El silici monocristal·lí es refereix a la cristal·lització global del material de silici en una forma de cristall únic, actualment s'utilitza àmpliament els materials de generació d'energia fotovoltaica, les cèl·lules solars de silici monocristal·lí són la tecnologia més madura de les cèl·lules solars basades en silici, en relació amb el polisilici i les cèl·lules solars de silici amorf, la seva eficiència de conversió fotoelèctrica és la més alta.La producció de cèl·lules de silici monocristal·lí d'alta eficiència es basa en materials de silici monocristal·lí d'alta qualitat i tecnologia de processament madura.

Les cèl·lules solars de silici monocristal·lí utilitzen barres de silici monocristal·lí amb una puresa de fins al 99,999% com a matèries primeres, la qual cosa també augmenta el cost i és difícil d'utilitzar a gran escala.Per tal d'estalviar costos, s'han relaxat els requisits de materials per a l'aplicació actual de cèl·lules solars de silici monocristal·lí, i algunes d'elles utilitzen els materials del cap i la cua processats per dispositius semiconductors i materials de silici monocristal·lí de residus, o es converteixen en barres de silici monocristal·lí per a cèl·lules solars.La tecnologia de fresat d'hòsties de silici monocristal·lí és un mitjà eficaç per reduir la pèrdua de llum i millorar l'eficiència de la bateria.

Per tal de reduir els costos de producció, les cèl·lules solars i altres aplicacions terrestres utilitzen barres de silici monocristal·lí a nivell solar i els indicadors de rendiment del material s'han relaxat.Alguns també poden utilitzar els materials del cap i la cua i els residus de silici monocristal·lí processats per dispositius semiconductors per fer barres de silici monocristal·lí per a cèl·lules solars.La vareta de silici monocristal·lí es talla en rodanxes, generalment d'uns 0,3 mm de gruix.Després de polir, netejar i altres processos, la hòstia de silici es converteix en hòstia de silici de matèria primera per ser processada.

Processament de cèl·lules solars, primer de tot en el dopatge i la difusió de les hòsties de silici, el dopatge general per a traces de bor, fòsfor, antimoni, etc.La difusió es realitza en un forn de difusió a alta temperatura fet de tubs de quars.Això crea una unió P > N a la hòstia de silici.A continuació, s'utilitza el mètode d'impressió de pantalla, la pasta fina de plata s'imprimeix al xip de silici per fer una línia de quadrícula i, després de la sinterització, es fa l'elèctrode posterior i la superfície amb una línia de quadrícula es recobreix amb una font de reflexió per evitar un gran nombre de fotons de ser reflectits a la superfície llisa del xip de silici.

Així, es fa una sola làmina d'una cèl·lula solar de silici monocristal·lí.Després d'una inspecció aleatòria, la peça individual es pot muntar en un mòdul de cèl·lules solars (panel solar) segons les especificacions requerides, i una determinada tensió i corrent de sortida es formen per mètodes en sèrie i paral·lel.Finalment, el marc i el material s'utilitzen per a l'encapsulació.Segons el disseny del sistema, l'usuari pot compondre el mòdul de cèl·lules solars en una varietat de mides diferents de matriu de cèl·lules solars, també coneguda com a matriu de cèl·lules solars.L'eficiència de conversió fotoelèctrica de les cèl·lules solars de silici monocristal·lí és d'un 15% i els resultats del laboratori són superiors al 20%.