Monokiteinen pii viittaa piimateriaalin kokonaiskiteytymiseen yhdeksi kiteiseksi muodoksi, ja sitä käytetään tällä hetkellä laajalti aurinkosähköntuotantomateriaaleina. Monokiteiset piiaurinkokennot ovat piipohjaisten aurinkokennojen kehittynein teknologia verrattuna polysilikoni- ja amorfisiin piiaurinkokennoihin, ja niiden valosähköinen muunnostehokkuus on korkein. Tehokkaiden monokiteisten piikennojen tuotanto perustuu korkealaatuisiin monokiteisiin piimateriaaleihin ja kypsään prosessointiteknologiaan.

Monokiteiset piiaurinkokennot käyttävät raaka-aineenaan jopa 99,999 %:n puhtausasteen monokiteisiä piisauvoja, mikä myös lisää kustannuksia ja vaikeuttaa laajamittaista käyttöä. Kustannusten säästämiseksi monokiteisten piiaurinkokennojen nykyisten sovellusten materiaalivaatimuksia on lievennetty, ja joissakin niistä käytetään puolijohdelaitteiden ja monokiteisten piimateriaalien käsittelemiä pää- ja häntämateriaaleja tai niistä valmistetaan monokiteisiä piisauvoja aurinkokennoja varten. Monokiteisten piikiekkojen jyrsintätekniikka on tehokas tapa vähentää valohäviötä ja parantaa akun hyötysuhdetta.

Tuotantokustannusten vähentämiseksi aurinkokennoissa ja muissa maanpäällisissä sovelluksissa käytetään aurinkotason monokiteisiä piisauvoja, ja materiaalien suorituskykyindikaattoreita on lievennetty. Jotkut voivat myös käyttää puolijohdelaitteiden käsittelemiä pää- ja häntämateriaaleja sekä monokiteisten piimateriaalien jätettä aurinkokennojen monokiteisten piisauvojen valmistukseen. Monokiteinen piisauva leikataan yleensä noin 0,3 mm:n paksuisiksi viipaleiksi. Kiillotuksen, puhdistuksen ja muiden prosessien jälkeen piikiekosta tehdään raaka-aineena käsiteltävä piikiekko.

Aurinkokennojen käsittelyssä piikiekolle tehdään ensin seostus ja diffuusio, yleinen seostus boorin, fosforin, antimonin ja muiden pienten määrien lisäämiseksi. Diffuusio suoritetaan kvartsiputkista valmistetussa korkean lämpötilan diffuusiouunissa. Tämä luo piikiekolle P>N-liitoksen. Sitten käytetään silkkipainomenetelmää, jossa hienojakoinen hopeatahna painetaan piisirulle ruudukon muodostamiseksi, ja sintrauksen jälkeen valmistetaan takaelektrodi, ja ruudukon sisältävä pinta päällystetään heijastuslähteellä, jotta suuri määrä fotoneja ei heijastuisi piisirun sileästä pinnasta.

Näin valmistetaan yksikerroksinen piiaurinkokennolevy. Satunnaisen tarkastuksen jälkeen yksi kappale voidaan koota aurinkokennomoduuliksi (aurinkopaneeliksi) vaadittujen eritelmien mukaisesti, ja tietty lähtöjännite ja -virta muodostetaan sarja- ja rinnakkaismenetelmillä. Lopuksi kapselointiin käytetään runkoa ja materiaalia. Järjestelmän suunnittelun mukaan käyttäjä voi koota aurinkokennomoduulin erikokoisiksi aurinkokennoryhmiksi, jotka tunnetaan myös nimellä aurinkokennoryhmä. Yksikerroksisten piiaurinkokennojen valosähköinen muunnoshyötysuhde on noin 15 % ja laboratoriotulokset yli 20 %.