太阳能电池的主要材料是单晶硅和多晶硅。

多晶硅是单质硅中的一种形态，融化的单质硅在过冷条件下凝固，其中的硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，那么这些晶粒结合起来，就会结晶成多晶硅。

单晶硅是属于硅片的单晶体，具有基本上完整的点阵结构，用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成，纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。单晶硅是一种较为活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分。