Como su propio nombre indica, son células formadas por un sólo tipo de cristal. Son bastante caras y difíciles de conseguir.
Además de eso, consiguen unos rendimientos muy buenos, los más grandes, superiores al 30%.
Para la fabricación de células de silicio monocristalinas se emplea un material semiconductor purísimo: de una fundición de silicio se extraen las barras monocristalinas cilíndricas, que después se cortan en finas láminas u obleas para conseguir células individuales, cortando los extremos redondeados para aprovechar másla superficie. Son de un color azul o negro uniforme.
Este proceso de creación garantiza una eficiencia relativamente alta de la célula pero no dice nada directamente sobre la eficiencia dé un módulo. El material monocristalino procedía principalmente en sus inicios de la producción de chips.
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