Монокристалічний кремній відноситься до загальної кристалізації кремнієвого матеріалу в єдину кристалічну форму, в даний час широко використовується фотоелектричний матеріал для виробництва електроенергії, монокристалічні кремнієві сонячні елементи є найбільш зрілою технологією в кремнієвих сонячних елементах, порівняно з полікремнієвими та аморфними кремнієвими сонячними елементами, його ефективність фотоелектричного перетворення найвища.Виробництво високоефективних монокристалічних кремнієвих елементів базується на високоякісних монокристалічних кремнієвих матеріалах і зрілій технології обробки.

Монокристалічні кремнієві сонячні елементи використовують монокристалічні кремнієві стрижні з чистотою до 99,999% як сировину, що також збільшує вартість і важко використовувати у великих масштабах.Щоб заощадити витрати, вимоги до матеріалів для поточного застосування монокристалічних кремнієвих сонячних елементів були пом’якшені, і деякі з них використовують головні та хвостові матеріали, оброблені напівпровідниковими пристроями та відходами монокристалічних кремнієвих матеріалів, або виготовляють монокристалічні кремнієві стрижні для сонячні елементи.Технологія фрезерування монокристалічних кремнієвих пластин є ефективним засобом для зменшення втрат світла та підвищення ефективності батареї.

Щоб зменшити витрати на виробництво, сонячні батареї та інші наземні програми використовують монокристалічні кремнієві стрижні на сонячному рівні, а показники ефективності матеріалу були послаблені.Деякі також можуть використовувати матеріали голови та хвоста та відходи монокристалічного кремнію, оброблені напівпровідниковими пристроями, для виготовлення монокристалічних кремнієвих стрижнів для сонячних елементів.Монокристалічний кремнієвий стрижень нарізають на скибочки, зазвичай товщиною близько 0,3 мм.Після полірування, очищення та інших процесів кремнієва пластина перетворюється на силіконову пластину сировини для обробки.

Обробка сонячних елементів, перш за все на кремнієвих пластинах легування та дифузії, загальне легування для слідових кількостей бору, фосфору, сурми тощо.Дифузію проводять у високотемпературній дифузійній печі з кварцових труб.Це створює P > N-перехід на кремнієвій пластині.Потім використовується метод трафаретного друку, тонка срібна паста друкується на кремнієвому чіпі, щоб зробити лінію сітки, а після спікання виготовляється задній електрод, а поверхня з лінією сітки покривається джерелом відбиття, щоб запобігти велика кількість фотонів від відбиття від гладкої поверхні кремнієвого чіпа.

Таким чином, виготовляється єдиний лист монокристалічної кремнієвої сонячної батареї.Після вибіркової перевірки окрему частину можна зібрати в модуль сонячної батареї (сонячну панель) відповідно до необхідних специфікацій, а певна вихідна напруга та струм формуються послідовними та паралельними методами.Нарешті, каркас і матеріал використовуються для інкапсуляції.Відповідно до конструкції системи, користувач може скомпонувати модуль сонячної батареї в безліч різних розмірів масиву сонячних елементів, також відомого як масив сонячних елементів.Ефективність фотоелектричного перетворення монокристалічних кремнієвих сонячних елементів становить близько 15%, а лабораторні результати - більше 20%.