تتألف خلية السليكون من طبقتي سليكون متصلتين. يعمل المجال الكهربائي على إبقاء الفجوات (موجبة الشحنة) في طبقة النوع م، والإلكترونات (سالبة الشحنة) في طبقة النوع س، أعلاه. ينتج ضوء الشمس شحنات إضافية في شكل (دوائر أدناه) ويقوم المجال الكهربائي بدفعها داخل الطبقتين الموجبة والسالبة. وتتدفق هذه الشحنات خارج الخلية في شكل تيار كهربائي.
مبادئ أساسية. لذرات النحاس، في الأسلاك النحاسية العادية، عدد من الإلكترونات الحرة التي تتحرك من ذرة إلى أخرى. ويُكوِّن سريان هذه الإلكترونات التيار الكهربائي. وفي الحالة المثلى، تصبح أشباه الموصلات مواد عازلة لافتقارها إلى الإلكترونات الحُرة. لكن وجود نسبة ضئيلة من الشوائب مثل الأنتيمون والزرنيخ أو الفوسفور ينتج عددًا ضئيلًا من الإلكترونات الحرة المتحركة التي تسبب التيار الكهربائي. وتُعرف أشباه الموصِّلات في هذه الحالة بالنوع س.
نوع آخر من شبه الموصلات، النوع م، ويمكن الحصول عليه بإضافة كميات صغيرة من شوائب الألومنيوم أو البورون أو الجاليوم. تأخذ هذه الشوائب الإلكترونات من شبه الموصل محدثة فراغًا. ويسمى هذا الفراغ في الذرة الفجوة وهي موجبة الشحنة. وتنتقل هذه الفجوة من ذرة إلى أخرى محدثة تيارًا كهربائيًا.
ويشير الاختصار س إلى الشحنة السالبة للإلكترونات في مواد النوع س، بينما يشير الاختصار م إلى الشحنة الموجبة المرتبطة بالفجوات في مواد النوع م.
الدوائر المتكاملة تحتوي على نبائط إلكترونية فوق مواد شبه موصلة مصنوعة من السليكون وهي الأوسع انتشارًا. وهذه الدائرة جزء مكبر من شريحة ذاكرة النفاذ العشوائي. تحتوي الشريحة على آلاف المقاطع مثل هذا الشكل.