Monokristalni silicijum se odnosi na sveukupnu kristalizaciju silicijumskog materijala u jednokristalni oblik, trenutno se široko koristi fotonaponski materijali za proizvodnju energije, monokristalne silicijumske solarne ćelije su najzrelija tehnologija u solarnim ćelijama na bazi silicijuma, u odnosu na polisilicijumske i amorfne silicijumske solarne ćelije, njegova efikasnost fotoelektrične konverzije je najveća.Proizvodnja visoko efikasnih monokristalnih silicijumskih ćelija zasniva se na visokokvalitetnim monokristalnim silicijumskim materijalima i zreloj tehnologiji obrade.

Monokristalni silicijum solarne ćelije koriste monokristalne silicijumske šipke sa čistoćom do 99,999% kao sirovinu, što takođe povećava cenu i teško je koristiti u velikim razmerama.Kako bi se uštedjeli troškovi, zahtjevi za materijalima za trenutnu primjenu monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija su opušteni, a neke od njih koriste materijale glave i repa obrađene poluvodičkim uređajima i otpadne monokristalne silicijumske materijale, ili se izrađuju u monokristalne silicijumske šipke za solarne ćelije.Tehnologija mlevenja vafla monokristalnog silikona je efikasno sredstvo za smanjenje gubitka svetlosti i poboljšanje efikasnosti baterije.

Kako bi se smanjili troškovi proizvodnje, solarne ćelije i druge primjene na zemlji koriste monokristalne silikonske šipke na solarnom nivou, a pokazatelji performansi materijala su opušteni.Neki također mogu koristiti materijale glave i repa i otpadne monokristalne silicijumske materijale obrađene poluvodičkim uređajima kako bi napravili monokristalne silikonske šipke za solarne ćelije.Monokristalni silicijumski štap se reže na kriške, obično debljine oko 0,3 mm.Nakon poliranja, čišćenja i drugih procesa, silikonska pločica se pretvara u sirovi materijal silikonske pločice za obradu.

Obrada solarnih ćelija, prije svega na doping i difuziju silikonskih pločica, općenito dopiranje za tragove bora, fosfora, antimona i tako dalje.Difuzija se vrši u visokotemperaturnoj difuzionoj peći od kvarcnih cijevi.Ovo stvara P > N spoj na silikonskoj pločici.Zatim se koristi metoda sito štampe, fina srebrna pasta se štampa na silikonskom čipu kako bi se napravila mrežasta linija, a nakon sinterovanja se izrađuje zadnja elektroda, a površina sa rešetkastom linijom se oblaže izvorom refleksije kako bi se sprečilo veliki broj fotona koji se odbijaju od glatke površine silicijumskog čipa.

Tako je napravljen jedan list monokristalne silicijumske solarne ćelije.Nakon nasumične inspekcije, pojedinačni komad se može sastaviti u modul solarne ćelije (solarni panel) prema potrebnim specifikacijama, a određeni izlazni napon i struja se formiraju serijskim i paralelnim metodama.Konačno, okvir i materijal se koriste za inkapsulaciju.Prema dizajnu sistema, korisnik može sastaviti modul solarnih ćelija u niz različitih veličina niza solarnih ćelija, takođe poznatih kao niz solarnih ćelija.Efikasnost fotoelektrične konverzije monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija je oko 15%, a laboratorijski rezultati su više od 20%.