Monokristāliskais silīcijs attiecas uz silīcija materiāla vispārēju kristalizāciju monokristāla formā, un pašlaik plaši tiek izmantoti fotoelektriskie enerģijas ražošanas materiāli. Monokristāliskā silīcija saules baterijas ir visnobriedušākā tehnoloģija uz silīcija bāzes veidotajās saules baterijās, salīdzinot ar polikristāliskā silīcija un amorfā silīcija saules baterijām, un to fotoelektriskās konversijas efektivitāte ir visaugstākā. Augstas efektivitātes monokristāliskā silīcija bateriju ražošana balstās uz augstas kvalitātes monokristāliskā silīcija materiāliem un nobriedušu apstrādes tehnoloģiju.

Monokristāliskā silīcija saules baterijās kā izejvielas tiek izmantoti monokristāliska silīcija stieņi ar tīrību līdz 99,999%, kas arī palielina izmaksas un ir grūti izmantojams plašā mērogā. Lai ietaupītu izmaksas, monokristāliskā silīcija saules bateriju pašreizējā pielietojuma materiālu prasības ir atvieglotas, un dažās no tām tiek izmantoti pusvadītāju ierīču un monokristāliskā silīcija atkritumu pārstrādātie galvas un astes materiāli vai arī tiek izgatavoti monokristāliska silīcija stieņi saules baterijām. Monokristāliskā silīcija vafeļu frēzēšanas tehnoloģija ir efektīvs līdzeklis, lai samazinātu gaismas zudumus un uzlabotu akumulatora efektivitāti.

Lai samazinātu ražošanas izmaksas, saules baterijās un citās uz zemes bāzētās lietojumprogrammās tiek izmantoti saules līmeņa monokristāliski silīcija stieņi, un materiālu veiktspējas rādītāji ir atviegloti. Dažas ierīces var izmantot arī galvas un astes materiālus un monokristāliska silīcija atkritumus, ko apstrādā pusvadītāju ierīces, lai izgatavotu monokristāliskus silīcija stieņus saules baterijām. Monokristāliskais silīcija stienis tiek sagriezts šķēlēs, parasti apmēram 0,3 mm biezumā. Pēc pulēšanas, tīrīšanas un citiem procesiem silīcija plāksne tiek pārstrādāta kā izejviela silīcija plāksnei pārstrādei.

Saules bateriju apstrādē, pirmkārt, uz silīcija plāksnes tiek veikta dopinga un difūzijas vispārēja dopinga veikšana, lai pievienotu nelielu daudzumu bora, fosfora, antimona utt. Difūziju veic augstas temperatūras difūzijas krāsnī, kas izgatavota no kvarca caurulēm. Tas uz silīcija plāksnes rada P>N pāreju. Pēc tam tiek izmantota sietspiedes metode, smalka sudraba pasta tiek uzdrukāta uz silīcija mikroshēmas, lai izveidotu režģa līniju, un pēc saķepināšanas tiek izveidots aizmugurējais elektrods, un virsma ar režģa līniju tiek pārklāta ar atstarošanas avotu, lai novērstu liela skaita fotonu atstarošanos no silīcija mikroshēmas gludās virsmas.

Tādējādi tiek izgatavota viena monokristāliska silīcija saules baterijas loksne. Pēc nejaušas pārbaudes atsevišķu gabalu var salikt saules baterijas modulī (saules panelī) atbilstoši nepieciešamajām specifikācijām, un ar virknes un paralēlām metodēm tiek veidots noteikts izejas spriegums un strāva. Visbeidzot, iekapsulēšanai tiek izmantots rāmis un materiāls. Saskaņā ar sistēmas konstrukciju lietotājs var salikt saules baterijas moduli dažāda izmēra saules bateriju masīvā, kas pazīstams arī kā saules bateriju masīvs. Monokristāliska silīcija saules bateriju fotoelektriskās konversijas efektivitāte ir aptuveni 15%, un laboratorijas rezultāti ir vairāk nekā 20%.