Wenn ein p-dotierter mit einem n-dotierten Halbleiter in Kontakt kommt, entsteht ein pn-Übergang. In der Übergangszone entsteht durch Diffusion der jeweiligen Ladungsträger eine Raumladungszone, die ein elektrisches Feld zur Folge hat. In einer Solarzelle liegt eine p-leitende Schicht und einen n-leitende Schicht übereinander, wodurch ein flächiger pn-Übergang entsteht. Dessen elektrisches Feld trennt Elektronen und Löcher voneinander, die durch Lichteinstrahlung entstehen, und erzeugt so einen gerichteten Strom.