A monokristályos napelemeket nevezhetjük egykristályos napelemnek. Azért egykristály, mert a gyártástechnológia során a szilíciumot henger alakúra húzzák az elektromos térben, így a késztermék (szilícium) egy tömbben dermed meg.
A monokristályos napelem hatásfoka a szilícium alapú napelemek között a legmagasabb, 14-18%. A magasabb hatásfokhoz viszont magasabb ár is tartozik, hiszen a technológia több költséggel jár.
A monokristályos napelem cella formája nyolcszög alakú.
A napelemek működésénél szempont, hogy milyen hullámhosszú fényt képes magasabb hatásfokkal hasznosítani.
A polikristályos napelemmel szemben a monokristályos jobban tudja hasznosítani a szórt sugárzást, ez gyakorlatilag annyit jelent, hogy felhős időben kissé jobb hatásfokkal termelnek.
A monokristályos napelemnek legnagyobb a hatásfoka, de a gyártástechnológiája a legdrágább a szilícium alapú napelemek között. Viszont a hatásfok közötti különbség mindössze 1% körül tehető, a mi éghajlati viszonyunkat figyelembe véve (Kárpát Medence) az éves teljesítményt vizsgálva, ha alapul veszünk egy 3 kw-os mono illetve polikristályos napelemes rendszert gyakorlatilag összességében elhanyagolható a különbség. Az ár-érték versenynek köszönhetően ezért jobban elterjedt a polikristályos napelem rendszer.