大多数体硅光伏组件由透明前表面、封装层、背表面和周围边缘的边框组成。在大多数组件中,前表面是玻璃,封装层是 EVA(乙基醋酸乙烯酯),背表面是 Tedlar,如下所示。
前表面材料
光伏组件的前表面必须在太阳能电池可以使用的波长范围内具有高透射率。对于硅太阳能电池,顶面必须对350 nm至1200 nm波长范围内的光具有高透射率。此外,来自前表面的反射应该较低。虽然理论上可以通过在顶部表面涂上抗反射涂层来减少这种反射,但实际上这些涂层不够坚固,无法承受大多数光伏系统的使用条件。减少反射的另一种技术是使表面“粗糙”或具有纹理。然而,在这种情况下,灰尘和污垢更有可能附着在前表面,并且不太容易被风或雨吹走。因此,这些组件不是“自清洁”的,并且减少反射的优点很快就会被由于顶部表面污染增加而产生的损耗所抵消。
除了其反射和透射特性之外,前表面材料还应该不透水,应该具有良好的抗冲击性,应该在长时间的紫外线照射下保持稳定,并且应该具有低的热阻率。水或水蒸气进入光伏组件会腐蚀金属触点和互连条,从而大大缩短光伏组件的使用寿命。在大多数组件中,前表面用于提供机械强度和刚性,因此前表面或背表面必须具有机械刚性,以便支撑太阳能电池和布线。
前表面材料有多种选择,包括丙烯酸、聚合物和玻璃。最常用的是钢化低铁玻璃,因为它成本低、坚固、稳定、透明度高、不透水,不透气,并且具有良好的自洁性能。
封装层
封装层用于在太阳能电池、PV组件的前表面和后表面之间提供粘合。封装层在高温和高紫外线照射下应保持稳定。它还应该是光学透明的并且具有低热阻。 EVA(乙基醋酸乙烯酯)是最常用的封装材料。 EVA 呈薄片状,插入太阳能电池与前表面和后表面之间。然后将该三明治结构加热至 150°C,使 EVA 聚合并将组件粘合在一起。
背表面
光伏组件背表面的关键特性是必须具有低热阻,并且必须防止水或水蒸气的进入。在大多数组件中,使用聚合物薄片(通常是 Tedlar)作为背面。一些光伏组件(称为双面组件)设计用于接受来自太阳能电池正面和背面的光线。在双面组件中,正面和背面都必须是光学透明的。
边框
组件的最后一个结构部件是边缘,即边框。传统的光伏组件边框通常由铝制成。框架结构不应有可能会导致水、灰尘或其他物质滞留的突出物。