La mayoría de las células solares utilizadas hoy en día están hechas de silicio cristalino. El silicio puede ser mono‑cristalino o poli‑cristalino. El material monocristalino se produce mediante un proceso de tirado Czochralski, mientras que el material policristalino normalmente se obtiene por moldeado. En ambos casos el material se corta en obleas mediante sierras de hilo, que luego sirven como sustrato para las células solares.
La célula solar consiste esencialmente en silicio macizo y por ello también se denomina célula de capa gruesa, en contraste con las células de capa delgada, donde las capas semiconductoras se depositan sobre un sustrato distinto. El silicio suele estar ligeramente dopado en p, es decir, conductor para portadores de carga positivos (huecos). En el lado frontal debe generarse mediante dopado una delgada capa fuertemente dopada en n, conductora para portadores de carga negativos (electrones). De este modo se forma una unión p/n que separa los pares de portadores generados por la absorción de la luz solar. A continuación, deben aplicarse contactos metálicos en el frente y en la parte trasera para extraer la corriente solar. En la parte trasera se realiza una metalización de superficie completa con aluminio, mientras que en la parte frontal solo se aplican dedos de contacto de plata para dejar pasar la mayor parte de la luz solar. Finalmente, se aplica en la parte frontal una capa antirreflectante de nitruro de silicio para aumentar la absorción de la luz. El último paso de producción es el ensamblaje de las células solares en módulos.
El dopado de la capa superior, fuertemente conductora en n, se realiza con fósforo como átomo dopante. Para ello existen dos procedimientos que utilizan hornos de difusión:
• Dopado desde fase gaseosa con cloruro de fósforo y oxígeno POCl3.
• Dopado mediante una pasta dopante aplicada por serigrafía.
