Solarmodule werden einzeln oder zu Gruppen verschaltet in Photovoltaikanlagen, kleinen stromnetzunabhängigen Verbrauchern oder zur Stromversorgung von Raumfahrzeugen verwendet. Die Gesamtheit aller Module für eine Photovoltaikanlage nennt man Solargenerator.
Ein Solarmodul wird durch seine elektrischen Anschlusswerte (z. B. Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom) charakterisiert. Diese hängen von den Eigenschaften der einzelnen Solarzellen und der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des Moduls ab.
Um den Anforderungen einer Anlage für die Erzeugung von Solarstrom gerecht zu werden, fasst man Solarzellen mittels mehrerer verschiedener Materialien zu einem Solarmodul zusammen. Dieser Verbund erfüllt folgende Zwecke:
- transparente, strahlungs- und witterungsbeständige Abdeckung
- robuste elektrische Anschlüsse
- Schutz der spröden Solarzelle vor mechanischen Einflüssen
- Schutz der Solarzellen und elektrischen Verbindungen vor Feuchtigkeit
- Ausreichende Kühlung der Solarzellen
- Berührungsschutz der elektrisch leitenden Bauteile
- Handhabungs- und Befestigungsmöglichkeit
Es gibt verschiedene Bauformen von Solarmodulen mit verschiedenen Arten von Solarzellen. Im Folgenden wird anhand des weltweit am häufigsten eingesetzten Modultyps der Aufbau erklärt.
- Eine Glasscheibe (meist so genanntes Einscheiben-Sicherheits-Glas, kurz ESG) auf der zur Sonne gewandten Seite.
- Eine transparente Kunststoffschicht (Ethylenvinylacetat (EVA) oder Silikongummi), in der die Solarzellen eingebettet sind,
- mono- oder polykristalline Solarzellen, die durch Lötbändchen elektrisch miteinander verschaltet sind,
- Rückseitenkaschierung mit einer witterungsfesten Kunststoffverbundfolie z. B. aus Polyvinylfluorid (Tedlar) und Polyester,
- Anschlussdose mit Freilaufdiode bzw. Bypassdiode (siehe unten) und Anschlussterminal
- ein Aluminiumprofil-Rahmen zum Schutz der Glasscheibe bei Transport, Handhabung und Montage, für die Befestigung und für die Versteifung des Verbundes.