Einkristallaður kísill vísar til heildarkristallunar kísilsefnis í einkristallaform og er nú mikið notað sólarorkuframleiðsluefni. Einkristallaðir kísill sólarsellur eru þroskaðasta tæknin í kísillbyggðum sólarsellum. Ljósvirkni þeirra er sú hæsta, samanborið við pólýsílikon og ókristölluð kísill sólarsellur. Framleiðsla á hágæða einkristallaðri kísillfrumum byggist á hágæða einkristallaðri kísillefnum og þroskaðri vinnslutækni.

Einkristallaðar kísilsólfrumur nota einkristallaðar kísillstangir með allt að 99,999% hreinleika sem hráefni, sem eykur einnig kostnað og er erfitt að nota í stórum stíl. Til að spara kostnað hefur verið slakað á kröfum um efni fyrir núverandi notkun einkristallaðra kísilsólfrumna og sumar þeirra nota efni úr höfði og hala sem unnið er með hálfleiðurum og úrgangsefni úr einkristallaðri kísill, eða eru gerðar í einkristallaðar kísillstangir fyrir sólfrumur. Tæknin við að mala einkristallaðar kísillþynnur er áhrifarík leið til að draga úr ljóstapi og bæta skilvirkni rafhlöðunnar.

Til að lækka framleiðslukostnað eru sólarsellur og aðrar jarðtengdar notkunaraðferðir notaðar einkristallaðar kísilstangir á sólarstigi og afköst efna hafa verið slakað á. Sumir geta einnig notað efni úr höfði og hala og úrgangsefni úr einkristallaðri kísil sem unnið er með hálfleiðara til að búa til einkristallaðar kísilstangir fyrir sólarsellur. Einkristallaða kísilstangirnar eru skornar í sneiðar, almennt um 0,3 mm þykkar. Eftir fægingu, hreinsun og aðrar aðferðir er kísilþynnan gerð að hráefni fyrir kísilþynnu til vinnslu.

Vinnsla sólarsella, fyrst á kísilplötu með dópun og dreifingu, almenn dópun fyrir snefilmagn af bór, fosfór, antimoni og svo framvegis. Dreifingin er framkvæmd í háhitadreifingarofni úr kvarsrörum. Þetta býr til P > N gatnamót á kísilplötunni. Síðan er notuð skjáprentunaraðferð, fínt silfurpasta er prentað á kísilflísinn til að búa til ristlínu, og eftir sintrun er bakrafskaut búið til og yfirborðið með ristlínunni er húðað með endurskinsgjafa til að koma í veg fyrir að mikið magn af ljóseindum endurkastist af sléttu yfirborði kísilflísins.

Þannig er ein plata af einkristallaðri kísill sólarsellu búin til. Eftir handahófskennda skoðun er hægt að setja saman staka stykkið í sólarsellueiningu (sólarplötu) samkvæmt tilskildum forskriftum og ákveðin útgangsspenna og straumur eru mynduð með raðtengingu og samsíða aðferðum. Að lokum eru rammi og efni notuð til innhýsingar. Samkvæmt kerfishönnuninni getur notandinn sett sólarsellueininguna saman í fjölbreyttar stærðir af sólarsellufylkingum, einnig þekktar sem sólarsellufylkingar. Ljósvirkni einkristallaðri kísill sólarsellu er um 15% og niðurstöður rannsóknarstofu eru meira en 20%.