A maioria dos módulos fotovoltaicos de silício em massa consiste em uma superfície transparente, um encapsulamento, uma parte traseira e uma moldura ao redor da borda externa. Na maioria dos componentes, a superfície superior é de vidro, o encapsulante é EVA (acetato de etil vinil), a parte traseira é PET, são apenas painéis solares de vidro, a superfície flexível do módulo pode ser ETFE ou PET, e a parte traseira do patch módulo é PCB.
Materiais de superfície para módulos fotovoltaicos
A superfície frontal do módulo fotovoltaico deve ter alta transmitância de luz na faixa de comprimento de onda onde as células solares do módulo fotovoltaico podem ser usadas. Para células solares de silício, a superfície superior deve ter alta transmitância de luz na faixa de comprimento de onda de 350 nm a 1200 nm. Além disso, a reflexão da superfície frontal deve ser baixa. Embora em teoria esta reflexão possa ser reduzida através da aplicação de um revestimento anti-reflexo na superfície superior, na prática estes revestimentos não são suficientemente fortes para suportar as condições de utilização da maioria dos sistemas fotovoltaicos. Outra técnica para reduzir os reflexos é "tornar áspera" ou texturizar a superfície. No entanto, neste caso, a poeira e a sujidade têm maior probabilidade de aderir à superfície superior e são menos susceptíveis de serem dispersas pelo vento ou pela chuva. Portanto, esses componentes não são “autolimpantes”, e as vantagens da redução dos reflexos são rapidamente compensadas pelas perdas devido ao aumento de sujeira na superfície superior.
Além das propriedades de reflexão e transmissão, o material da superfície deve ser impermeável, ter boa resistência ao impacto, permanecer estável sob radiação ultravioleta de longo prazo e ter baixa resistividade térmica. A entrada de água ou vapor de água no módulo fotovoltaico corroerá os contatos metálicos e as interconexões, reduzindo significativamente a vida útil do módulo fotovoltaico. Na maioria dos componentes, a superfície frontal é usada para fornecer resistência mecânica e rigidez, portanto a superfície ou superfície traseira deve ter rigidez mecânica para suportar as células solares e a fiação.
Existem várias opções de materiais de superfície, incluindo acrílico, polímero e vidro. O vidro temperado com baixo teor de ferro é o mais comumente usado porque é de baixo custo, forte, estável, altamente transparente, impermeável à água e ao gás e possui boas propriedades de autolimpeza.
Encapsulantes de módulo fotovoltaico
Encapsulantes são usados para fornecer aderência entre as superfícies superior e traseira de células solares, módulos fotovoltaicos. O encapsulador deve ser estável em altas temperaturas e alta exposição a UV. Deve também ser opticamente transparente e ter baixa resistência térmica. EVA (acetato de etil vinil) é o material de encapsulamento mais comumente usado. EVA é uma lamela, que é inserida entre a célula solar e a parte superior e posterior. Essa camada intermediária é então aquecida a mais de cem graus, permitindo que o EVA polimerize e una os componentes.
Superfície traseira de módulos fotovoltaicos
A principal característica da superfície traseira de um módulo fotovoltaico é que ela deve ter baixa resistência térmica e ser protegida da entrada de água ou vapor d'água. Na maioria dos módulos, painéis finos de polímero são usados na superfície traseira. Alguns módulos fotovoltaicos, conhecidos como módulos bifaciais, são projetados para receber luz da parte frontal ou traseira da célula solar. Numa montagem bifacial, tanto a parte frontal como a traseira devem ser opticamente transparentes
Estrutura do módulo fotovoltaico
O último componente estrutural de um painel solar é a moldura ou moldura do painel solar. As estruturas tradicionais dos módulos fotovoltaicos são geralmente feitas de alumínio. A estrutura da estrutura não deve ter saliências que possam causar a retenção de água, poeira ou outras substâncias.