其次，选择硅的原因其实很简单，因为硅在地壳中含量丰富，相对于锗、砷化镓来说，价格也比较便宜，可以用于大批量生产，因此半导体硅成为了几十年来晶体管的首选材料。
一块芯片上的晶体管数目越多，意味着可以同时处理更多的信息，这台计算机的处理速度就越快。但与此同时，晶体管同时开关产生的热量也会越多，更多的热量对芯片的效率会产生不利的影响，因此一块芯片上能装载的晶体管数量是有限的。而硅也发挥了它几乎100%的可用性，这就是为什么近十年来计算机处理速度基本停滞不前的原因。
光电转换效率低
在太阳能电池方面，硅的前景似乎更加黯淡，因为它将光能转换为电能的效率太低了，这是为什么呢？原来在太阳能硅电池中，有两种不同的硅，一种硅上有盈余的电子；另一种硅上有电子空穴，可以用来存放电子。
光是一束从太阳..出的微粒流，一束光里有无数个光子，它们是一个个很小的小微粒。当光照射在硅电池上，部分光子会击中硅原子的盈余电子，并将电子从硅原子里“敲”出来。被“敲”出来的电子要找个地方来存放它，此时它就会移动到电子空穴中，而电子的移动会产生电流。在硅电池中，会发生很多类似的撞击，大量被撞击的电子会不断“投奔”电子空穴，而且电子并不只是“定居”在某个电子空穴上，而是会在多个电子空穴中连续移动，直到形成一条特定的移动路线，此时电子发生定向移动产生电流，这样光能就被转换成电能。
但是光是会反射的，在光照射到硅电池表面后，部分光会发生反射，这部分光就不能转换成电能。同时，被“敲”出来的电子在移动过程中，其中的一些电子可能会被其它硅原子“抓”进自己的轨道里，这些电子无法连续移动，也没有进入特定路线，路线内流动的电子变少，产生的电流强度变弱，光能转换为电能的效率就变低。
为此，研究人员曾考虑过其它的材料如碲化镉和砷化镓，但碲、镓等元素因为数量少，价格也比较贵，无法满足当今互联网社会的使用量要求，甚至有些元素还可能是有毒的，会对环境造成威胁。科学家们还考虑过石墨烯，它比硅更坚固更轻，而且光电转换效率也远比硅电池好，但大批量生产石墨烯是很困难的。生产石墨烯常用的办法是机械剥离法，单层的石墨烯非常薄，因此剥离需要精度非常高的仪器。一般来说，仪器越精密，制作越困难，成本也越高。
看来，希望还是只能寄存在硅身上了。
“变形”硅三剑客
既然硅依然是计算机芯片和太阳能电池的“主力干将”，那么科学家只好继续研究该如何让硅变个样子了。而现在，科学家们已经有了傲人的成果。
在计算机芯片领域，晶体管的一种奇特形式在科学家的手中诞生——硅烯。硅烯和石墨烯类似，只有一层薄薄的平面结构，和石墨烯不同的是，它由硅原子组成，平面上都是由6个硅原子连接起来的六边形，它的形状跟硅晶体简直是大相径庭。
在传统的硅晶体中，每个硅原子都有4个“触手”，可以连接4个其它的硅原子，随着连接的硅原子增多，硅就形成了一个立方体状的硅晶体，而硅烯是平面的。我们知道，装载在芯片上的晶体管是由硅制成的，传统硅由于是立方体状的硅晶体，体积大，制成的晶体管也较大，而仅有薄薄一层硅元素制成的晶体管体积就比较小，而体积越小，同样大小的芯片能装下的晶体管越多，更多的晶体管就可以同时处理更多的信息，计算机的处理速度也会变快。
