Monokristalni silicij odnosi se na sveukupnu kristalizaciju silicijevog materijala u monokristalni oblik, trenutno je široko korišten fotonaponski materijal za proizvodnju električne energije, monokristalni silicij solarne ćelije su najzrelija tehnologija u solarnim ćelijama na bazi silicija, u odnosu na polisilicij i amorfni silicij solarne ćelije, njegova učinkovitost fotoelektrične pretvorbe je najveća.Proizvodnja visokoučinkovitih ćelija od monokristalnog silicija temelji se na visokokvalitetnim materijalima od monokristalnog silicija i zreloj tehnologiji obrade.

Solarne ćelije od monokristalnog silicija kao sirovine koriste šipke od monokristalnog silicija čistoće do 99,999%, što također povećava troškove i teško ih je koristiti u velikim razmjerima.Kako bi se uštedjeli troškovi, materijalni zahtjevi za trenutnu primjenu monokristalnih silicijevih solarnih ćelija su ublaženi, a neke od njih koriste glave i repne materijale obrađene poluvodičkim uređajima i otpadnim monokristalnim silicijevim materijalima, ili se izrađuju u monokristalne silicijeve šipke za solarne ćelije.Tehnologija mljevenja monokristalnih silikonskih pločica učinkovito je sredstvo za smanjenje gubitka svjetlosti i poboljšanje učinkovitosti baterije.

Kako bi se smanjili troškovi proizvodnje, solarne ćelije i druge zemaljske aplikacije koriste šipke monokristalnog silicija na solarnoj razini, a pokazatelji učinka materijala su smanjeni.Neki također mogu koristiti materijale glave i repa i otpadne materijale monokristalnog silicija obrađene u poluvodičkim uređajima za izradu monokristalnih silicijskih šipki za solarne ćelije.Šipka monokristalnog silicija reže se na kriške, obično debljine oko 0,3 mm.Nakon poliranja, čišćenja i drugih procesa, silicijska pločica se pretvara u sirovi materijal za obradu.

Obrada solarnih ćelija, prije svega na dopiranju i difuziji silicijskih ploča, općem dopiranju za tragove bora, fosfora, antimona i tako dalje.Difuzija se provodi u visokotemperaturnoj difuzijskoj peći izrađenoj od kvarcnih cijevi.Ovo stvara P > N spoj na silicijskoj pločici.Zatim se koristi metoda sitotiska, fina srebrna pasta se tiska na silikonskom čipu kako bi se napravila mrežasta linija, a nakon sinteriranja izrađuje se stražnja elektroda, a površina s mrežnom linijom oblaže se izvorom refleksije kako bi se spriječilo veliki broj fotona od odbijanja od glatke površine silicijkog čipa.

Tako je izrađena jedna ploča monokristalne silicijske solarne ćelije.Nakon nasumičnog pregleda, pojedinačni se komad može sastaviti u modul solarne ćelije (solarni panel) prema traženim specifikacijama, a određeni izlazni napon i struja formiraju se serijskim i paralelnim metodama.Na kraju, okvir i materijal se koriste za kapsuliranje.U skladu s dizajnom sustava, korisnik može sastaviti modul solarne ćelije u niz različitih veličina solarnih ćelija, također poznat kao niz solarnih ćelija.Učinkovitost fotoelektrične pretvorbe solarnih ćelija od monokristalnog silicija je oko 15%, a laboratorijski rezultati su veći od 20%.