تتكون الخلية الشمسية النموذجية من عدة مكونات رئيسية، وهي :

*

الطبقة الواقية (Anti-reflective coating):

طبقة رقيقة شفافة توضع على السطح الأمامي للخلية لتقليل انعكاس الضوء وزيادة امتصاصه.

*

الطبقة العلوية (Top Contact):

طبقة موصلة للكهرباء، عادةً مصنوعة من أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) أو شبكة من الأسلاك المعدنية، لجمع الإلكترونات المتولدة في الخلية. تكون شفافة جزئيًا للسماح بمرور الضوء.

*

الطبقة النشطة (Active layer):

هذه هي الطبقة الأساسية في الخلية الشمسية، وهي مسؤولة عن تحويل الطاقة الضوئية إلى كهربائية. تتكون عادةً من مادة شبه موصلة، أكثرها شيوعاً هو السيليكون البلوري (c-Si)، أو أنواع أخرى مثل السيليكون غير المتبلور (a-Si)، أو السيليكون متعدد البلورة (poly-Si)، أو مركبات أخرى مثل CdTe، أو CIGS. هذه الطبقة هي التي تحتوي على الفجوات النشطة التي تولد الإلكترونات عند تعرضها للضوء.

*

الطبقة السفلية (Bottom Contact):

طبقة موصلة للكهرباء، عادةً مصنوعة من معدن مثل الألومنيوم، لجمع الثقوب (holes) الناتجة في عملية تحويل الطاقة.

*

الطبقة الخلفية (Back surface field (BSF)):

طبقة تستخدم لتحسين أداء الخلية عن طريق تقليل إعادة التجميع (recombination) لإلكترونات والثقوب.


يُمكن إضافة مكونات أخرى حسب نوع الخلية الشمسية وطريقة تصنيعها، مثل:

*

طبقة عازلة (Insulating layer):

لعزل الطبقات المختلفة عن بعضها.

*

طبقة لصق (Encapsulant):

تحمي الخلية من الرطوبة والأكسجين والضرر الميكانيكي.


يجب مراعاة أن تختلف تفاصيل المكونات وترتيبها حسب نوع الخلية الشمسية المستخدمة. فمثلاً، الخلايا الشمسية الرقيقة الطبقات (Thin-film solar cells) لها بنية مختلفة عن الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري.