Monokristal silikon silikon materialın bir kristal formaya ümumi kristallaşmasına aiddir, hazırda geniş istifadə olunan fotovoltaik enerji istehsal materiallarıdır, monokristal silikon günəş hüceyrələri silikon əsaslı günəş hüceyrələrində polisilikon və amorf silikon günəş hüceyrələrinə nisbətən ən yetkin texnologiyadır, onun fotoelektrik səmərəliliyi ən yüksəkdir. Yüksək effektiv monokristal silisium hüceyrələrinin istehsalı yüksək keyfiyyətli monokristal silikon materiallarına və yetkin emal texnologiyasına əsaslanır.

Monokristal silikon günəş batareyaları xammal kimi 99,999%-ə qədər təmizliyə malik monokristal silisium çubuqlarından istifadə edir ki, bu da maya dəyərini artırır və geniş miqyasda istifadəsi çətindir. Xərclərə qənaət etmək üçün monokristal silisiumlu günəş batareyalarının cari tətbiqi üçün material tələbləri yumşaldılmış və onlardan bəziləri yarımkeçirici qurğular və tullantı monokristal silikon materialları ilə işlənmiş baş və quyruq materiallarından istifadə edir və ya günəş elementləri üçün monokristal silikon çubuqlar şəklində hazırlanır. Monokristal silikon vafli frezeleme texnologiyası işıq itkisini azaltmaq və batareyanın səmərəliliyini artırmaq üçün effektiv vasitədir.

İstehsal xərclərini azaltmaq üçün günəş batareyaları və digər yer əsaslı tətbiqlər günəş səviyyəli monokristal silikon çubuqlardan istifadə edir və materialın performans göstəriciləri rahatlaşdırılıb. Bəziləri günəş hüceyrələri üçün monokristal silikon çubuqlar hazırlamaq üçün yarımkeçirici cihazlar tərəfindən işlənmiş baş və quyruq materiallarından və tullantı monokristal silikon materiallarından da istifadə edə bilər. Monokristal silikon çubuq ümumiyyətlə təxminən 0,3 mm qalınlığında dilimlərə kəsilir. Cilalama, təmizləmə və digər proseslərdən sonra silikon vafli emal edilmək üçün xammal silikon vafli hazırlanır.

Günəş batareyalarının emalı, ilk növbədə silikon vaflidə dopinq və diffuziya, iz miqdarda bor, fosfor, sürmə və s. Diffuziya kvars borularından hazırlanmış yüksək temperaturlu diffuziya sobasında aparılır. Bu, silikon vaflidə P > N qovşağı yaradır. Daha sonra ekran çap üsulundan istifadə edilir, incə gümüş pastası silisium çipinə çap olunur ki, grid xətti düzəldilir və sinterləndikdən sonra arxa elektrod hazırlanır və çox sayda fotonun silisium çipinin hamar səthindən əks olunmasının qarşısını almaq üçün grid xətti olan səth əksetmə mənbəyi ilə örtülür.

Beləliklə, monokristal silisium günəş batareyasının tək təbəqəsi hazırlanır. Təsadüfi yoxlamadan sonra tək parça tələb olunan spesifikasiyalara uyğun olaraq günəş batareyası moduluna (günəş paneli) yığıla bilər və müəyyən bir çıxış gərginliyi və cərəyanı ardıcıl və paralel üsullarla formalaşır. Nəhayət, enkapsulyasiya üçün çərçivə və material istifadə olunur. Sistem dizaynına görə, istifadəçi günəş batareyası modulunu günəş batareyası massivi kimi də tanınan müxtəlif ölçülü günəş batareyası massivinə yarada bilər. Monokristal silikon günəş elementlərinin fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi təxminən 15%, laboratoriya nəticələri isə 20% -dən çoxdur.