مواد از نظر خواص هدایت الکتریکی، به سه دسته رسانا، نیمه‌رسانا و نارسانا تقسیم‌بندی می‌شوند. در سلول‌های خورشیدی، ما نیاز به استفاده از مواد نیمه‌رسانا داریم. مواد نیمه‌رسانا موادی هستند که گاف انرژی آنها کمتر از گاف انرژی مواد نارسانا است. بنابراین اگر بتوان انرژی مورد نیاز را برای الکترون‌ها تأمین کرد، الکترون‌ها می‌توانند از سد انرژی ناشی از گاف عبور کرده و به تراز هدایت بروند. در مواد رسانا، عملاً این گاف انرژی وجود ندارد و الکترون‌ها به‌راحتی می‌توانند وارد تراز بالایی شده و در رسانش ماده همکاری کنند. اکنون سؤال این است که چرا برای تولید جریان الکتریکی فقط مواد نیمه‌رسانا قابل استفاده هستند؟
