Photovoltaik Module haben die Aufgabe, das Sonnenlicht bzw. die Solarenergie aufzufangen und in Solarstrom umzuwandeln. Damit dieser Vorgang mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad abläuft, sind verschiedene Materialien in einer bestimmten Zusammensetzung notwendig. Das Herz dieser PV-Module bilden die Solarzellen. Erst eine Vielzahl solcher Solarzellen - in Reihe geschaltet - ergeben am Ende die Photovoltaik Module.

Halbleitermaterialien in Photovoltaik Modulen

Die PV-Module bestehen, wie eingangs erwähnt, aus vielen Solarzellen. Es gibt mindestens fünf Halbleitermaterialien, die zum Aufbau von Solarzellen verwendet werden:
- monokristallines Silicium
- polykristallines Silicium
- amorphes Silicium
- Kadmium-Tellurid (CdTe)
- Kupfer-Indium-(Gallium)-
   Diselenid (CIS/CIGS)

Das am häufigsten verwendete Halbleitermaterial ist Silicium. Die Solarzellen haben entweder einen monokristallinen oder polykristallinen Aufbau. Beide Typen entstehen aus Siliciumbruch, der geschmolzen wird. Beim monokristallinen Aufbau wird ein zylinderförmiger Einkristall mit einem Durchmesser bis maximal 15 cm gezogen. Dieser wird anschließend in 0,2 bis 0,4 mm dünne Scheiben gesägt. Im Fachjargon werden die Scheiben auch Wafer genannt.

Typisch für die monokristallinen Zellen ist das relativ gleichmäßige Farbbild. Die polykristallinen Zellen entstehen, indem die Schmelze in Gießformen zu einem rechteckigen Kristallblock erstarrt. Beim Abkühlen entstehen unterschiedlich große Kristalle; dies ergibt ein unruhigeres Farbbild als beim monokristallinen Aufbau. Auf der Vorderseite der Solarzellen sind zum einen Gitter aus Leiterbahnen sowie eine wenige 100 Nanometer dünne Antireflektionsschicht angebracht.

Diese reduziert die Lichtreflektion und führt damit zu einer höheren Energieausbeute. Die Photovoltaik Module sind auf der Vorder- und Rückseite durch Glas, Acrylglas oder Folie geschützt. Versiegelt wird dieser Verbund mit Gießharz oder mit zwei Folien unter Druck.

Einen anderen Aufbau haben Dünnschichtzellen-Module. Sie werden meist im automatisierten Verfahren hergestellt, wobei durch Abscheiden von dünnen Schichten gasförmiges amorphes Silicium auf ein Trägermaterial wie Glas oder eine Metallfolie aufgebracht wird. Dieses Herstellungsverfahren ergibt ein sehr gleichmäßiges Erscheinungsbild. Es entstehen dabei keine kleinen Zellen, sondern Solarmodule mit einer Standardgröße von 1.200 x 600 mm. Am Ende wird dieses Solarmodul zum Schutz zwischen zwei Glasscheiben eingebunden. In beiden Fällen werden die PV-Module mit einem Rahmen versehen. Mittlerweile gibt es auch Dachziegel, Dachsteine und Dachschindeln, die als Photovoltaikmodule eingesetzt werden.