LED太陽能電池工作原理，當光照射到pn結上時，產生電子--空穴對，在半導體內部P-N結附近生成的載流子沒有被復合而抵達空間電荷區，受內部電場的吸引，電子流入n區，空穴流入p區，成果使n區貯存了過剩的電子，p區有過剩的空穴。它們在p-n結附近構成與勢壘方向相反的光生電場。光生電場除了部分抵消勢壘電場的作用外，還使p區帶正電，N區帶負電，在N區和P區之間的薄層就產生電動勢，這便是光生伏特效應。

　　當把能量加到純硅中時，它會導致幾個電子脫離其共價鍵并脫離原子。每有一個電子脫離，就會留下一個空穴。然后，這些電子會在晶格周圍四處游蕩，尋找另一個空穴來安身。這些電子被稱為自由載流子，它們能夠運載電流。

　　將純硅與磷原子混合起來,只需很少的能量即可使磷原子的某個“剩余”的電子逸出，當運用磷原子摻雜時，得到的硅被成為N型，太陽能電池只要一部分是N型。另一部分硅摻雜的是硼，硼的最外電子層只要三個而不是四個電子，這樣可得到P型硅。P型硅中沒有自由電子。