单晶硅与多晶硅的区别、功能及优缺点
单晶硅与多晶硅的应用和区别
1单晶硅与多晶硅的应用和区别多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。
被称为“微电子大厦的基石”。
在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。
从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原因为；[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；[2] 对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。
据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。
利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。
多晶硅与单晶硅的差别请问多晶硅与单晶硅的差别是什么?国内有那些厂家在生产这两种产品?多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
晶体硅太阳电池材料的分类
晶体硅太阳电池材料的分类晶体硅太阳电池材料的分类有单晶硅、多晶硅和非晶硅三种。
下面将分别介绍这三种材料的特点和应用。
1.单晶硅单晶硅是最早被工业应用的太阳能电池材料之一，也是目前应用最广泛的晶体硅太阳电池材料。
单晶硅可以通过Czochralski法或浮区法生长，具有较高的结晶度和电学性能。
其特点主要包括：-高转换效率：由于单晶硅晶体的高纯度和完整的结构，其转换效率较高，可以达到20%以上。
-稳定性好：单晶硅材料的热稳定性较好，可以在高温环境下长期稳定运行。
-美观性强：单晶硅太阳电池具有均匀一致的外观，适用于建筑一体化设计。
-适用性广：单晶硅太阳电池材料可以应用于各种形状和大小的太阳能电池板。
2.多晶硅多晶硅是由多个晶体颗粒组成的太阳能电池材料，通过熔融和晶化的方法制备。
其特点主要包括：-成本低廉：多晶硅的制备过程简单，成本相对较低。
-转换效率较低：由于晶体颗粒的不规则排列和晶界缺陷等原因，多晶硅的转换效率一般在15%左右。
-适用范围广：多晶硅太阳电池材料适用于大面积应用，如在光伏电站和农业温室等较大区域的发电场景中。
3.非晶硅非晶硅是一种非晶态材料，与晶体硅相比，其主要特点包括：-制备简单：非晶硅可以通过化学气相沉积的方法制备，工艺简单。
-柔韧性强：由于非晶硅材料没有晶体结构，因此可以制备成薄膜材料，具有较好的柔性。
-转换效率较低：非晶硅太阳电池的转换效率一般在10%左右。
-适用性广：由于非晶硅可以制备成薄膜材料，因此可以应用于柔性电子产品中。
总的来说，单晶硅太阳电池具有高转换效率和稳定性好的特点，多晶硅太阳电池具有较低的制备成本和适用广泛的特点，非晶硅太阳电池具有制备简单和柔韧性强的特点。
不同的应用场景和需求可以选择不同类型的晶体硅太阳电池材料。
单晶和多晶太阳能电池板的区别和优劣势分析
单晶和多晶太阳能电池板的区别和优劣势分析导语：目前市场上主流应用的电池板分为：1、单晶太阳能电池板。
2、多晶太阳能电池板。
3、薄膜太阳能电池板。
他们三者的区别在于：1、单晶太阳能电池板单晶硅太阳能电池的光电转换效率为18%左右，最高的达到24%，这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命可达25年。
(如下图，单晶硅的电池板中的电池片四角是圆滑的!有弧度的。
)2、多晶太阳能电池板多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约16%左右。
从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。
(如下图，多晶的电池片是没有圆角的。
和单晶的很好区分)3、薄膜太阳能电池板非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。
但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。
再来看看组成部分：1、钢化玻璃，2、EV A 3、电池片4、EV A 5、背板6、铝合金保护层压件7、接线盒8、硅胶。
具体这些部件的作用是什么，让我们另外单独讲。
1、单晶太阳能电池板单晶电池板组成部件是一样的，只是它的电池片是单晶硅制作而成。
(Q:单晶硅是什么?A:硅的单晶体。
具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
) , 单晶硅的优势在于转换率比多晶硅高，在相同的面积下，能发更多电!降低了土地租金和支架成本。
单晶硅和多晶硅寿命
单晶硅和多晶硅寿命
单晶硅和多晶硅是太阳能电池常用的材料，它们在太阳能电池的寿命方面有一些不同。
首先，让我们来看单晶硅。
单晶硅具有较高的纯度和结晶性，因此在光照条件下有较高的转换效率。
此外，单晶硅的晶格结构更加有序，因此在使用过程中受到的损耗相对较小。
这些特性使得单晶硅太阳能电池具有较长的寿命。
一般来说，单晶硅太阳能电池的寿命可达25年甚至更长，这使得它成为了一种非常稳定可靠的太阳能电池材料。
接下来是多晶硅。
多晶硅由于制备工艺的不同，晶粒的大小和有序性不如单晶硅，因此在光照条件下的转换效率略低于单晶硅。
另外，多晶硅的晶格结构相对不够有序，因此在使用过程中可能会受到一些损耗。
但是，随着技术的不断进步，多晶硅太阳能电池的寿命也在不断提高，一般来说，多晶硅太阳能电池的寿命也可以达到20年以上。
总的来说，单晶硅太阳能电池在寿命上具有一定的优势，但是多晶硅太阳能电池的寿命也在不断提高，而且在实际应用中，制造
工艺、安装环境、使用条件等因素都会对太阳能电池的寿命产生影响。
因此，在选择太阳能电池时，除了材料本身的特性外，还需要考虑到实际的使用情况。
太阳能电池板单晶硅和多晶硅,软板和硬板
太阳能电池板是一种可以将太阳光能转化为电能的设备，它可以广泛应用于太阳能发电系统中。
在太阳能电池板的制作过程中，单晶硅和多晶硅是两种常用的材料，而软板和硬板则是两种常见的电池板类型。
本文将从单晶硅和多晶硅、软板和硬板两个方面进行讨论。
一、单晶硅和多晶硅1. 单晶硅单晶硅是一种高纯度的硅材料，它的晶体结构非常完美，没有晶界和晶粒内部的结构缺陷，因此具有非常优异的光电性能。
由于单晶硅的晶格结构完美，电子在晶格内的传递非常顺畅，可以更高效地转化太阳能为电能。
单晶硅太阳能电池板的转换效率通常较高，是太阳能产业中最常用的材料之一。
2. 多晶硅多晶硅是由多个小晶粒组成的材料，它的晶粒界面会使电子在晶体内传递时受到散射，影响了光电转换效率。
相比于单晶硅，多晶硅的光电性能略逊一筹，但由于其制备工艺简单，成本较低，因此在太阳能电池板的生产中也得到了广泛应用。
二、软板和硬板软板和硬板是指太阳能电池板的材质和结构类型，它们在应用场景和特性上有所不同。
1. 软板软板由柔性材料制成，适用于一些需要柔性安装的场景，比如曲面建筑物、车顶等。
软板可以根据需要进行弯曲和压缩，适应复杂的安装环境，并且重量较轻，便于携带和安装。
然而，软板的耐久性和抗风压能力相对较弱，需谨慎选择安装场景。
2. 硬板硬板通常由玻璃和铝制成，具有较强的耐候性和抗风压能力，适用于户外大型光伏电站等工业领域。
硬板的结构稳定，安装后不易变形，并且具有较长的使用寿命。
然而，硬板的重量较大，无法适应复杂的曲面安装环境。
单晶硅和多晶硅分别在太阳能电池板制作中发挥着重要作用，软板和硬板则在不同的场景中具有各自的优势。
在选择太阳能电池板材料和类型时，需根据具体的应用需求进行慎重考虑，并选择合适的产品以获得最佳的太阳能发电效果。
太阳能电池板作为目前广泛应用于太阳能发电系统中的设备，制造过程中所使用的材料和结构类型对于其性能表现有着至关重要的影响。
在前文中我们已经介绍了单晶硅和多晶硅、软板和硬板这四种材料和类型的基本情况。
多晶硅与单晶硅的区别
多晶硅与单晶硅的区别引言：晶体硅是目前最主要的半导体材料之一，广泛应用于电子和能源领域。
在晶体硅的制备过程中，可以得到两种不同类型的硅晶体，即多晶硅和单晶硅。
虽然两者都具有半导体的特性，但在晶体结构、物理性能以及制备工艺上存在一些显著差异。
本文将对多晶硅和单晶硅的区别进行详细分析。
一、晶体结构多晶硅由许多不同的晶体颗粒组成，每个晶体颗粒的晶格方向各异，形成一个具有多个晶体颗粒的大晶体结构。
这种非均匀性使得多晶硅的晶格存在晶界和晶粒边界，从而导致晶体结构的不规则性。
而单晶硅则是由一个完整的单晶颗粒构成，晶格无晶界和晶粒边界，形成完美的晶体结构。
由于单晶硅的晶格完整性高，结晶度好，因此具有更优越的物理性能。
二、物理性能1. 电导性能：多晶硅由于晶格不规则性，晶粒之间存在较多的晶界和缺陷，电子在晶界和缺陷的散射作用下容易发生能量损失，从而降低电导性能。
相比之下，单晶硅由于晶格完整性高，晶粒内部没有晶界和缺陷，电子的散射作用较小，因此具有更高的电导性能。
2. 光学性能：多晶硅的晶粒边界和晶界对光线的散射和反射作用较大，导致多晶硅的光学性能较差。
而单晶硅由于晶粒内部无晶界和晶粒边界，具有较低的光散射和反射，能够实现较高的光学效率。
3. 机械性能：多晶硅的晶粒边界和晶界含有大量的缺陷，导致其机械性能较差。
相比之下，单晶硅的晶格完整性高，因此具有更高的机械强度和硬度。
三、制备工艺1. 多晶硅的制备：多晶硅的制备主要通过电化学沉积或化学气相沉积等方法进行。
这些方法在制备过程中较为简单且成本较低，因此多晶硅的制备相对容易实施。
2. 单晶硅的制备：单晶硅的制备相对较为复杂。
其中最常用的方法是Czochralski法和浮区法。
在Czochralski法中，通过将硅料溶解在特定的溶剂中，然后将其重新结晶形成单晶硅。
浮区法则是通过在硅料上方提供一个熔融的硅料层，并逐渐提升层与硅池的高度，使得硅料逐渐凝固形成单晶硅。
结论：综上所述，多晶硅和单晶硅在晶体结构、物理性能以及制备工艺上存在显著的差异。
单晶硅多晶硅转换效率
单晶硅多晶硅转换效率
单晶硅和多晶硅是两种常见的太阳能电池材料。
它们的主要区别在于晶体结构：单晶硅是由单个晶体组成的，而多晶硅是由多个晶体组成的。
这种差异使得它们在转换效率、光学性能和电学性能等方面有所不同。
单晶硅的转换效率通常高于多晶硅。
在太阳能电池中，单晶硅的转换效率可以达到15% 至20%，而多晶硅的转换效率则在13% 至15% 之间。
这主要是因为单晶硅具有较高的晶体质量和较少的晶界，从而减少了电子在晶体中的散射和损失。
然而，多晶硅也有一些优点。
与单晶硅相比，多晶硅的生产过程更为简单，成本较低。
此外，多晶硅在高温环境下的稳定性较好，因此更适用于太阳能热利用等领域。
影响单晶硅和多晶硅转换效率的因素包括材料质量、晶体结构、生产工艺和电池设计等。
随着技术的不断进步，单晶硅和多晶硅的转换效率都有一定程度的提高。
在光伏领域，单晶硅和多晶硅都得到了广泛的应用。
单晶硅太阳能电池在实验室条件下的转换效率已经达到了26%，多晶硅太阳能电池也在实际应用中表现出良好的性能。
随着光伏市场的不断壮大，单晶硅和多晶硅在光伏领域的应用将继续扩大。
未来，单晶硅和多晶硅的转换效率仍有很大的提升空间。
研究人员正在通过改进生产工艺、优化电池设计和寻找新型材料等途径，进一步提高太阳能电池的转换效率。
此外，随着新型太阳能电池技术的不断涌现，如有机太阳能电
池、钙钛矿太阳能电池等，单晶硅和多晶硅可能面临一定的竞争压力。
总之，单晶硅和多晶硅在转换效率、成本和应用领域等方面各有优劣。
单晶硅和多晶硅太阳能电池有什么区别,哪个好？
单晶硅和多晶硅太阳能电池有什么区别，哪个好？导语：多晶硅和单晶硅是两种不同物质，多晶硅是化学专有名词俗称玻璃，高纯多晶硅材料即高纯度玻璃，单晶硅才是制作太阳能光伏电池的原料，同时也是制作半导体芯片的材料，因生产单晶硅的硅矿原料稀少和生产工艺复杂，所以产量低和价格昂贵，那么单晶硅太阳能电池和多晶好太阳能电池有什么区别，哪个好呢？一、外观上的区别从外观上面看的话，单晶硅电池的四个角呈现圆弧状，表面没有花纹;而多晶硅电池的四个角呈现方角，表面有类似冰花一样的花纹;而非晶硅电池也就是我们平时说的薄膜组件，它不像晶硅电池可以看出来栅线，表面就如同镜子一般清晰、光滑。
二、使用上面的区别对于使用者来说，单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别，它们的寿命和稳定性都很好。
虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右，但由于单晶硅电池只能做成准正方形(四边都是圆弧状)，因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形，所以不存在这样的一个问题，它们的优缺点具体如下：晶硅组件：单块组件功率相对较高。
同样占地面积下，装机容量要比薄膜组件高。
但组件厚重易碎，高温性能较差，弱光性差，年度衰减率高。
薄膜组件：单块组件功率相对略低。
但发电性能高，高温性能佳，弱光性能好，阴影遮挡功率损失较小，年度衰减率低。
应用环境广泛，美观，环保。
三、制造工艺的区别多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右，因此多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大，制造成本也小于单晶硅电池，所以使用多晶硅太阳能电池将会更加的节能、环保!单晶硅和多晶硅太阳能电池哪个好?目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单晶硅与多晶硅的区别、功能及优缺点单晶硅硅有晶态和无定形两种同素异形体。
晶态硅又分为单晶硅和多晶硅，它们均具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。
单晶硅在日常生活中是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。
电视、电脑、冰箱、电话、手表、汽车，处处都离不开单晶硅材料，单晶硅作为科技应用普及材料之一，已经渗透到人们生活中的各个角落。
单晶硅在火星上是火星探测器中太阳能转换器的制成材料。
火星探测器在火星上的能量全部来自太阳光，探测器白天休息---利用太阳能电池板把光能转化为电能存储起来，晚上则进行科学研究活动。
也就是说，只要有了单晶硅，在太阳光照到的地方，就有了能量来源单晶硅在太空中是航天飞机、宇宙飞船、人造卫星必不可少的原材料。
人类在征服宇宙的征途上，所取得的每一步进步，都有着单晶硅的身影。
航天器材大部分的零部件都要以单晶硅为基础。
离开单晶硅，卫星会没有能源，没有单晶硅，航天飞机和宇航员不会和地球取得联系，单晶硅作为人类科技进步的基石，为人类征服太空作出了不可磨灭的贡献。
单晶硅在太阳能电池中得到广泛的应用。
高纯的单晶硅是重要的半导体材料，在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。
单晶硅太阳能电池的特点：1.光电转换效率高，可靠性高； 2.先进的扩散技术，保证片内各处转换效率的均匀性； 3.运用先进的PECVD成膜技术，在电池表面镀上深蓝色的氮化硅减反射膜，颜色均匀美观；4.应用高品质的金属浆料制作背场和电极，确保良好的导电性。
单晶硅广阔的应用领域和良好的发展前景北京2008年奥运会将把"绿色奥运"做为重要展示面向全世界展现，单晶硅的利用在其中将是非常重要的一环。
现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能硅单晶的利用将是普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。
单晶硅的提炼：纯度不高的单质硅可用金属镁或铝还原二氧化硅制得，但这是无定形硅。
晶形硅则要在电弧炉内用碳还原二氧化硅制得，它可用来生产硅钢片。
用作半导体的超纯硅的制法则是先用纯度不高的硅与氯化氢和氯气的混合物作用，制取三氯氢硅，并用精馏法提纯。
然后在还原炉内用纯氢将三氯氢硅还原，硅就沉积在用超纯硅制成的细芯上，这样制得的超纯硅称为多晶硅，把它放在单晶炉内，就可拉制成单晶硅，可用作半导体材料，它的来源丰富，价格便宜，大部分半导体材料都用硅。
多晶硅多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。
在化学活性方面，两者的差异极小。
多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。
高纯的单晶硅是重要的半导体材料。
在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第V A族元素，形成n型和p型半导体结合在一起，可做成太阳能芯片，将辐射能转变为电能。
在开发能源方面是一种很有前途的材料。
多晶硅具有金刚石晶格，晶体硬而脆，具有金属光泽，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。
晶态硅的熔点1410℃,沸点2355℃,密无定形硅是一种黑灰色的粉末。
多晶硅被喻为微电子产业和光伏产业的"基石"，它是跨化工、冶金、机械、电子等多学科、多领域的高新技术产品，是半导体、大规模集成电路和太阳能电池产业的重要基础原材料，是硅产品产业链中极为重要的中间产品。
它的发展与应用水平，已经成为衡量一个国家综合国力、国防实力和现代化水平的重要标志。
据了解，目前国内生产多晶硅产品的厂家为数很少，远远无法满足国内微电子产业和太阳能电池产业的高速发展。
随着我国集成电路、硅片生产和太阳能电池产业的发展，多晶硅在国内国际市场需求巨大，价格不断攀升多晶硅性质：灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410℃。
沸点2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。
加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。
常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。
电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。
由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化，再经冷凝、精馏、还原而得。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
例如，在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。
在化学活性方面，两者的差异极小。
多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。
，供不应求，发展前景十分广阔。
正因为如此，很多人都说，谁掌握了多晶硅及微电子技术，谁就掌握了世界。
名称：单晶硅英文名：Monocrystalline silicon分子式：Si硅的单晶体。
具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途：是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。
其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。
由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶硅建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。
在地壳中含量达25.8%的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。
近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展，成为当代信息技术产业的支柱，并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。
单晶硅作为一种极具潜能，亟待开发利用的高科技资源，正引起越来越多的关注和重视。
在太阳能利用上，单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。
虽然从目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，就必须提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本。
从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。
从工业化发展来看，重心由单晶向多晶硅和薄膜方向发展，主要原因为：A.可供应太阳电池的头尾料愈来愈少；B.对太阳电池来讲，方形基片更合算，通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料；C.多晶硅的生产工艺不断取得进展，全自动浇铸炉每生产周期（50小时）可生产200公斤以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；D.由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产，例如选择腐蚀发射结、背表面场、腐蚀绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采用丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到50微米，高度达到15微米以上，快速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩短工艺时间，单片热工序时间可在一分钟之内完成，采用该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池转换效率超过14％。
据报道，目前在50～60微米多晶硅衬底上制作的电池效率超过16％。
利用机械刻槽、丝网印刷技术在100平方厘米多晶上效率超过17％，无机械刻槽在同样面积上效率达到16％，采用埋栅结构，机械刻槽在130平方厘米的多晶上电池效率达到15.8％。
(1)单晶硅太阳能电池(2)目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命最高可达25年。
(2)多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约15％左右。
从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。
此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。
(3)非晶硅太阳能电池(薄膜式太阳电池)非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。
但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。