PN结光电二极管与光电效应太阳能电池核心部分都是PN结,在基本工作原理方面具有相同点：它们的工作都是将光信号转化成电信号或者说将光电转化为电能.具体地说,当光照在半导体p-n结上,形成新的空穴由-电子对.在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流.
PN结光电二极管和太阳能电池的差别：首先,太阳能电池设计目的可以是将能量存储后利用,而光电二极管并不一定要储存能量；其次,能量转化的方式上,PN结光电二极管是直接把光能转化为电能,而太阳能电池并不一定是直接将光能转换成电能,它可能将光转换为热能或者其它形式的能量再转换为电能；第三,在转换效率上,太阳能电池强调高的能量转换率,而PN结光电二极管更强调信号的准确性,因为它可以通过电路将信号放大.
光伏电池和光电二极管都是基于光伏效应的光电器件.其主要区别在于：第一,光伏电池在零偏置下工作,而光电二极管在反向偏置下工作；第二,光伏电池的掺杂深度较高（1016~1019）,从而具有较强的光伏效应,而光电二极管掺杂深度较低（1012~1012）；第三,光伏电池的电阻率较低0.0.01Ω/cm,而光电二极管则为1000Ω/cm；光伏电池的光敏面积要比光电二极管大得多,因此光电二极管的光电流小得多,一般在uA级.