能帶理論用單電子近似方法研究固體中電子能譜的理論。它是在用量子力學(xué)研究物質(zhì)的電導(dǎo)理論的過程中發(fā)展起來的。關(guān)于固體中電子能量狀態(tài)的早的理論是金屬自由電子論。 [4]

實際上，晶體是由大量的原子組成，每個原子又包含原子核及許多電子，它們之間存在著相互作用，每一個電子的運動都受到原子核及其他電子的影響。

沒有摻雜雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體，其中電子和空穴的濃度是相等的。而為了控制半導(dǎo)體的性質(zhì)需要人為的在半導(dǎo)體中或多或少的摻入某種特定雜質(zhì)的半導(dǎo)體，稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。當雜質(zhì)為施主型雜質(zhì)（起施放電子作用）稱為N型半導(dǎo)體，當雜質(zhì)為受主型雜質(zhì)（接受電子而產(chǎn)生空穴）稱為P型半導(dǎo)體。

晶體硅根據(jù)晶體取向不同又分為單晶硅和多晶硅。單晶硅和多晶硅的區(qū)別是；當熔融的單質(zhì)硅凝固時，硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅；如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。

單晶硅主要應(yīng)用于太陽能電池。應(yīng)用早的是硅太陽能電池，其轉(zhuǎn)換效率高，技術(shù)為成熟，多用于光照時間少，光照強度小、勞動力成本高的區(qū)域，如航空航天領(lǐng)域等。通過采用不同的硅片加工及電池處理技術(shù)，國內(nèi)外各科研機構(gòu)和電池廠家都生產(chǎn)制備出了較率的單晶硅電池。