Монокристалічні моделі можна легко розпізнати за рівномірним синім кольором. Виробляються вони із чистого кремнію. Вважаються найдорожчими, але мають найвищий ККД. Висока ціна обумовлена тим, що всі кристали мають бути виставлені в одному напрямку, а це складно. Крім того, максимальний ККД забезпечується лише у тому випадку, коли промені сонця падають на поверхню пластини під кутом 90°. Для розв'язання цієї проблеми такі батареї оснащуються додатковим обладнанням, яке в автоматичному режимі повертає їх протягом дня. Так площина панелей завжди розташовується перпендикулярно до сонячних променів.
Плюси даних моделей:
- високий ККД – 17-25%;
- компактні розміри (для встановлення потрібно менше місця – у порівнянні з полікристалічними аналогами);
- довговічність (ефективне генерування енергії до 25 років).
Мінуси таких моделей:
- висока ціна;
- чутливість до забруднення (із-за пилу знижується ККД).
Оскільки на монокристалічні панелі повинні потрапляти прямі сонячні промені, їх найчастіше встановлюють на відкритому просторі. У деяких випадках – на висоті.