當太陽光照射到一般的半導體上時，會產生電子與空穴對，即，陽光在半導體中產生一個自由電子時，就會同時產生一個空穴，因為電子在陽光能量的作用下離開本該待的位置，成為自由電子時，那個位置必然缺乏一個電子，空穴就產生了。

因為PN結中有內電場，當太陽光在PN結中產生電子和空穴時，電子會在內電場的作用下，向N型半導體中移動，同理，空穴向P型半導體中移動。此時，如果PN結兩端接通導線，就可以產生電流了。

如果一塊半導體晶體的一側是N型半導體，另一側是P型半導體，那么中間相連的接觸面就叫PN結。在N型半導體中，自由電子的濃度很高，而在P型半導體中，空穴的濃度很高。根據擴散的原理，物質總是從濃度高的地方向濃度低的地方擴散。

所以，在PN結中，會有很多自由電子從N型半導體中擴散到P型半導體中，帶來的結果是，本來N型半導體是電中性的，不帶電，但因為失去一部分電子后，就帶正電了。而在P型半導體中，因為很多自由電子跑過來，填滿了不少空穴，導致空穴濃度降低了，本來P型半導體也是電中性的，現在多出了很多電子，所以帶上了負電。

PN結中，一側帶上正電，一側帶上負電，于是就在接觸面形成了一個內部的電場。