Monokryštalický kremík sa vzťahuje na celkovú kryštalizáciu kremíkového materiálu do monokryštálovej formy, v súčasnosti je široko používaným fotovoltaickým materiálom na výrobu energie. Monokryštalické kremíkové solárne články sú najvyspelejšou technológiou medzi kremíkovými solárnymi článkami a v porovnaní s polykremíkovými a amorfnými kremíkovými solárnymi článkami majú najvyššiu účinnosť fotoelektrickej konverzie. Výroba vysokoúčinných monokryštalických kremíkových článkov je založená na vysoko kvalitných monokryštalických kremíkových materiáloch a vyspelej technológii spracovania.

Monokryštalické kremíkové solárne články používajú ako surovinu monokryštalické kremíkové tyče s čistotou až 99,999 %, čo tiež zvyšuje náklady a je ťažké ich použiť vo veľkom meradle. Aby sa ušetrili náklady, materiálové požiadavky pre súčasné použitie monokryštalických kremíkových solárnych článkov boli uvoľnené a niektoré z nich používajú materiály hlavy a chvosta spracované polovodičovými zariadeniami a odpadové monokryštalické kremíkové materiály alebo sa z nich vyrábajú monokryštalické kremíkové tyče pre solárne články. Technológia frézovania monokryštalických kremíkových doštičiek je účinným prostriedkom na zníženie svetelných strát a zlepšenie účinnosti batérie.

Aby sa znížili výrobné náklady, solárne články a iné pozemné aplikácie používajú monokryštalické kremíkové tyče na solárnej úrovni a ukazovatele výkonnosti materiálu sa zmiernili. Niektoré môžu tiež použiť materiály hlavy a chvosta a odpadové monokryštalické kremíkové materiály spracované polovodičovými zariadeniami na výrobu monokryštalických kremíkových tyčí pre solárne články. Monokryštalická kremíková tyč sa nakrája na plátky, zvyčajne s hrúbkou približne 0,3 mm. Po leštení, čistení a ďalších procesoch sa kremíková doska premení na surovú kremíkovú dosku na spracovanie.

Spracovanie solárnych článkov, v prvom rade dopovanie a difúzia kremíkových doštičiek, všeobecne dopovanie stopových množstiev bóru, fosforu, antimónu atď. Difúzia sa vykonáva vo vysokoteplotnej difúznej peci vyrobenej z kremenných trubíc. Tým sa na kremíkovej doštičke vytvorí prechod P > N. Potom sa použije metóda sieťotlače, jemná strieborná pasta sa nanesie na kremíkový čip, čím sa vytvorí mriežka, a po spekaní sa vytvorí zadná elektróda a povrch s mriežkou sa pokryje reflexným zdrojom, aby sa zabránilo odrazu veľkého množstva fotónov od hladkého povrchu kremíkového čipu.

Takto sa vyrobí jeden list monokryštalického kremíkového solárneho článku. Po náhodnej kontrole sa z jedného kusu môže podľa požadovaných špecifikácií zostaviť modul solárneho článku (solárny panel) a sériovým a paralelným zapojením sa vytvorí určité výstupné napätie a prúd. Nakoniec sa na zapuzdrenie použije rám a materiál. Podľa návrhu systému môže používateľ zostaviť modul solárneho článku do poľa solárnych článkov rôznych veľkostí, známeho aj ako pole solárnych článkov. Účinnosť fotoelektrickej konverzie monokryštalických kremíkových solárnych článkov je približne 15 % a laboratórne výsledky sú viac ako 20 %.