تتكون معظم الوحدات الكهروضوئية المصنوعة من السيليكون من سطح شفاف، ومغلف، وظهر، وإطار حول الحافة الخارجية. في معظم المكونات، يكون السطح العلوي من الزجاج، والمادة المغلفة هي EVA (أسيتات فينيل الإيثيل)، والجانب الخلفي من PET، وهذه مجرد ألواح شمسية زجاجية، وقد يكون سطح الوحدة المرنة ETFE أو PET، والجانب الخلفي من الرقعة الوحدة هي ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
المواد السطحية للوحدات الكهروضوئية
يجب أن يتمتع السطح الأمامي للوحدة الكهروضوئية بنفاذية عالية للضوء في نطاق الطول الموجي حيث يمكن استخدام الخلايا الشمسية في الوحدة الكهروضوئية. بالنسبة للخلايا الشمسية السيليكونية، يجب أن يتمتع السطح العلوي بنفاذية عالية للضوء في نطاق الطول الموجي من 350 نانومتر إلى 1200 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون انعكاس السطح الأمامي منخفضًا. في حين أنه من الناحية النظرية يمكن تقليل هذا الانعكاس من خلال تطبيق طلاء مضاد للانعكاس على السطح العلوي، إلا أن هذه الطلاءات في الواقع ليست قوية بما يكفي لتحمل ظروف استخدام معظم الأنظمة الكهروضوئية. أسلوب آخر لتقليل الانعكاسات هو "تخشين" السطح أو تركيبه. ومع ذلك، في هذه الحالة، من المرجح أن يلتصق الغبار والأوساخ بالسطح العلوي ويقل احتمال تشتتهما بفعل الرياح أو المطر. ولذلك، فإن هذه المكونات ليست "ذاتية التنظيف"، ومزايا تقليل الانعكاسات يتم تعويضها بسرعة بالخسائر الناجمة عن زيادة الأوساخ على السطح العلوي.
بالإضافة إلى خصائص الانعكاس والنقل، يجب أن تكون المادة السطحية غير منفذة، ويجب أن تتمتع بمقاومة جيدة للصدمات، ويجب أن تظل مستقرة تحت الأشعة فوق البنفسجية طويلة المدى، ويجب أن تكون ذات مقاومة حرارية منخفضة. سيؤدي دخول الماء أو بخار الماء إلى الوحدة الكهروضوئية إلى تآكل نقاط الاتصال المعدنية والوصلات البينية، مما يقلل بشكل كبير من عمر خدمة الوحدة الكهروضوئية. في معظم المكونات، يتم استخدام السطح الأمامي لتوفير القوة والصلابة الميكانيكية، لذلك يجب أن يتمتع السطح أو السطح الخلفي بصلابة ميكانيكية لدعم الخلايا الشمسية والأسلاك.
هناك عدة خيارات للمواد السطحية، بما في ذلك الأكريليك والبوليمر والزجاج. الزجاج المقسى منخفض الحديد هو الأكثر استخدامًا لأنه منخفض التكلفة، وقوي، ومستقر، وشفاف للغاية، وغير منفذ للماء والغاز، وله خصائص تنظيف ذاتي جيدة.
مغلفة الوحدة الكهروضوئية
تُستخدم المغلفات لتوفير وصلة بين الأسطح العلوية والخلفية للخلايا الشمسية والوحدات الكهروضوئية. يجب أن تكون العبوة مستقرة عند درجات الحرارة المرتفعة والتعرض العالي للأشعة فوق البنفسجية. وينبغي أيضًا أن تكون شفافة بصريًا وأن تتمتع بمقاومة حرارية منخفضة. EVA (أسيتات فينيل الإيثيل) هي مادة التغليف الأكثر استخدامًا. EVA عبارة عن صفائح يتم إدخالها بين الخلية الشمسية والجزء العلوي والخلفي. يتم بعد ذلك تسخين هذه الطبقة البينية إلى أكثر من مائة درجة، مما يسمح لـ EVA ببلمرة وربط المكونات معًا.
السطح الخلفي للوحدات الكهروضوئية
السمة الرئيسية للسطح الخلفي للوحدة الكهروضوئية هي أنه يجب أن تتمتع بمقاومة حرارية منخفضة ويجب حمايتها من دخول الماء أو بخار الماء. في معظم الوحدات، يتم استخدام ألواح بوليمر رقيقة على السطح الخلفي. بعض الوحدات الكهروضوئية، المعروفة باسم الوحدات ثنائية الجانب، مصممة لاستقبال الضوء من الجزء الأمامي أو الخلفي للخلية الشمسية. في التجميع ثنائي الجانب، يجب أن تكون الأجزاء الأمامية والخلفية شفافة بصريًا
إطار الوحدة الكهروضوئية
العنصر الهيكلي الأخير للوحة الشمسية هو إطار أو إطار اللوحة الشمسية. عادة ما تكون إطارات الوحدات الكهروضوئية التقليدية مصنوعة من الألومنيوم. يجب أن يكون هيكل الإطار خاليًا من المطبات التي قد تتسبب في انحباس الماء أو الغبار أو المواد الأخرى.