Die meisten Silizium-PV-Module bestehen aus einer transparenten Oberfläche, einer Kapselung, einer Rückseite und einem Rahmen um die Außenkante. Bei den meisten Komponenten besteht die Oberseite aus Glas, das Einkapselungsmittel aus EVA (Ethylvinylacetat), die Rückseite aus PET, dabei handelt es sich lediglich um Glas-Solarmodule, die flexible Moduloberfläche kann aus ETFE oder PET bestehen und die Rückseite aus dem Patch Modul ist PCB.
Oberflächenmaterialien für Photovoltaikmodule
Die Vorderseite des PV-Moduls muss eine hohe Lichtdurchlässigkeit in dem Wellenlängenbereich aufweisen, in dem die Solarzellen im PV-Modul verwendet werden können. Bei Silizium-Solarzellen muss die Oberfläche eine hohe Lichtdurchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1200 nm aufweisen. Zudem sollte die Reflexion der Vorderfläche gering sein. Während diese Reflexion theoretisch durch das Aufbringen einer Antireflexbeschichtung auf die Oberseite reduziert werden kann, sind diese Beschichtungen in der Praxis nicht stark genug, um den Einsatzbedingungen der meisten Photovoltaikanlagen standzuhalten. Eine weitere Technik zur Reduzierung von Reflexionen besteht darin, die Oberfläche aufzurauen oder zu strukturieren. In diesem Fall haften Staub und Schmutz jedoch eher an der Oberfläche und werden weniger wahrscheinlich durch Wind oder Regen verteilt. Daher sind diese Komponenten nicht „selbstreinigend“ und die Vorteile reduzierter Reflexionen werden schnell durch Verluste aufgrund erhöhter Verschmutzung auf der Oberfläche zunichte gemacht.
Zusätzlich zu den Reflexions- und Transmissionseigenschaften sollte das Oberflächenmaterial undurchlässig sein, eine gute Schlagfestigkeit aufweisen, unter langfristiger ultravioletter Strahlung stabil bleiben und einen geringen thermischen Widerstand aufweisen. Eindringendes Wasser oder Wasserdampf in das PV-Modul korrodiert die Metallkontakte und Verbindungen, was die Lebensdauer des PV-Moduls erheblich verkürzt. Bei den meisten Bauteilen dient die Vorderseite zur Bereitstellung mechanischer Festigkeit und Steifigkeit. Daher muss die Oberfläche oder Rückseite über mechanische Steifigkeit verfügen, um die Solarzellen und die Verkabelung zu tragen.
Es gibt verschiedene Optionen für Oberflächenmaterialien, darunter Acryl, Polymer und Glas. Gehärtetes, eisenarmes Glas wird am häufigsten verwendet, da es kostengünstig, stark, stabil, hochtransparent, wasser- und gasundurchlässig und über gute Selbstreinigungseigenschaften verfügt.
Verkapselungen für PV-Module
Verkapselungsmittel werden verwendet, um eine Haftung zwischen der Ober- und Rückseite von Solarzellen und Photovoltaikmodulen zu gewährleisten. Der Verkapseler sollte bei hohen Temperaturen und starker UV-Einwirkung stabil sein. Es sollte außerdem optisch transparent sein und einen geringen thermischen Widerstand aufweisen. EVA (Ethylvinylacetat) ist das am häufigsten verwendete Verkapselungsmaterial. EVA ist eine Lamelle, die zwischen der Solarzelle und der Ober- und Rückseite eingefügt wird. Diese Zwischenschicht wird dann auf über hundert Grad erhitzt, wodurch das EVA polymerisiert und die Komponenten miteinander verbindet.
Rückseite von Photovoltaikmodulen
Das Hauptmerkmal der Rückseite eines PV-Moduls besteht darin, dass sie einen geringen thermischen Widerstand aufweisen und vor dem Eindringen von Wasser oder Wasserdampf geschützt sein muss. Bei den meisten Modulen werden dünne Polymerplatten auf der Rückseite verwendet. Einige Photovoltaikmodule, sogenannte bifaziale Module, sind so konzipiert, dass sie Licht von der Vorder- oder Rückseite der Solarzelle empfangen. Bei einer bifazialen Baugruppe müssen sowohl der vordere als auch der hintere Teil optisch transparent sein
PV-Modulrahmen
Die letzte Strukturkomponente eines Solarmoduls ist der Rahmen bzw. Rahmen des Solarmoduls. Herkömmliche PV-Modulrahmen bestehen meist aus Aluminium. Die Rahmenstruktur sollte frei von Unebenheiten sein, die zum Einschluss von Wasser, Staub oder anderen Substanzen führen könnten.