Wykonane z pojedynczego kryształu krzemu, te moduły charakteryzują się najwyższą efektywnością spośród dostępnych technologii, zwykle przekraczającą 20%. Monokrystaliczne moduły słoneczne są jednak droższe w produkcji. Ich jednorodna struktura krystaliczna pozwala na lepsze wykorzystanie przestrzeni, co sprawia, że są idealne do zastosowań, gdzie dostępna powierzchnia jest ograniczona.