標(biāo)準(zhǔn)光伏電池需要極其純凈的多晶硅，它由石英制成——一種由硅和氧 (SiO2) 組成的礦物。光伏電池的許多方面及其各種生產(chǎn)過(guò)程也使用由熔融石英制成的玻璃。

石英的穩(wěn)定性、透光性和耐熱性使其成為制造半導(dǎo)體乃至光伏電池必不可少的材料。用于太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的石英幾乎是惰性的，非常有彈性，并且能夠承受半導(dǎo)體生產(chǎn)和評(píng)估過(guò)程中的高溫。

要被認(rèn)為是微電子級(jí)（例如-Si），硅必須具有非常高的純度，雜質(zhì)水平低于十億分之一。然而，太陽(yáng)能級(jí)硅 (sog-Si) 的純度要求要低得多：低于百萬(wàn)分之一。

在光伏電池的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)過(guò)程中，金屬硅與氯化氫在 650 攝氏度下反應(yīng)生成一種稱為三氯硅烷的液體。該液體通過(guò)蒸餾純化、蒸發(fā)，然后作為多晶硅沉積在硅錠上。這個(gè)過(guò)程相對(duì)耗能，需要 100 到 160 kWh 來(lái)制造 1 公斤的純化硅。

接下來(lái)，在該過(guò)程中，純化的多晶硅被液化，摻雜硼，并固化成重約 100 公斤的矩形或圓柱形硅錠。這些晶錠經(jīng)過(guò)機(jī)械加工形成標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為 156 毫米的塊。

用線鋸從硅錠上切割出大約 200 μm 厚的硅圓片。然而，硅晶片并不總是像圓盤(pán)一樣。它們通常被制成正方形或其他形狀，這取決于晶片必須緊密地結(jié)合在一起以達(dá)到密度或效率目的。

對(duì)于光伏電池，清潔的晶片通常被蝕刻以產(chǎn)生紋理外部。這種紋理化減少了不需要的陽(yáng)光反射，并大大提高了光吸收，尤其是在光譜的較長(zhǎng)波長(zhǎng)端。

晶圓外部的 pn 結(jié)由硼摻雜的 p 基極和磷摻雜的 n 發(fā)射極組成，將其轉(zhuǎn)換為大型半導(dǎo)體二極管。該特征是通過(guò)使用高濃度磷摻雜劑制造的，該摻雜劑在大約 900 攝氏度的溫度下擴(kuò)散到晶圓中，直到達(dá)到 0.3 微米的深度。

使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 (PECVD) 工藝，將含氫氮化硅層放置在晶圓的正面。該層提高了電池的效率并充當(dāng)抗反射層。它還為光伏電池提供了標(biāo)志性的深藍(lán)色。

所有半導(dǎo)體制造商都使用石英和熔融石英產(chǎn)品，包括用于研究、開(kāi)發(fā)和評(píng)估的生產(chǎn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室器具。具體來(lái)說(shuō)，可以在生產(chǎn)爐和用于制造光伏電池的反應(yīng)室中找到石英玻璃。