晶体硅太阳电池实际上是一个大的平面二极管，就n型电池而言，电池的基体是n-Si，基体的前表面通过扩散重掺杂形成p+发射极，p+发射极与n-Si基体接触形成p+-n结，基体的背表面通过扩散或者离子注入重掺杂形成n+背场，n+背场与n-Si基体接触形成n+-n高低结。p+-n结和n+-n高低结内部都存在内建电场，可以分离光照产生的电子-空穴对，被分离的电子通过背场上面的背电极、空穴通过发射极上面的前电极输出到外电路，驱动负载运行。
图1 n-PERT双面电池(a)和单面电池(b)的结构示意图
如图1(a)所示，n-PERT双面电池的结构为：金属电极、前表面减反膜、硼掺杂发射极、n型硅、磷掺杂背场(BSF)、背面减反射膜和背面电极。n-PERT双面电池和单面电池相比，主要在于背面结构的不同，双面电池的背面采用高透过的SiNx做钝化/减反射膜，背面金属电极和前面金属电极一样，占电池的面积~3%;而单面电池的背面电极采用全金属覆盖，如图1(b)所示。
图2 n-PERT双面电池(a)和单面电池(b)的发电原理示意图
图2为双面电池和单面电池的发电原理示意图。如图所示，当太阳光照到n-PERT双面电池的时候，会有部分光线被周围的环境反射照射到n-PERT双面电池的背面，这部分光可以透过SiNx材料，被硅吸收，激发的电子-空穴对被n+-n高低结分离，从而对电池的光电流和效率产生贡献(图a)。然而，单面电池的背面被金属电极完全覆盖，金属电极的厚度~10 μm，光无法穿透背面金属电极被硅吸收，因此，单面电池几乎无法利用由背面射入电池的光线，在电池背面反射率不为零的情况下，双面电池比单面电池具有更高的发电效率。
图3 (a)双面电池正反两面的I-V特性曲线，(b)双面电池组件户外工作示意图
