Monokristalin silikon, silikon malzemenin tek bir kristal formunda genel kristalleşmesini ifade eder, şu anda yaygın olarak kullanılan fotovoltaik güç üretim malzemeleridir, monokristalin silikon güneş hücreleri, polisilikon ve amorf silikon güneş hücrelerine göre silikon bazlı güneş hücrelerinde en olgun teknolojidir, fotoelektrik dönüşüm verimliliği en yüksektir. Yüksek verimli monokristalin silikon hücrelerinin üretimi, yüksek kaliteli monokristalin silikon malzemelere ve olgun işleme teknolojisine dayanmaktadır.

Monokristalin silikon güneş hücreleri, ham madde olarak %99,999'a kadar saflıkta monokristalin silikon çubuklar kullanır, bu da maliyeti artırır ve büyük ölçekte kullanımı zordur. Maliyetten tasarruf etmek için, monokristalin silikon güneş hücrelerinin mevcut uygulaması için malzeme gereksinimleri gevşetilmiştir ve bunlardan bazıları yarı iletken cihazlar tarafından işlenen baş ve kuyruk malzemelerini kullanır ve monokristalin silikon malzemeleri israf eder veya güneş hücreleri için monokristalin silikon çubuklar haline getirilir. Monokristalin silikon gofret öğütme teknolojisi, ışık kaybını azaltmak ve pilin verimliliğini artırmak için etkili bir araçtır.

Üretim maliyetlerini düşürmek için güneş hücreleri ve diğer yer tabanlı uygulamalar güneş seviyesinde monokristalin silikon çubuklar kullanır ve malzeme performans göstergeleri gevşetilmiştir. Bazıları ayrıca baş ve kuyruk malzemelerini kullanabilir ve yarı iletken cihazlar tarafından işlenen monokristalin silikon malzemelerini atık olarak kullanarak güneş hücreleri için monokristalin silikon çubuklar üretebilir. Monokristalin silikon çubuk genellikle yaklaşık 0,3 mm kalınlığında dilimler halinde kesilir. Parlatma, temizleme ve diğer işlemlerden sonra silikon gofret işlenecek ham madde silikon gofrete dönüştürülür.

Güneş hücrelerinin işlenmesi, her şeyden önce silikon gofret dopingi ve difüzyonu, eser miktarda bor, fosfor, antimon vb. için genel doping. Difüzyon, kuvars tüplerden yapılmış yüksek sıcaklıklı bir difüzyon fırınında gerçekleştirilir. Bu, silikon gofret üzerinde bir P > N bağlantısı oluşturur. Daha sonra serigrafi baskı yöntemi kullanılır, ince gümüş macun, bir ızgara çizgisi oluşturmak için silikon çip üzerine basılır ve sinterlemeden sonra arka elektrot yapılır ve ızgara çizgisi olan yüzey, çok sayıda fotonun silikon çipin pürüzsüz yüzeyinden yansımasını önlemek için bir yansıma kaynağı ile kaplanır.

Böylece, tek bir monokristalin silikon güneş hücresi levhası yapılır. Rastgele incelemeden sonra, tek parça gerekli özelliklere göre bir güneş hücresi modülüne (güneş paneli) monte edilebilir ve seri ve paralel yöntemlerle belirli bir çıkış voltajı ve akımı oluşturulur. Son olarak, çerçeve ve malzeme kapsülleme için kullanılır. Sistem tasarımına göre, kullanıcı güneş hücresi modülünü çeşitli farklı boyutlarda güneş hücresi dizisine, ayrıca güneş hücresi dizisi olarak da bilinir, oluşturabilir. Monokristalin silikon güneş hücrelerinin fotoelektrik dönüşüm verimliliği yaklaşık %15'tir ve laboratuvar sonuçları %20'den fazladır.