მონოკრისტალური სილიციუმი გულისხმობს სილიციუმის მასალის ზოგად კრისტალიზაციას ერთკრისტალურ ფორმაში, ამჟამად ფართოდ გამოიყენება ფოტოელექტრული ენერგიის გენერაციის მასალად. მონოკრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედები სილიციუმზე დაფუძნებულ მზის უჯრედებში ყველაზე განვითარებული ტექნოლოგიაა, პოლისილიციუმსა და ამორფულ სილიციუმთან შედარებით, მისი ფოტოელექტრული გარდაქმნის ეფექტურობა ყველაზე მაღალია. მაღალი ეფექტურობის მონოკრისტალური სილიციუმის უჯრედების წარმოება ეფუძნება მაღალი ხარისხის მონოკრისტალურ სილიციუმის მასალებს და განვითარებული დამუშავების ტექნოლოგიას.

მონოკრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედები ნედლეულად იყენებენ 99.999%-მდე სისუფთავის მონოკრისტალურ სილიციუმის ღეროებს, რაც ასევე ზრდის ფასს და ართულებს მათი გამოყენებას ფართო მასშტაბით. ხარჯების დაზოგვის მიზნით, მონოკრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედების ამჟამინდელი გამოყენების მასალების მოთხოვნები შემსუბუქდა და ზოგიერთი მათგანი იყენებს ნახევარგამტარული მოწყობილობების მიერ დამუშავებულ თავისა და კუდის მასალებს და ნარჩენ მონოკრისტალურ სილიციუმის მასალებს, ან მზის უჯრედებისთვის მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროებად გარდაქმნას. მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის დაფქვის ტექნოლოგია ეფექტური საშუალებაა სინათლის დანაკარგის შესამცირებლად და ბატარეის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.

წარმოების ხარჯების შესამცირებლად, მზის უჯრედები და სხვა მიწისზედა აპლიკაციები იყენებენ მზის დონის მონოკრისტალურ სილიციუმის ღეროებს, ხოლო მასალის მუშაობის ინდიკატორები შემსუბუქებულია. ზოგიერთს ასევე შეუძლია გამოიყენოს ნახევარგამტარული მოწყობილობებით დამუშავებული თავისა და კუდის მასალები და ნარჩენი მონოკრისტალური სილიციუმის მასალები მზის უჯრედების მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროების დასამზადებლად. მონოკრისტალური სილიციუმის ღერო იჭრება ნაჭრებად, ჩვეულებრივ, დაახლოებით 0.3 მმ სისქის. გაპრიალების, გაწმენდის და სხვა პროცესების შემდეგ, სილიციუმის ვაფლი გადამუშავდება ნედლეულ სილიციუმის ვაფლად დასამუშავებლად.

მზის უჯრედების დამუშავება, პირველ რიგში, სილიციუმის ვაფლის დოპირებასა და დიფუზიაზე ხორციელდება, რაც ბორის, ფოსფორის, სტიბიუმის და ა.შ. კვალი რაოდენობით დოპირებას წარმოადგენს. დიფუზია ხორციელდება კვარცის მილებისგან დამზადებულ მაღალტემპერატურულ დიფუზიურ ღუმელში. ეს სილიციუმის ვაფლზე P > N შეერთებას ქმნის. შემდეგ გამოიყენება ტრაფარეტული ბეჭდვის მეთოდი, სილიციუმის ჩიპზე წვრილი ვერცხლის პასტა იბეჭდება ბადისებრი ხაზის შესაქმნელად, ხოლო სინთეზირების შემდეგ მზადდება უკანა ელექტროდი და ბადისებრი ხაზის მქონე ზედაპირი დაფარულია არეკვლის წყაროთი, რათა თავიდან იქნას აცილებული ფოტონების დიდი რაოდენობის არეკვლა სილიციუმის ჩიპის გლუვი ზედაპირიდან.

ამგვარად, მზადდება მონოკრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედის ერთი ფურცელი. შემთხვევითი შემოწმების შემდეგ, ერთი ნაწილის აწყობა შესაძლებელია მზის უჯრედის მოდულად (მზის პანელად) საჭირო სპეციფიკაციების შესაბამისად და გარკვეული გამომავალი ძაბვა და დენი წარმოიქმნება სერიული და პარალელური მეთოდებით. და ბოლოს, ჩარჩო და მასალა გამოიყენება კაფსულირებისთვის. სისტემის დიზაინის მიხედვით, მომხმარებელს შეუძლია მზის უჯრედის მოდული დაამზადოს სხვადასხვა ზომის მზის უჯრედების მასივად, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მზის უჯრედების მასივი. მონოკრისტალური სილიციუმის მზის უჯრედების ფოტოელექტრული გარდაქმნის ეფექტურობა დაახლოებით 15%-ია, ხოლო ლაბორატორიული შედეგები 20%-ზე მეტია.