P区当电子-空穴对在P区中产生后，以P区和PN结的交界面来看，内建电场导致交界面右侧电子浓度低，从而使得P区的光生电子向PN结边界做扩散运动，到达PN结边界后，在内建电场力的作用下做漂移运动，越过耗尽层，最终进入N区。同时，P区的光生空穴便留在了原地。
上述的三个运动，会在PN结两侧形成正、负电荷的积累，在N区储存大量的电子，在P区储存大量的空穴。进而形成了与内建电场方向相反的光生电场，如下图
光生电场使得P区带正电，N区带负电，从而N区和P区之间就会产生电动势，这就是光生伏打效应。当电池接上负载R后，光电流就可以从P区经负载流至N区。负载据此效应就可以得到一定的功率输出。
这里，我们可以解释几个常规的参数。
开路电压（Uoc）将上面PN结两端开路，可以得到一个电动势，我们称之为开路电压。晶体硅电池开路电压的典型值为0.5-0.6V。
短路电流（Isc）将外电路短路，则外电路中会有与入射光能量成正比的光电流流过，我们称之为短路电流。通常来说，照射光的能量越大，电池表面积越大，产生的光生电子-空穴对越多，形成的电流就越大。实际情况中，各区中载流子的产生、复合、扩散和飘逸等运动非常复杂，光生载流子必须在复合前穿过耗尽层，才能对光电流产生贡献。
填充因子（FF）填充因子为太阳能电池的最大输出功率/（Uoc*Isc）计算得来。FF的典型值为0.60-0.85，不会大于1。一般来说，该数值越大，电池性能越好、质量越高。
