两层间的界面产生。这两层所用的材料要尽可能使这两种差异更大，从而使得局部电场大到足以使激子分离，比单层太阳能电池更有效。两种材料中拥有较高电子亲和性和电离能的是电子受体，另外一个是电子给体。这种结构也叫做平面给受异质结。
实例.富勒烯拥有很高的电子亲和性，因此它在这种有机太阳能电池中是一个很好电子受体材料.Sariciftcit等人构建了C/MEH-PPV双层太阳能电池，在单色光在辐照下器件的填充因子达到了48%，转化效率为0.045。Halls等人报道了PPV/C类电池，它的外量子