I moduli fotovoltaici al silicio monocristallino sono ideali per coloro che hanno a disposizione una superficie di posa limitata e in siti con climi particolarmente rigidi, visto l’abbattimento del rendimento alle alte temperature.

Le celle dei moduli al silicio monocristallino sono costituite da un singolo cristallo di silicio. Allo stato puro gli atomi di silicio sono perfettamente allineati garantendo di conseguenza la massima conducibilità. La maggiore purezza del materiale garantisce un rendimento superiore (pari anche al 15%). Quindi, a parità di spazio, rispetto al modulo solare in silicio amorfo, si hanno dei rendimenti doppi, o quasi tripli, ma comunque il costo per ogni Watt producibile del monocristallino rimane comunque superiore.

Oltre al fatto che, per produrre questi tipi di moduli fotovoltaici, viene spesa molta energia, e quindi ogni modulo impiega anche 3-6 anni ( contro i circa 2-3 anni del prodotto in silicio amorfo ) per restituire la sola energia che è stata impiegata per essere prodotto, mentre nell'arco della sua vita ne produrrà 4-8 volte di più, in particolare questo problema è il difetto maggiore del modulo monocristallino.
Un altro difetto di questa ultima tecnologia fotovoltaica, è legata ad un sostanziale diminuzione, od anche abbattimento del rendimento, in caso di ombre particolari che coprono anche una piccola porzione del modulo, o nel caso di nuvole, o ancora durante le ore serale o della mattina presto.

Le celle fotovoltaiche si presentano di colore uniforme blu scurissimo e, solitamente, hanno forma ottagonale con uno spessore di circa 0,2 - 0,3 mm.