Las células monocristalinas poseen actualmente el factor de rendimiento más alto (hasta 17,5%, experimentalmente hasta 25%) y una vida de un mínimo de 30 años. Como el propio nombre indica, la célula está compuesta de un único cristal. Debido a la orientación exactamente unidireccional del cristal se consiguen tan altos factores de rendimiento. Por contra, esto implica también mayores costes de fabricación y es por ello que se trata de las células más caras.