Monokrystaliczny panel słoneczny to zespół kilku monokrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych zamontowanych na płycie w określony sposób. Sprawność konwersji fotoelektrycznej monokrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych wynosi około 15 procent, a najwyższa sięga 24 procent. Jest to najwyższa wydajność konwersji fotoelektrycznej spośród wszystkich rodzajów ogniw słonecznych, ale koszt produkcji jest tak wysoki, że nie może być powszechnie stosowany w dużych ilościach. użytkowanie naziemne. Ponieważ krzem monokrystaliczny jest zwykle otoczony hartowanym szkłem i wodoodporną żywicą, jest trwały, a jego żywotność może na ogół osiągnąć 15 lat, a maksymalna może osiągnąć 25 lat. Jest najczęściej używany do produkcji i użytkowania wysokiej jakości lamp słonecznych, a wydajność konwersji ładowania jest wyższa niż w przypadku polikrystalicznych paneli słonecznych.
Obecnie materiały z krzemu krystalicznego (w tym krzem polikrystaliczny i krzem monokrystaliczny) są najważniejszymi materiałami fotowoltaicznymi, z udziałem w rynku wynoszącym ponad 90 procent i przez długi czas w przyszłości nadal będą głównym materiałem do ogniw słonecznych . Technologia produkcji materiałów polikrzemowych od dawna znajduje się w rękach 10 fabryk 7 firm w 3 krajach, w tym w Stanach Zjednoczonych, Japonii i Niemczech, tworząc sytuację blokady technologicznej i monopolu rynkowego. Zapotrzebowanie na polikrzem pochodzi głównie z półprzewodników i ogniw słonecznych. Zgodnie z różnymi wymaganiami dotyczącymi czystości dzieli się na klasę elektroniczną i słoneczną. Wśród nich polikrzem klasy elektronicznej stanowi około 55 procent, a polikrzem klasy słonecznej 45 procent. Wraz z szybkim rozwojem przemysłu fotowoltaicznego zapotrzebowanie na polikrzem do ogniw słonecznych rośnie szybciej niż rozwój polikrzemu półprzewodnikowego. Popyt przewyższy polikrzem elektroniczny. W 1994 roku całkowita produkcja ogniw słonecznych na świecie wynosiła zaledwie 69 MW, ale w 2004 roku zbliżała się do 1200 MW, co oznacza 17-krotny wzrost w ciągu zaledwie 10 lat. Eksperci przewidują, że branża fotowoltaiki prześcignie energetykę jądrową i stanie się jednym z najważniejszych podstawowych źródeł energii w pierwszej połowie XXI wieku.