Monokristallint kisel avser den totala kristallisationen av kiselmaterial till enkristallform och är för närvarande ett allmänt använt solcellsmaterial för kraftproduktion. Monokristallina kiselsolceller är den mest mogna tekniken inom kiselbaserade solceller. I jämförelse med polykisel och amorfa kiselsolceller är dess fotoelektriska omvandlingseffektivitet den högsta. Produktionen av högeffektiva monokristallina kiselceller baseras på högkvalitativa monokristallina kiselmaterial och mogen bearbetningsteknik.

Monokristallina kiselsolceller använder monokristallina kiselstavar med en renhet på upp till 99,999 % som råmaterial, vilket också ökar kostnaden och är svårt att använda i stor skala. För att spara kostnader har materialkraven för den nuvarande tillämpningen av monokristallina kiselsolceller mildrats, och vissa av dem använder huvud- och svansmaterial som bearbetas av halvledarkomponenter och avfall från monokristallina kiselmaterial, eller görs till monokristallina kiselstavar för solceller. Tekniken för malning av monokristallina kiselskivor är ett effektivt sätt att minska ljusförlust och förbättra batteriets effektivitet.

För att minska produktionskostnaderna använder solceller och andra markbaserade tillämpningar monokristallina kiselstavar på solnivå, och materialprestandaindikatorerna har mildrats. Vissa kan också använda huvud- och svansmaterial och avfallsmaterial från monokristallina kisel som bearbetas av halvledarkomponenter för att tillverka monokristallina kiselstavar för solceller. Den monokristallina kiselstaven skärs i skivor, vanligtvis cirka 0,3 mm tjocka. Efter polering, rengöring och andra processer görs kiselskivan till råmaterial för kiselskivor som ska bearbetas.

Bearbetning av solceller, först och främst på kiselskivan dopning och diffusion, den allmänna dopningen för spårmängder av bor, fosfor, antimon och så vidare. Diffusionen utförs i en högtemperaturdiffusionsugn gjord av kvartsrör. Detta skapar en P > N-övergång på kiselskivan. Sedan används screentryckmetoden, den fina silverpastan trycks på kiselchipet för att skapa ett rutnät, och efter sintring tillverkas bakelektroden, och ytan med ett rutnät beläggs med en reflektionskälla för att förhindra att ett stort antal fotoner reflekteras från den släta ytan på kiselchipet.

Således tillverkas ett enda ark av en monokristallin kiselsolcell. Efter slumpmässig inspektion kan den enda delen monteras till en solcellsmodul (solpanel) enligt de erforderliga specifikationerna, och en viss utspänning och ström bildas med serie- och parallellmetoder. Slutligen används ram och material för inkapsling. Beroende på systemdesignen kan användaren komponera solcellsmodulen till en mängd olika storlekar av solcellsuppsättningar, även kända som solcellsuppsättningar. Den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten för monokristallina kiselsolceller är cirka 15 %, och laboratorieresultaten är mer än 20 %.