On olemassa useita erilaisia laitteita, jotka käyttävät auringonvaloa energian tuottamiseen, mutta aurinkokennon perustapa on sama. Aurinkosähkökennossa on kaksi piikerrosta, jotka molemmat ovat seostettuja tai kevyesti sekoitettuja tietyn elementin kanssa. Tyypillisesti toinen puoli on seostettu boorilla ja toinen arseenilla.
Koska jokainen elementti sitoutuu piiin, booria sisältävässä kerroksessa, jota kutsutaan n-tyypin kerrokseksi, on ylimäärä vapaita elektroneja. Toisella puolella, p-tyypin kerroksessa, on elektronivaje, jota kutsutaan reikiksi. P-tyyppinen kerros ja n-tyyppinen kerros puristetaan tiiviisti toisiaan vasten ja yhdistetään ulkoiseen kuormaan kytketyllä johdolla. Tämä luo piirin aurinkokennoon.
Kun oikean energian tason auringonvalo osuu ylhäällä olevaan n-tyypin kerrokseen, se herättää osan vapaista elektroneista, jotka irtoavat luonnollisesta tilastaan-pareista-ja virtaavat kerrosten välisen rajan yli muodostaen virran. Tämä toimii vain, jos solun kaksi kerrosta painetaan suoraan toisiinsa. Tämä saavutetaan yleensä valmistamalla molemmat puolet osana samaa prosessia.
Virta virtaa p-kerroksen läpi lankaan, joka menee kuormaan, jota yleensä käytetään sähkön varastointiin. Tasavirtaa (DC) tuotetaan. Jos halutaan vaihtovirta (AC) kodinkoneille, tasavirta johdetaan laturin läpi.
Kuorman läpi virtaamisen jälkeen virta jatkuu takaisin n-kerrokseen, josta joiltakin alueilta puuttuu elektroneja virran vuoksi. Prosessi jatkuu. Virta syntyy ilman mekaanista tuloa. Valitettavasti aurinkokennojen valmistukseen käytetyt materiaalit voivat olla melko kalliita.
Suojaamiseksi aurinkokennon yläkerros on peitetty lasilevyllä, joka on kiinnitetty läpinäkyvään hartsiin. Koko kokoonpanoa kutsutaan pn -liitosdiodiksi. Kehittyneemmät solut käyttävät useita pn -risteysdiodeja.
Ensimmäiset aurinkokennot olivat vain 1% tehokkaita. Nykyään kaupalliset aurinkopaneelit ovat 5–15% tehokkaita. Tällä hetkellä miljoonia dollareita tutkitaan näiden prosenttiosuuksien parantamiseksi.