Монокристаллический кремний относится к общей кристаллизации кремниевого материала в форме одного кристалла, в настоящее время широко используется в фотоэлектрических материалах для генерации энергии, монокристаллические кремниевые солнечные элементы являются наиболее зрелой технологией в солнечных элементах на основе кремния, по сравнению с солнечными элементами из поликремния и аморфного кремния, его эффективность фотоэлектрического преобразования является самой высокой. Производство высокоэффективных монокристаллических кремниевых элементов основано на высококачественных монокристаллических кремниевых материалах и зрелой технологии обработки.

Монокристаллические кремниевые солнечные элементы используют в качестве сырья монокристаллические кремниевые стержни с чистотой до 99,999%, что также увеличивает стоимость и затрудняет использование в больших масштабах. В целях экономии затрат требования к материалам для текущего применения монокристаллических кремниевых солнечных элементов были смягчены, и некоторые из них используют головные и хвостовые материалы, обработанные полупроводниковыми приборами, и отходы монокристаллических кремниевых материалов, или изготавливаются из монокристаллических кремниевых стержней для солнечных элементов. Технология фрезерования пластин монокристаллического кремния является эффективным средством для снижения потерь света и повышения эффективности батареи.

Для снижения производственных затрат солнечные элементы и другие наземные приложения используют монокристаллические кремниевые стержни солнечного уровня, а показатели производительности материалов были смягчены. Некоторые также могут использовать головные и хвостовые материалы и отходы монокристаллических кремниевых материалов, обработанные полупроводниковыми приборами, для изготовления монокристаллических кремниевых стержней для солнечных элементов. Монокристаллический кремниевый стержень нарезается на ломтики, обычно толщиной около 0,3 мм. После полировки, очистки и других процессов кремниевая пластина превращается в сырую кремниевую пластину для обработки.

Обработка солнечных элементов, прежде всего на кремниевой пластине легирование и диффузия, общее легирование для следовых количеств бора, фосфора, сурьмы и т. д. Диффузия осуществляется в высокотемпературной диффузионной печи, изготовленной из кварцевых трубок. Это создает P > N переход на кремниевой пластине. Затем используется метод трафаретной печати, тонкая серебряная паста печатается на кремниевом чипе, чтобы сделать линию сетки, и после спекания изготавливается задний электрод, а поверхность с линией сетки покрывается источником отражения, чтобы предотвратить большое количество фотонов, отражающихся от гладкой поверхности кремниевого чипа.

Таким образом, изготавливается один лист монокристаллического кремниевого солнечного элемента. После выборочной проверки один элемент может быть собран в модуль солнечной батареи (солнечную панель) в соответствии с требуемыми спецификациями, а определенное выходное напряжение и ток формируются последовательными и параллельными методами. Наконец, каркас и материал используются для инкапсуляции. Согласно конструкции системы, пользователь может составить модуль солнечной батареи в множество различных размеров массива солнечных батарей, также известного как массив солнечных батарей. Эффективность фотоэлектрического преобразования монокристаллических кремниевых солнечных элементов составляет около 15%, а лабораторные результаты - более 20%.