矽是地球上僅次于氧的第二多元素，舊稱矽。
1823年，瑞典人貝齊裡烏斯，用氟化矽或氟矽酸鉀與鉀共熱，得到粉狀單質矽。貝齊裡烏斯将制得的矽在氧氣中燃燒，生成二氧化矽——矽土，由此矽才被确定為一種元素，并被命名為silicium，元素符号是Si。矽的化學性質比較活潑，高溫下能與氧等多種元素化合，在自然界中主要以二氧化矽和矽酸鹽的形式存在，其品質約占地表岩石的四分之一。建築用的磚、瓦、砂石、水泥、玻璃，日常生活中使用的瓷碗、水杯，洗臉間的潔具，看上去雖截然不同，但其主要成分都是矽的化合物。
工業上，通常是在電爐中由碳還原二氧化矽制得單質矽。電子工業中使用的高純矽則是用氫氣還原三氯氫矽或四氯化矽制得。矽有無定型與結晶兩種同素異形體，其中，結晶型的矽呈暗黑藍色，很脆，是典型的半導體，化學性質非常穩定：在常溫下，除氟化氫以外，很難與其他物質發生反應。
用途廣泛的矽材料
矽的用途十分廣泛，冶金、電子、軍工、建材、工程機械、醫藥、橡膠、化妝品、服裝等衆多行業都會用到它。其中，“矽片”已成為資訊産業的核心材料。矽還是制作金屬陶瓷、太空飛船的重要材料。将陶瓷和金屬混合燒結制成的金屬陶瓷複合材料，耐高溫，富韌性，可切割，既繼承了金屬和陶瓷各自的優點，又彌補了兩者的先天缺陷。人類第一架航天飛機哥倫比亞号能抵擋住高速穿越稠密大氣時因磨擦所産生的高溫，全靠它那31000塊矽瓦拼砌成的外殼。在光導纖維通信中，要用純二氧化矽拉制出高透明度的光導玻璃纖維(光纖)。光纖通信容量高，一根頭發絲那麼細的玻璃纖維，可以同時傳輸256路電話，它還不受電、磁幹擾，不怕竊聽，具有良好的保密性能。光纖通信已使人類生活發生了革命性巨變。矽還可以制成性能優異的有機矽化合物，習慣上稱之為有機矽。像有機矽塑膠是極好的防水材料。在地下鐵道四壁噴塗有機矽，可以‘勞永逸地解決滲水問題。在古文物、雕塑的外表，塗一層薄薄的有機矽塑膠，可以防止青苔滋生，抵擋風吹雨淋。天安門廣場上的人民英雄紀念碑表面，便經過有機矽塑膠處理，是以可以永保潔白。
太陽能與多晶矽的崛起
多晶矽是單質矽的一種形态。熔融的單質矽在過冷條件下凝固時，矽原子以金剛石晶格形态排列成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，那麼這些晶粒結合起來，就結晶成多晶矽。工業上，生産多晶矽的工藝是工業矽與氯氣、氫氣反應後生成三氯氫矽，再在氫氣中還原沉積而成。多晶矽與單晶矽的差異主要表現在實體性質方面。比如，在力學性質、光學性質和熱學性質的各向異性方面，多晶矽遠不如單晶矽明顯；在電學性質方面，多晶矽晶體的導電性能也遠不如單晶矽顯著，甚至于幾乎沒有導電性，但多晶矽可作拉制單晶矽的原料，而單晶矽是一種重要的半導體材料，可用于制造大功率半導體、整流器、液晶顯示屏、太陽能電池等。其中，它在太陽能電池方面的應用最為人所關注，被喻為光伏産業的“基石”。
太陽能利用分為直接利用太陽輻射中的熱能和太陽能發電技術(光伏技術)兩部分，兩者中最重要的還是光伏産業，光伏行業中又以晶體矽電池為主。多晶矽片在太陽能電池中占成本的70％。太陽能界有得矽者得天下的說法。
太陽能因取之不盡、用之不竭，且無污染，被公認為人類社會可持續發展的重要清潔能源，而儲存太陽光能，并将其轉化為電能的整個過程，都離不開高純度的多晶矽原材料。然而，每千克120美元的進口價格使得太陽能電池價格昂貴，讓不少人對這個高端太陽能産品“望而卻步”。
随着內建電路制造與太陽能電池等産品對多晶矽需求的增長，我國多晶矽的自主供貨一直存在着嚴重的缺口。由于多晶矽的生産工藝比較複雜，純度要求高，目前國内僅有四家企業能夠生産。而國内多晶矽産量僅占世界總産量的0.4％，我國每年約有93％以上的多晶矽需要進口。近年來多晶矽市場售價的暴漲，已經危及到我國多晶矽下遊産業的正常營運，并成為制約我國資訊産業和光伏産業發展的瓶頸。
需求就是動力。在能源短缺，各國都十分注重對太陽能利用的大背景下，多晶矽産業具有廣闊的市場前景。制造太陽能電池須采用純度99.9999％以上的多晶矽材料，通常以“N”表示小數點之後的“9”。N越大，純度越高。我國科研人員經過多年攻關，已經試生産出99.999999％(6N)高純度的多晶矽。在不久的将來，這些價廉物美的“小太陽”，有望給千家萬戶的屋頂帶來新動力。在上海，有一個太陽能試點小區，那裡已統一安裝了新型太陽能熱水器，用上了太陽能路燈、草坪燈和門牌照明等太陽能光電技術。
急速升溫的資源——矽礦
矽産業最上遊原材料為矽礦(矽砂)，是以二氧化矽(石英)為主(次)要成分的礦物資源，其主要類型有：脈石英、石英砂、石英砂岩、石英岩(矽石)、石英質礫石及矽藻土等。矽礦資源主要分布在甯夏石嘴山、湖北宜昌、廣西大化、四川峨眉等地。我國矽礦資源十分豐富，勘探表明，僅甯夏石嘴山市的遠景資源儲量就達42.8億千克，現年産矽石260萬千克。廣西大化瑤族自治縣境内的地下矽礦儲量有2億千克以上。在這些矽礦中，二氧化矽含量達99.5％以上，最高可達到99.8％。大多數礦體類型簡單，礦脈大，容易開發，價值高。
目前市場上二氧化矽含量高于99.98％的高純石英砂價格為4600元／千克，二氧化矽含量高于99.99％的高純石英砂價格為8000元／千克；二氧化矽含量高于99．998％的高純矽微粉價格為12000元／千克，二氧化矽含量大于99.9995％的高純矽微粉價格高達18000元／千克。
高純石英砂、高純矽微粉價格雖然較高，但其最佳原材料水晶礦價格也非常昂貴，而且原料比較少。是以，利用品質較好的矽礦開發高純石英砂、高純矽微粉，将成為我國多晶矽産業發展的必由之路。
作為高科技産業，利用矽礦開發多晶矽，産業耗能大，電力需求高，生産中電價成本占生産總成本的40％。在國家限制高耗能産業的大背景下，電價已成為我國大多數矽礦企業亟待突破的瓶頸之一。是以，偏遠地區更适合投産這類項目。
多晶矽産業盡管耗能大，但由于其産出能耗比也較高，每千瓦時産值可達到4元人民币。如果政府制定了相應的電價優惠政策，必然将推動多晶矽産業飛速發展。
從矽礦到工業矽、多晶矽、單晶矽、有機矽及其應用産品，具有很長的産業鍊，涉及的領域極為廣泛，而且利潤豐厚，正在成為我國新興産業的熱門領域。