无论硅片的厚薄，晶体硅光伏电池制造商都对硅片的质量提出了的要求。硅片不能有表面损伤（细微裂纹、线锯印记），形貌缺陷（弯曲、凹凸、厚薄不均）要小化，对额外后端处理如抛光等的要求也要降到。

在米粒大的硅片上，已能集成16万个晶体管，这是科学技术进步的又一个里程碑。 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。由于硅元素是地壳中储量丰富的元素之一，对太阳能电池这样注定要进入大规模市场（mass market）的产品而言，储量的优势也是硅成为光伏主要材料的原因之一。

多晶硅和单晶硅的差异主要在物理性质方面，例如在力学性质、电学性质等方面，多晶硅不如单晶硅。多晶硅可作为控制单晶硅的原料，也是太阳能电池和光伏发电的基础材料。单晶硅可算的是世界上纯净的物质了，一般的半导体器件要求硅的纯度在6个9（6N)以上。大规模集成电路的要求更高，硅的纯度必须达到9个9（9N）。目前，人们已经制造出纯度为12个9（12N)的单晶硅。

由于外界条件的作用，价带中的电子可跃迁到上面的空带中去，价带由满带变为不满带，空带中有了电子称为导带。一种晶体的各个允许能带有一定的宽度，能量高的能带较宽，能量低的能带较窄，每一个能带里包含的能级数目等于晶体所包含的原胞数目。能带理论成功地解释了金属、半导体和绝缘体之间的差别。