Монокристален силициум се однесува на целокупната кристализација на силициумски материјал во монокристална форма, во моментов е широко користен фотоволтаичен материјал за производство на енергија, монокристалните силициумски сончеви ќелии се најзрелата технологија во силициумските сончеви ќелии, во однос на полисилициумските и аморфните силициумски сончеви ќелии, нивната ефикасност на фотоелектрична конверзија е највисока. Производството на високоефикасни монокристални силициумски ќелии се базира на висококвалитетни монокристални силициумски материјали и зрела технологија на обработка.

Монокристалните силициумски сончеви ќелии користат монокристални силициумски прачки со чистота до 99,999% како суровини, што исто така ја зголемува цената и е тешко да се користи во голем обем. За да се заштедат трошоци, барањата за материјали за моменталната примена на монокристални силициумски сончеви ќелии се олабавени, а некои од нив користат материјали за глава и опашка обработени од полупроводнички уреди и отпадни монокристални силициумски материјали, или се претвораат во монокристални силициумски прачки за сончеви ќелии. Технологијата на мелење на монокристални силициумски плочки е ефикасно средство за намалување на загубата на светлина и подобрување на ефикасноста на батеријата.

Со цел да се намалат трошоците за производство, сончевите ќелии и другите апликации на земја користат монокристални силициумски прачки на ниво на сончева светлина, а индикаторите за перформанси на материјалите се олабавени. Некои исто така можат да ги користат материјалите за глава и опашка и отпадните монокристални силициумски материјали обработени од полупроводнички уреди за да направат монокристални силициумски прачки за сончеви ќелии. Монокристалната силициумска прачка се сече на парчиња, генерално со дебелина од околу 0,3 mm. По полирањето, чистењето и другите процеси, силициумската плочка се претвора во суровина силициумска плочка за обработка.

Обработката на сончевите ќелии, пред сè, се врши врз силициумската плочка со допирање и дифузија, општо допирање за траги од бор, фосфор, антимон и така натаму. Дифузијата се изведува во високотемпературна дифузна печка направена од кварцни цевки. Ова создава спој P > N на силициумската плочка. Потоа се користи методот на ситопечат, фината сребрена паста се печати на силициумскиот чип за да се направи мрежеста линија, а по синтерувањето, се прави задната електрода, а површината со мрежеста линија се премачкува со извор на рефлексија за да се спречи голем број фотони да се рефлектираат од мазната површина на силициумскиот чип.

Така, се изработува еден лист од монокристална силициумска сончева ќелија. По случајна инспекција, едното парче може да се состави во модул на соларна ќелија (соларен панел) според потребните спецификации, а одреден излезен напон и струја се формираат со сериски и паралелни методи. Конечно, рамката и материјалот се користат за капсулирање. Според дизајнот на системот, корисникот може да го состави модулот на соларна ќелија во различни големини на низа од соларни ќелии, познати и како низа од соларни ќелии. Ефикасноста на фотоелектричната конверзија на монокристалните силициумски сончеви ќелии е околу 15%, а лабораториските резултати се повеќе од 20%.