แผงโซลาร์เซลล์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์เป็นการประกอบเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนหลายตัวที่ประกอบกันบนกระดานในลักษณะหนึ่งๆ ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์แสงอาทิตย์แบบโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนอยู่ที่ประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์ และสูงสุดถึง 24 เปอร์เซ็นต์ นี่คือประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกสูงสุดในบรรดาเซลล์แสงอาทิตย์ทุกประเภท แต่ต้นทุนการผลิตสูงจนไม่สามารถนำมาใช้ในปริมาณมากได้อย่างกว้างขวาง การใช้พื้นดิน เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนจะหุ้มด้วยกระจกนิรภัยและเรซินกันน้ำ จึงมีความทนทานและอายุการใช้งานโดยทั่วไปอาจถึง 15 ปี และสูงสุดอาจถึง 25 ปี ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตและใช้โคมไฟพลังงานแสงอาทิตย์คุณภาพสูง และประสิทธิภาพการแปลงการชาร์จจะสูงกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลไลน์
ในปัจจุบัน วัสดุผลึกซิลิคอน (รวมถึงโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนและโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอน) เป็นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่สำคัญที่สุด โดยมีส่วนแบ่งการตลาดมากกว่าร้อยละ 90 และจะยังคงเป็นวัสดุหลักสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์เป็นระยะเวลานานในอนาคต . เทคโนโลยีการผลิตวัสดุโพลิซิลิกอนอยู่ในมือของโรงงาน 10 แห่งจาก 7 บริษัทใน 3 ประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และเยอรมนีมาช้านาน ก่อให้เกิดสถานการณ์การปิดล้อมทางเทคโนโลยีและการผูกขาดตลาด ความต้องการโพลีซิลิคอนส่วนใหญ่มาจากเซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ ตามความต้องการความบริสุทธิ์ที่แตกต่างกัน จะแบ่งออกเป็นเกรดอิเล็กทรอนิกส์และเกรดพลังงานแสงอาทิตย์ ในหมู่พวกเขา โพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์มีสัดส่วนประมาณ 55 เปอร์เซ็นต์ และโพลีซิลิคอนเกรดแสงอาทิตย์มีสัดส่วน 45 เปอร์เซ็นต์ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ ความต้องการโพลีซิลิคอนสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์จึงเติบโตเร็วกว่าการพัฒนาโพลีซิลิคอนของสารกึ่งตัวนำ ความต้องการจะแซงหน้าโพลีซิลิคอนเกรดอิเล็กทรอนิกส์ ในปี 1994 ผลผลิตรวมของเซลล์แสงอาทิตย์ในโลกมีเพียง 69MW แต่ในปี 2004 มีจำนวนเกือบ 1200MW ซึ่งเพิ่มขึ้นถึง 17 เท่าในเวลาเพียง 10 ปี ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์จะแซงหน้าพลังงานนิวเคลียร์และกลายเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานพื้นฐานที่สำคัญที่สุดในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 21