硅片制成的芯片是有名的“神算子”，有著驚人的運算能力。無論多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題、物理問題和工程問題，也無論計算的工作量有多大，工作人員只要通過計算機鍵盤把問題告訴它，并下達解題的思路和指令，計算機就能在極短的時間內(nèi)把答案告訴你。這樣，那些人工計算需要花費數(shù)年、數(shù)十年時間的問題，計算機可能只需要幾分鐘就可以解決。甚至有些人力無法計算出結(jié)果的問題，計算機也能很快告訴你答案。

在米粒大的硅片上，已能集成16萬個晶體管，這是科學(xué)技術(shù)進步的又一個里程碑。 地殼中含量達25.8%的硅元素，為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。由于硅元素是地殼中儲量豐富的元素之一，對太陽能電池這樣注定要進入大規(guī)模市場（mass market）的產(chǎn)品而言，儲量的優(yōu)勢也是硅成為光伏主要材料的原因之一。

硅單晶制備，需要實現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變，即原子由液相的隨機排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵?，由不對稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng)，而是通過固液界面的移動逐漸完成的，為實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程，多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅，再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變，這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種，坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法，這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。

兩個相鄰允帶之間的區(qū)域稱為禁帶。能級被電子占滿的能帶稱為滿帶。能級全空著，沒有電子占據(jù)的能帶稱為空帶。被價電子占有的允帶稱為價帶。由一個禁帶隔開的兩個鄰近允帶之間的小能量差稱為能隙。通常用價電子占據(jù)的滿帶及其上面的空帶討論物質(zhì)導(dǎo)電情況。