单晶硅指的是硅原子的一种排列形式形成的物质，也是一种比较活泼的非金属元素晶体，属于晶体材料的重要组成部分。单晶硅主要用于生产和深加工制造电路级、整流器件级、二极管级以及太阳能电池级单晶产品，其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域，在军事电子设备中也占有重要的地位。
应用最早的是硅太阳能电池，其转换效率高，技术最为成熟，多用于光照时间少、光照强度小、劳动力成本高的区域，如航空航天领域等。通过采用不同的硅片加工及电池处理技术，国内外各科研机构和电池厂家都生产制备出了较高效率的单晶硅电池。
单晶硅一般具有金刚石的晶格，晶体质地比较硬而且还脆，具有一定的金属光泽，同时也有一定的导电性，但其导电率远不及金属的导电率，会随着温度的升高而增加，具有半导体性质。
在单晶硅中只要掺入微量的IIIA族元素，使其形成P型半导体，只要加入微量的VA族元素，形成N型，而N型和P型半导体两者结合在一起，就可以用来制作太阳能电池，将太阳能的辐射转化为电能。
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