Φωτόνια με κατάλληλη ενέργεια (hν ] Εg), τα οποία εισχωρούν στο σώμα της επαφής p-n απορροφώνται από τα ηλεκτρόνια της ζώνης σθένους, τα οποία ενεργειακά εντάσσονται στην ζώνη αγωγιμότητας. Στη ζώνη σθένους μένει αντίστοιχος αριθμός οπών. Βασική προϋπόθεση δημιουργίας ηλεκτρικής τάσης στα άκρα των δύο ημιαγωγών της επαφής p-n, είναι: τα δημιουργούμενα ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών, να κατορθώσουν να φτάσουν στους χώρους όπου υπερτερούν οι αντίστοιχοι φορείς. Μόνο στο φιλικό περιβάλλον των όμοιων τους φορέων μπορούν να επιζήσουν επί μακρό χρόνο, διατηρώντας φορτισμένα τα άκρα της διάταξης.
     Ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών δημιουργούνται, σ' όλο το χώρο, των σε επαφή ημιαγωγών, με δύο βασικούς τρόπους. Πρώτον, θερμικά (εξ αιτίας του ότι η διάταξη βρίσκεται σε ορισμένη θερμοκρασία) και δεύτερον, με τη δράση εξωτερικού φωτισμού, κατάλληλου μήκους κύματος. Μεταξύ των ζευγών αυτών, υπάρχουν και αρκετά με ιδιαίτερα σπουδαίο μέλλον. Είναι εκείνα που δημιουργούνται, αφ' ενός μέσα στην περιοχή επαφής, όπου προϋπάρχει το ισχυρό ενδογενές ηλεκτρικό πεδίο (περιοχή απογύμνωσης), αφ' ετέρου, έξω απ' αυτήν μεν, πολύ κοντά δε στα σύνορα με τις περιοχές τύπου n και p αντίστοιχα. Αυτοί οι φορείς, που θα δημιουργηθούν στις παραπάνω περιοχές, είναι οι μόνοι τελικά που έχουν πολύ μεγάλη πιθανότητα να φτάσουν στις περιοχές όπου μπορούν να επιζήσουν. Όλοι οι υπόλοιποι θα συναντήσουν κατά πάσα πιθανότητα, κάποιο αντίθετο φορέα, με τον οποίο θα επανασυνδεθούν και άρα δεν πρόκειται να συμβάλουν στη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος, μέσα στη ημιαγωγική διάταξη.
     Απ' τη στιγμή που δημιουργούνται οι ευκίνητοι ηλεκτρικοί φορείς στην περιοχή απογύμνωσης ή εισέρχονται σ' αυτήν από τις γειτονικές περιοχές, δέχονται ισχυρές ηλεκτρικές δυνάμεις από το ενδογενές ηλεκτρικό πεδίο, με αποτέλεσμα να ωθούνται ταχύτατα, προς τους χώρους που περιέχουν τους όμοιους τους φορείς, ως φορείς πλειονότητας. Δημιουργείται, συνεπώς, στο εσωτερικό της επαφής p-n, ένα ισχυρό ηλεκτρικό ρεύμα, που ονομάζεται φωτόρευμα. Οι πρόσθετοι αυτοί φορείς, φορτίζουν τους χώρους στους οποίους φτάνουν, με πλεονάζοντα φορτία. Ο χώρος n φορτίζεται από τα αφικνούμενα πλεονάζοντα ηλεκτρόνια (-) και ο χώρος p από τις αφικνούμενες πλεονάζουσες οπές (+). Η δημιουργία του φωτορεύματος σε συνδυασμό με επαρκή ηλεκτρική τάση στα άκρα της διάταξης αποτελεί το φωτοβολταϊκό φαινόμενο.

     Ένα ΦΒ στοιχείο είναι μια επαφή p-n που φωτίζεται. Οι φορείς που παράγονται από το φως μέσα και κοντά στην επαφή των ημιαγωγών ωθούνται από το ηλεκτρικό πεδίο της επαφής, τα μεν ηλεκτρόνια στη μεριά του ημιαγωγού τύπου n, οι δε οπές στη μεριά του ημιαγωγού τύπου p. Τα άκρα των ημιαγωγών φορτίζονται από ηλεκτρικούς φορείς που δημιουργεί το φως, με τέτοιο ρυθμό που να μπορούν να διατηρήσουν, σχετικά ισχυρό ρεύμα μέσα από αγωγούς, που συνδέονται σ' αυτά. Το μέγεθος των ρευμάτων βραχυκύκλωσης για ορισμένο ΦΒ στοιχείο αποδεικνύεται ανάλογο του επιπέδου φωτισμού και εξαρτάται από τα υλικά που αποτελούν την επαφή p-n. Η συνεργασία των δύο αυτών παραγόντων, του ενδογενούς ηλεκτρικού πεδίου των δύο σε επαφή ημιαγωγών και του φωτός, παράγει το φωτοβολταϊκό φαινόμενο.