Виробництво гіперчістий кремнію починається з оксиду кремнію.
Оксид кремнію (SiO2) є найбільш поширеним з'єднанням в земній корі. Виробництво гіперчістий кремнію починається з оксиду кремнію. Джерел оксиду кремнію зазвичай є або кварц або звичайний пісок. В ідеалі, кварц має низький вміст заліза, алюмінію та інших металів. Кремній відновлюють (позбавляють кисню) за допомогою ракции з вуглецем (вугілля, деревне вугілля) при нагріванні до 1500-2000 ° C в спеціальних печах з дугастими електродами.
В результаті виходить металургійний кремній (MG-Si). Чистота відновленого таким чином кремнію становить 98%. Він широко використовується в металургійній промисловості.
Виробництво металургійного кремнію і типові концентрації домішок. Як можна бачити, частка кремнію використовується в напівпровідниковій промисловості дуже мала. А частка сонячного кремнію ще менша частина від напівпровідникового. 
Невелика частина металургійного кремнію для напівпровідникової промисловості очищається далі. Подрібнений в порошок металургійний кремній змішують з соляною кислотою за відсутності води при 300 ° С в спеціальному реакторі і отримують SiHCl3.
В ході цієї реакції такі домішки, як Fe, Al, і B, утворюють свої галоїдні сполуки (FeCl3, AlCl3, і BCl3). Низька температура кипіння SiHCl3, складова 31.8 ° С, використовується для його дистиляції з галоідов домішок. В отриманому таким чином SiHCl3 концентрація електрично активних домішок, таких як Al, P, B, Fe, Cu або Au, становить менше 1 на мільярд атомів кремнію.
В кінці-кінців очищений SiHCl3 реагує з воднем при 1100 ° С протягом 200-300 годин з утворенням ультрачистої кремнію.
Ця реакція протікає в великих вакуумних камерах, де кремній осідає у вигляді тонких полікристалічних (з маленьким розміром гранули монокристалла) стрижнів, в результаті чого утворюються бруски ультрачистої полікристалічного кремнію діаметром 150-200 мм. Весь процес був розроблений в компанії Siemens, тому його часто називають сіменсовскій процесом.
Отримані таким чином злитки напівпровідникового кремнію потім розбиваються, стаючи сировиною для подальшого процесу кристалізації. Виробництво напівпровідникового кремнію вимагає великої кількості енергії. Однак для солнечнх елементів концентрація домішок не так критична як для мікроелектроніки, тому існують альтернативні процеси виробництва «сонячного» кремнію, спеціально для сонячних елементів.
види кремнію
Кремній або інші напівпровідникові матеріали, з яких виготовляють сонячні елементи, може бути монокристаллическими, мультикристалічних, полікристалічний або аморфним. Різниця між усіма цими матеріалами полягає в тому, в якій мірі кристалічна структура напівпровідника регулярдно і правильно впорядкована. Тому напівпровідниковий матеріал можна класифікувати в соответствиии з розміром кристалів, з яких він складається.
Назви кристалічних кремнієвих сонячних елементів. 
Абсолютна більшість сонячних елементів роблять з кремнієвих підкладок, які можуть бути або монокристаллическими, або мульткрісталліческімі. Зазвичай монокристалічні підкладки мають кращі характеристики, але і більш високу вартість. Кристалічний кремній має впорядковану кристалічну структуру, в якій кожен атом знаходиться в точно визначеному місці. Поведінка кристалічного кремнію добре передбачувано, однак, через повільність і складності процесу виробництва він є найдорожчим видом кремнію.
Впорядковане розташування атомів кремнію в монокристаллической решітки кремнію створює чітку зонну структуру. Кожен атом кремнію має 4 електрона на зовнішній оболонці. Електрони сусідніх атомів утворюють пари, що належать обом атомам одночасно, таким чином кожен атом має 4 зв'язку з сосезднімі атомами. 
Монокристалічний кремній зазвичай вирощують у вигляді великих циліндричних зливків, з яких роблять круглі або полуквадратная сонячні елементи. Полуквадратная підкладки теж колись були круглими, але для більш щільного розташування в прямокутному модулі їх краю обрізали. 
Орієнтація і легування
Орієнтація кристала в монокристаллическом кремнії визначається індексами Міллера. Для позначення певної кристалічної області використовують круглі дужки, наприклад (100). Кремній має кубічно симетричну структуру, тому площині з індексами (100) і (010) є еквівалентними. Всіх разом їх позначають фігурними дужками {100}. Схожим чином квадратними дужками позначаються кристалічні напрямки, наприклад, [100] і сімейства напрямків <100>.
Для сонячних елеметов орієнтація <100> є кращою, тому що поверхня, орієнтовану в цьому напрямку, можна легко текстурувати, створюючи піраміди, що зменшують відбиття світла. Деякі способи вирощування дають кристали з іншою орієнтацією.
Для позначення кристалічних напрямків монокристалічні підкладки зазвичай мають зрізи уздовж окружності. Найбільш поширеним є стандарт SEMI.
Якщо менший зріз повернуть на 180 ° від більшого зрізу, значить це підкладка n-типу з орієнтацією <100>
Якщо менший зріз зроблений на 90 ° ліворуч або праворуч, то підкладка p-типу з орієнтацією <100>
Якщо менший зріз зроблений на 45 ° ліворуч або праворуч, то це n-типу, <111>
Якщо зрізів немає зовсім, то це p-тип, <111>
Підкладки монокристалічного кремнію зазвичай розрізняються за технологією їх виробництва. Найбільш часто використовуваним, як в сонячної так і в електронній промисловості, є кремній, вирощений за технологією Чохральського. Нижче показаний процес отримання великого монокрістаалліческого кремнієвого злитка за методом Чохральського.
Опис процесу Чохральського.
1. Запал (монокристал кремнію) наводиться в соприкасновение з поверхнею розплаву кремнію.
2. При вирощуванні великих злитків монокристалічного кремнію необхідно дуже ретельно контролювати температуру і швидкість отримання кристала з розплаву. Циліндрична форма злитка досягається за рахунок обертання. Процес зростання проходить протягом декількох годин, а не кількох десятків секунд, як показано в цій анімації.
3. В результаті можна отримати практично ідеальний монокристаллический злиток діаметром до 300 мм і 2 метри завдовжки.
Верхній шматок злитка, вирощеного за технологією Чохральського. Час, що залишився частина пішла на виробництво підкладок. Такі «верхівки і кінчики», що залишаються в мікроелектронної промисловості, можна використовуватися для виробництва сонячних елементів. 
Не дивлячись на те, що метод Чохральського повсюдно використовується для вирощування підкладок в промислових масштабах, отриманий з його допомогою кремній має деякі недоліки, які не бажані, якщо ваша мета - максимально можливий ККД, як, наприклад, в лабораторіях або на деяких нішевих ринках. Підкладки Чохральського містять велику кількість кисню. Кисень зменшує час життя неосновних носіїв в сонячному елементі, таким чином знижуючи напругу, струм і ККД. Крім того при високих температурах кисень або з'єднання кисню з іншими речовинами можуть стати активними, що робить підкладки чутливими до високотемпературній обробці. Щоб позбутися від цих проблем, використовують метод зонного плавлення. Суть методу полягає в тому, що розплавлена область повільно рухається уздовж всього кремнієвого злитка. Домішки при цьому не кристалізуються а намагаються залишитися в розплавленої області. Таким чином після її проходження кристал очищається від домішок.
Схема вирощування кристалів методом зонного плавлення.
мультикристалічних кремній
Виростити мультикристалів кремнію набагато простіше, ніж монокристали, тому їх вартість нижче. Однак, якість мультикристалів в порівнянні з монокристалом також нижче через наявність безлічі кордонів зерен монокристалів, з яких складається мультикристалів. Межі зерен створюють додаткові дефектні рівні в забороненій зоні напівпровідника, будучи локальними центрами з високою швидкістю рекомбінації, що призводить до зменшення загального часу життя неосновних носіїв. Крім того кордону зерен зменшують продуктивність перешкоджаючи току носіїв і створюючи шунтуючі шляху для струму, поточного через pn перехід.
Вирощування мультикристалічних кремнієвої плити.
Вирощена плита мультикристалічних кремнію. Далі цю плиту розрізають на бруски, які в свою чергу розпилюють на підкладки. 
Щоб уникнути занадто великих рекомбінаційних втрат на кордонах зерен, розмір зерен долежн бути як мінімум кілька міліметрів (Card, Yang). Ця умова також означає, що розміри одного зерна будуть більше, ніж товщина сонячного елемента, що зменшить опір току носіїв і загальну протяжність прикордонних областей в сонячному елементі. Такий мультікрісталлічнескій кремній широко використовується в комерційних сонячних елементах.
На кордоні між двома кристалічними зернами існує напруга між зв'язками, яке погіршується електронні властивості. 
Підкладка мультикристалічних кремнію 10 на 10 см 2. Після текстурирования зерна з різною орієнтацією стали здаватися більш темними або світлішими. 
Після того, як злиток вирощений, з нього потрібно зробити підкладки. У разі мультикристалічних кремнію вирощені плити спочатку розпилюють на невеликі бруски.
Великий шматок мультикристалічних кремнію, що розпилюється на більш дрібні бруски. Ці бруски потім розрізають на підкладки за допомогою спеціальної дротяної пилки. 
Брусок мультикристалічних кремнію, вирізаний з великою плити, перед нарізкою на підкладки. 
Нарізка мультикристалічних бруска на підкладки.
Інші технології виробництва підкладок
На сьогоднішній день процес вирощування великих злитків кремнію і їх подальшого розрізання на підкладки продовжує домінувати на фотоелектричні ринку. Однак, існує безліч інших технологій, за допомогою яких намагаються вирощувати підкладки не вдаючись до разрезке злитків.
Метод вирощування з плівковою підживленням при крайовому обмеження зростання (EFG)
Великі кристалічні циліндри, вирощені за технологією EFG
PVCDROM Christiana Honsberg і Stuart Bowden