晶体硅电池的制造过程可能有所区别。晶片可以是通过直拉工艺产生的单个晶体，也可以是由硅锭铸造工艺生产的多晶硅片。后者的生产成本较便宜，但会导致电池的效率较低，通常为13%～14%，相比之下晶体硅电池效率要高出2%～3%。
单晶和多晶硅电池生产过程的第一步都是要把硅锭切成片状。这种硅切割是通过使用高速运行线状锯来完成的，线状锯由硅碳化硅磨料制成。在这个过程中大量的硅被浪费掉。典型的切割线的厚度约为100μm，而晶片最后的厚度约250μm。晶片目前正向成本更少、厚度更薄的趋势发展，但是受到晶片自动化处理的限制；如果过薄、易碎，则破损率会大大增加。
利用晶片（包括单晶和多晶硅）制造电池的标准方法是按照以下步骤进行[6]：
●利用在浓氢氧化钠溶液中进行的湿化学蚀刻把晶片蚀刻到约25μm。这消除了硅片表面由切锯产生的表面损坏和由锯切过程引入的化学杂质和结构缺陷。然后单晶硅片的绒面结构产生随机的金字塔形光陷表面。由于晶粒的随机排列使得这种方法不能用于多晶硅片。
●利用扩散过程在掺杂硼的P型衬底上形成掺杂磷的N型层。这个过程可以通过以下两个方法来实现：1）对磷酸旋压或雾化后在带式传送炉的空气中燃烧；或2）在石英管炉中处理，氯化磷与氧气在炉中发生反应。这两种方法在晶片表面都会沉积五氧化二磷。在高温情况下，氧化分解释放出的磷扩散到硅中。
●电池的边缘隔离技术用来消除环绕在晶片边缘的任何磷杂质，这些磷杂质会导致电磁的正面和背面产生的分路效应。这通常通过反应离子蚀刻100～200块堆积在一起的晶片来实现，以便保护前后表面。(www.xing528.com)
●在电池表面应用防反射涂层将反射降到最低。这通常是利用等离子增强化学气相沉积技术（PECVD）来进行的，其中硅烷（SiH4）和氨一起反应在晶片表面产生一氮化硅层。
最后，通过丝网印刷将金属电接触器材用到电池的前表面，然后在带式传送炉中燃烧。通过丝网印刷生成铝质背面接触层，并在炉中经过扩散后形成背面场以加强电荷的聚集。将铜质连接片焊接到电池上，然后在组装成模块之前进行单独的测试和分级。
针对上述过程的一个有吸引力的改变是，在电池前段刻出激光槽，然后再用铜导体通过无电镀和常规电镀相结合的技术来填充这个槽。这些所谓的掩埋式激光槽接头与传统的丝网印刷前表面接头相比，占用的电池前表面区域要小，因此可以起到提高性能的作用。
对晶体硅电池的最近创新是三洋的HIT（带本征薄层异质结）太阳能电池和来自Sunpower的背接触式电池。在HIT电池中，非晶硅沉积在晶片的上表面用来钝化电池表面（例如减少表面的重组），并在此过程中产生了一个额外的结点，在捕获更高能量的光子时会起作用，从而扩展了电池的光谱响应范围。背接触式电池完全省却了正面接头，用N-和P-掺杂区和相关的接头来代替。据报道，通过这种方法，大规模电池的效率已超过21%。这两种高性能技术可以高效生产电池模块，效率达20%。
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