Aurinkosähköinen aurinkopaneeli koostuu kymmenistä yksittäisistä kennoista, jotka on kytketty yhteen tuottamaan lähtö, joka on yhtä suuri kuin kaikki paneelin kennot. Aktiivinen materiaali kussakin kennossa on pii, sama elementti, josta kiinteäelektroniikka valmistetaan. Piillä on valosähköisiä ominaisuuksia, jotka tuottavat virtaa, kun loistat sitä.
Metalloidit
Erityinen metalloideiksi kutsuttu ryhmä käsittää jaksollisen järjestelmän metallien ja ei-metallien välisen alueen; metalloideilla on joitain metallien ja toisten ei-metallien ominaisuuksia. Esimerkiksi metalloidit voivat olla hauraita kuin ei-metallit, mutta johtavat sähköä kuten metallit. Kaksi pääesimerkkiä metalloidielementeistä ovat pii ja germanium. Näistä kahdesta piillä on enemmän käyttötarkoituksia elektroniikassa, koska germaniumilla on ongelmia huoneen lämpötilaa lämpimämmissä ympäristöissä.
Dopoitu pii
Dopingiksi kutsuttu prosessi sekoittaa pienet määrät epäpuhtauksia piiin muuttamalla sen elektronisia ominaisuuksia. Esimerkiksi kun piitä seostetaan boorilla, sillä on positiivisten sähkövarausten ylijäämä. Arseenilla seostettu piin varaus muuttuu negatiiviseksi. Aurinkokenno on voileipä, joka koostuu kahdesta piikerroksesta, joista toinen on positiivinen ja toinen negatiivinen. Molemmat puolet toimivat akun positiivisina ja negatiivisina napaisina.
Valosähköinen ilmiö
Kun valo putoaa aurinkokennon pinnalle, energia siirtää elektronit piissä. Piiriin kytkettynä aurinkokennosta tulee sähkövirran lähde. Vaikka yksittäisen kennon tuottama virta on pieni - muutaman milliampeerin luokkaa -, monien solujen virrat aurinkopaneelissa, jotka on koottu yhteen, tarjoavat useita ampeereita virtaa.
Piin vastaus valoon
Täydessä pimeydessä aurinkokenno ei tuota virtaa. Valon määrän kasvaessa kasvaa myös solun tuotos. Solun maksimivirta on kuitenkin rajoitettu; mikään lisäkirkkaus, joka ylittää maksimikirkkauden, ei lisää sähkötehoa. Kirkkauden lisäksi sillä on merkitystä myös tulevan valon aallonpituudella. Tyypillinen pii-aurinkokenno reagoi suurimpaan osaan auringon valospektrin näkyvistä ja infrapunaosista, mutta jotkut keltaisen ja punaisen alueen aallonpituudet imeytyvät huonosti. Osa infrapuna- ja kaikki pidemmistä aallonpituuksista kulkevat aurinkokennon läpi eivätkä tuota sähköä.