硅片是以硅作為原材料，通過拉單晶制作成硅棒，然后切割而成的硅片。由于硅原子的最外層電子數是 4，原子序數適中，所以硅元素具有特殊的化學特性。正是因為硅的這種特性，硅片主要應用在化學，光伏，電子等領域。特別是在電子領域，正是利用硅材料介于導體與絕緣體中間的元素屬性，制造了現代工業的“石油”-芯片。在光伏領域，利用光電效應原理，光子可以改變硅原子之間的共價鍵，從而衍生了太陽能發電的應用。另外地球的地殼中硅元素占比達到 25.8%，而且開采較為方便，可回收性強，所以價格比其他材料要低，這樣的特點更加增強了硅的應用范圍。
單晶硅的晶胞排序方式是有序，有規律的排序。但是多晶硅的晶胞排序是無序，無規律的。在制造方法方面，多晶硅是通過澆筑法形成的，直接把硅料倒入坩堝中融化，然后再冷卻定性，這種制作方法形成的晶胞是無序的。單晶硅是通過拉單晶的方式形成晶棒（直拉法），將硅料倒入坩堝中融化，然后利用籽晶緩慢旋轉上拉（拉單晶）。拉單晶的過程就是將原子結構重組的過程，最終形成單晶硅棒。在物理性質方面，兩種硅的特性相差較大。在導電性質上，單晶硅由于晶胞排序規則有序，導電能力較強；多晶硅導電性很差，甚至有時不導電。在光電轉換方面，單晶硅的轉換效率高于多晶硅的轉換效率，單晶硅光電轉換效率一般在 17%~25%左右，多晶硅效率在 15%以下。
由于光伏硅片相對于半導體硅片在純度和翹曲度等等方面要求較低，所以光伏硅片制造過程相對簡單。以單晶硅電池片為例，第一步是切方磨圓，在晶片廠通過直拉法拉出單晶棒后，先按照晶片尺寸要求，將單晶硅棒切割成方棒，然后將方棒的四角通過滾磨機磨圓。第二步是酸洗，主要是為了將單晶方棒的表面雜質除去。第三步是切片，先將清洗完畢后的方棒與工板粘貼。然后將工板放在切片機上，按照已經設定好的工藝參數進行切割，切割完成后成為單晶硅片。最后將單晶硅片清洗干凈（通常用超聲波清洗），最后進行監測，比如表面光滑度，電阻率等等參數。
