硅是地球上含量最高的元素之一，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。但地球上几乎找不到硅单质，因为硅在高温下比较活泼，而地球早期有很长一段时间都处在高温环境下，所以地球上的硅都通过化学反应转化成了二氧化硅、硅酸盐等化合物。
而随着人类技术的进步，把硅还原成单质逐渐成为了可能。现代技术通常用石英石（二氧化硅），进行氧化还原反应得到硅单质。硅单质根据结晶与否可以分为结晶硅和非晶硅，而结晶硅根据结晶情况的不同，又可分为单晶硅和多晶硅。
半导体工业中用来生产处理器、存储器等超大规模集成电路的基础材料晶圆，其实就是高纯度的单晶硅片。而除了半导体工业之外，另一个用硅大户就是光伏产业。
光伏产业商业化的发端，源于七十年代的石油危机引发的能源枯竭思考，于是可再生的太阳能迅速进入了科学家的视线。但光伏产业真正开始爆发式增长，还是源于德国政府从2004年开始对新能源的大规模补贴。
随后欧洲其他国家开始跟进，从而造就了全球光伏产业迅速崛起。但随着2007年次贷危机席卷全球后，世界经济陷入低迷。欧洲各国随即开始逐步削减相关补贴，曾一度成为高新技术投资领域宠儿的光伏产业，也迅速变成了昨日黄花。
而八十年代的光伏产业还只是小荷才露尖尖角，太阳能电池才刚刚开始在计算器等一些小型的电子产品上进行应用。但为太阳能电池开发的非晶硅技术已经逐步成熟，其实如果单从硅的光电转换效率上来说，从高到低依次为单晶硅、多晶硅和非晶硅。
用单晶硅来制造太阳能电池，光转化效率虽然最高，但制造成本也最为昂贵，远没有非晶硅那样低廉。所以从七十年代开始，最先引来研发热潮的是非晶硅技术。
硅在半导体工业中是用来作衬底，高纯度的单晶硅先被拉制成硅棒。然后切片制备成晶圆。然后在通过CVD（化学气相沉积）、光刻、蚀刻等一系列复杂