La maggior parte dei moduli fotovoltaici in silicio sfuso sono costituiti da una superficie trasparente, un incapsulamento, un retro e una cornice attorno al bordo esterno. Nella maggior parte dei componenti, la superficie superiore è in vetro, l'incapsulante è EVA (etil vinil acetato), il lato posteriore è PET, si tratta semplicemente di pannelli solari in vetro, la superficie del modulo flessibile può essere ETFE o PET e il lato posteriore del patch il modulo è PCB.
Materiali di superficie per moduli fotovoltaici
La superficie anteriore del modulo fotovoltaico deve avere un'elevata trasmissione luminosa nell'intervallo di lunghezze d'onda in cui possono essere utilizzate le celle solari nel modulo fotovoltaico. Per le celle solari al silicio, la superficie superiore deve avere un'elevata trasmissione della luce nell'intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 350 nm e 1200 nm. Inoltre, la riflessione della superficie frontale dovrebbe essere bassa. Mentre in teoria questa riflessione può essere ridotta applicando un rivestimento antiriflesso sulla superficie superiore, in pratica questi rivestimenti non sono sufficientemente resistenti per resistere alle condizioni di utilizzo della maggior parte dei sistemi fotovoltaici. Un'altra tecnica per ridurre i riflessi è "irruvidire" o strutturare la superficie. Tuttavia, in questo caso, è più probabile che polvere e sporco aderiscano alla superficie superiore e abbiano meno probabilità di essere dispersi dal vento o dalla pioggia. Pertanto questi componenti non sono "autopulenti", ed i vantaggi derivanti dalla riduzione dei riflessi vengono rapidamente compensati dalle perdite dovute all'aumento dello sporco sulla superficie superiore.
Oltre alle proprietà di riflessione e trasmissione, il materiale superficiale dovrebbe essere impermeabile, dovrebbe avere una buona resistenza agli urti, dovrebbe rimanere stabile sotto la radiazione ultravioletta a lungo termine e dovrebbe avere una bassa resistività termica. L'acqua o il vapore acqueo che entrano nel modulo fotovoltaico corrodono i contatti metallici e le interconnessioni, riducendo notevolmente la durata del modulo fotovoltaico. Nella maggior parte dei componenti, la superficie anteriore viene utilizzata per fornire resistenza meccanica e rigidità, quindi la superficie o la superficie posteriore deve avere rigidità meccanica per supportare le celle solari e il cablaggio.
Esistono diverse opzioni per i materiali di superficie, tra cui acrilico, polimero e vetro. Il vetro temperato a basso contenuto di ferro è il più comunemente utilizzato perché è economico, resistente, stabile, altamente trasparente, impermeabile all'acqua e al gas e ha buone proprietà autopulenti.
Incapsulanti per moduli fotovoltaici
Gli incapsulanti vengono utilizzati per fornire adesione tra le superfici superiore e posteriore delle celle solari e dei moduli fotovoltaici. L'incapsulatore dovrebbe essere stabile alle alte temperature e all'elevata esposizione ai raggi UV. Dovrebbe anche essere otticamente trasparente e avere una bassa resistenza termica. L'EVA (etil vinil acetato) è il materiale di incapsulamento più comunemente utilizzato. L'EVA è una lamella inserita tra la cella solare e la parte superiore e posteriore. Questo strato intermedio viene quindi riscaldato a più di cento gradi, consentendo all'EVA di polimerizzare e legare insieme i componenti.
Superficie posteriore dei moduli fotovoltaici
La caratteristica principale della superficie posteriore di un modulo fotovoltaico è che deve avere una bassa resistenza termica e deve essere protetta dall'ingresso di acqua o vapore acqueo. Nella maggior parte dei moduli, sulla superficie posteriore vengono utilizzati sottili pannelli polimerici. Alcuni moduli fotovoltaici, noti come moduli bifacciali, sono progettati per ricevere luce dalla parte anteriore o posteriore della cella solare. In un assemblaggio bifacciale, sia la parte anteriore che quella posteriore devono essere otticamente trasparenti
Telaio del modulo fotovoltaico
L'ultimo componente strutturale di un pannello solare è il telaio o il telaio del pannello solare. I tradizionali telai dei moduli fotovoltaici sono generalmente realizzati in alluminio. La struttura del telaio deve essere priva di irregolarità che potrebbero causare l'intrappolamento di acqua, polvere o altre sostanze.