Der überwiegende Teil der weltweit produzierten Solarzellen besteht aus dem umweltverträglichen Halbleitermaterial Silizium. Die Besonderheit von Halbleitern ist ihre Fähigkeit, durch die Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitend zu wirken.
Zur Herstellung einer Solarzelle wird das Halbleitermaterial "dotiert", das heißt, das reine Silizium wird z. B. mit Bor- und Phosphoratomen "verunreinigt". Der dadurch erzeugte positive (p-dotiertes Silizium) oder negative (n-dotiertes Silizium) Ladungsträgerüberschuss im Halbleitermaterial steigert dessen Leitfähigkeit.
An der Grenzschicht der unterschiedlich dotierten Halbleiterschichten baut sich ein inneres elektrisches Feld auf. Hier werden bei Sonneneinstrahlung Ladungsträger freigesetzt. Metallkontakte greifen die elektrische Spannung ab. Der daraus resultierende Gleichstrom wird mithilfe eines Wechselrichters in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt.
