Het basisprincipe van de werking van een zonnecel is als volgt. Een zonnecel is opgebouwd uit twee lagen Silicium. Beide zijn licht verontreinigd, De ene laag met Borium en de andere laag met Arsenicum. Door de manier waarop de verontreinigingen zijn gebonden aan het Silicium, is de laag (N-type), verontreinigt met Borium, negatief geladen door een overschot van vrije elektronen. De andere laag (P-type) is positief geladen, omdat daar door de verontreiniging met Arsenicum, een tekort aan elektronen is. De N-type laag en de P-type laag worden op elkaar geperst.

Als het zonlicht met de juiste golflengte op de N-type laag schijnt zullen er elektronen vrijkomen die zich door het grensvlak van de beide lagen naar de P-type laag zullen gaan bewegen. Zo wordt er stroom gecreëerd als de N-type laag en de P-type laag middels een geleider en weerstand met elkaar verbonden zijn.

Op deze manier wordt er stroom gecreëerd zonder gebruik te maken van mechanische energie. Dit is de “magie” van de zonnecel. Ter bescherming van de zonnecel is deze afgedekt met een glazen plaat.

De eerste zonnecellen hadden een efficiency van 3%. Tegenwoordig worden, er met de huidige kristallijne zonnecellen, rendementen behaald tussen de 12 en 20%.