เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์หมายถึงการตกผลึกโดยรวมของวัสดุซิลิคอนในรูปแบบผลึกเดี่ยว ซึ่งปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์เป็นเทคโนโลยีที่ครบถ้วนสมบูรณ์ที่สุดในเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิคอน เมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์โพลีซิลิคอนและซิลิคอนอะมอร์ฟัส ประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าเป็นแสงนั้นสูงที่สุด การผลิตเซลล์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ประสิทธิภาพสูงนั้นใช้วัสดุซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์คุณภาพสูงและเทคโนโลยีการประมวลผลที่ครบถ้วนสมบูรณ์

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ใช้แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.999% เป็นวัตถุดิบ ซึ่งยังเพิ่มต้นทุนและยากต่อการใช้งานในปริมาณมาก เพื่อประหยัดต้นทุน ข้อกำหนดด้านวัสดุสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ในปัจจุบันจึงได้รับการผ่อนปรนลง และบางส่วนใช้หัวและหางวัสดุที่ผ่านการประมวลผลโดยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์และวัสดุซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่เหลือทิ้ง หรือทำเป็นแท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ เทคโนโลยีการบดเวเฟอร์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการสูญเสียแสงและปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

เพื่อลดต้นทุนการผลิต เซลล์แสงอาทิตย์และการใช้งานภาคพื้นดินอื่นๆ จะใช้แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่ระดับพลังงานแสงอาทิตย์ และตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของวัสดุก็ได้รับการผ่อนปรนลง เซลล์แสงอาทิตย์บางชนิดสามารถใช้หัวและหางของวัสดุซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่เหลือจากการประมวลผลโดยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เพื่อทำแท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์จะถูกตัดเป็นชิ้นๆ โดยทั่วไปมีความหนาประมาณ 0.3 มม. หลังจากขัด ทำความสะอาด และกระบวนการอื่นๆ แล้ว เวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกทำเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนวัตถุดิบสำหรับการประมวลผล

การประมวลผลเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเริ่มแรกใช้การเจือปนและการแพร่กระจายบนเวเฟอร์ซิลิกอน การเจือปนทั่วไปสำหรับโบรอน ฟอสฟอรัส แอนติโมนี และอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย การแพร่กระจายจะดำเนินการในเตาเผาการแพร่กระจายอุณหภูมิสูงที่ทำจากหลอดควอทซ์ วิธีนี้จะสร้างรอยต่อ P>N บนเวเฟอร์ซิลิกอน จากนั้นจึงใช้วิธีการพิมพ์สกรีน พิมพ์แป้งเงินละเอียดบนชิปซิลิกอนเพื่อสร้างเส้นตาราง และหลังจากการเผาผนึกแล้ว จะทำการสร้างอิเล็กโทรดด้านหลัง และเคลือบผิวด้วยเส้นตารางด้วยแหล่งสะท้อนแสงเพื่อป้องกันไม่ให้โฟตอนจำนวนมากสะท้อนออกจากพื้นผิวเรียบของชิปซิลิกอน

ดังนั้น เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์แผ่นเดียวจึงถูกสร้างขึ้น หลังจากการตรวจสอบแบบสุ่ม ก็สามารถประกอบชิ้นส่วนเดียวเป็นโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ (แผงเซลล์แสงอาทิตย์) ตามข้อกำหนดที่ต้องการ และแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าขาออกที่กำหนดจะถูกสร้างขึ้นโดยวิธีการแบบอนุกรมและขนาน ในที่สุด จะใช้กรอบและวัสดุสำหรับการหุ้มห่อ ตามการออกแบบระบบ ผู้ใช้สามารถประกอบโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เป็นอาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดต่างๆ กัน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าอาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์อยู่ที่ประมาณ 15% และผลการทดลองในห้องปฏิบัติการอยู่ที่มากกว่า 20%