Solarmodule aus kristallinen Siliziumzellen sind besonders leistungsfähig, wenn das Silizium für die Waferzellen sehr rein ist. Das bedeutet, dass der Halbleiter in einer möglichst ungestörten, einheitlichen Kristallstruktur vorliegt. Dies ist monokristallines Silizium. Die daraus gefertigten Solarmodule sind an der einheitlichen tiefblauen oder schwarzen Färbung zu erkennen.
Monokristallines Silizium wird gewonnen, indem langsam ein Einkristall (Ingot) aus der Siliziumschmelze gezogen wird.
Die Reinheit des Halbleiters schlägt sich jedoch in höheren Wirkungsgraden der früher verwendeten polykristallinen Zellen nieder. Sie setzen mehr Sonnenlicht in elektrischen Strom um.
Handelsübliche Solarmodule erzielen Wirkungsgrade von 20% und mehr.