البنية الأساسية للخلية الشمسية-ذات الأغشية الرقيقة هي الوصلة PN. وتتكون عادةً من خمس طبقات من مواد الأغشية الرقيقة-ذات وظائف مختلفة:
• طبقة أكسيد موصلة شفافة (TCO): تعمل كقطب كهربائي أمامي للخلية، مما يسمح للضوء بالمرور وتجميع التيار. تشمل المواد شائعة الاستخدام أكسيد القصدير الإنديوم (ITO).
• طبقة أشباه الموصلات من النوع P-: تعمل على توليد ثقوب، وتعمل كطبقة نقل للحوامل المولدة ضوئيًا.
• طبقة أشباه الموصلات الجوهرية (الطبقة I): الطبقة الأساسية التي تمتص الضوء-، والمسؤولة بشكل أساسي عن توليد وفصل أزواج الثقوب الإلكترونية المولدة ضوئيًا.
• طبقة أشباه الموصلات من النوع N-: تولد إلكترونات، وتشكل المجال الكهربائي المدمج- لوصلة PN مع الطبقة P.
• طبقة القطب الخلفي: عادة ما تكون مصنوعة من المعدن، وتستخدم لتجميع التيار.
