Nhiều người biết đếnnhà sản xuất PV là “ Tích hợp theo chiều dọc” là nhà cung cấp và sản xuất tất cả các linh kiện chính bao gồm thỏi Silic và màng mỏng “wafer” được sự dụng để tạo pin mặt trời
Tuy nhiên có nhiều nhà sản xuất lắp ráp tấm PV sử dụng các linh kiện nhập về như tế bào quang điện, tấm nền mặt sau và vật liệu EVA. Mặc dù họ có nhiều sự lựa chọn nhưng  họ không thể kiểm soát được hết chất lượng của sản phẩm, do đó họ phải đảm bảo sử dụng các nhà cung cấp có chất lượng tốt nhất
 

Quá trình chuyển đổi từ quang năng sang điện năng được dựa trên hiệu ứng quang điện do nhà khoa học Pháp Edmond Bekkerel phát hiện ra lần đầu tiên vào năm 1839. Quá trình chuyển đổi này được gọi là hiệu ứng quang điện
Trên cơ sở của hiệu ứng quang điện, người ta đã chế tạo ra các “tế bào quang điện” (photocell). Ngày nay, từ các tế bào quang điện người ta đang sản xuất/chế tạo ra hàng loạt các pin mặt trời (PV) ở qui mô lớn để xây dựng các trạm (nhà máy) điện mặt trời. Các pin mặt trời hiện đại là một chuỗi các tế bào quang điện được gắn với nhau để chuyển đổi trực tiếp quang năng thành điện năng.

Pin mặt trời thường được làm từ Silic – chất bán dẫn phong phú thứ hai trên thế giới. Trong pin mặt trời, tinh thể Silic nằm giữa các lớp bán dẫn
Mỗi nguyên tử Silic liên kết với  nguyên tử xung quanh nó bằng 4 liên kết bền giữ các electron tại chỗ để không có dòng chảy electron nào. Mỗi PV dùng hai lớp Silic khác nhau: Silic loại N có dư electron và loại P có dư chỗ cho electron gọi là lỗ.

Ở nơi  tiếp giáp P/N giữa hai lớp bán dẫn electron có thể di chuyển qua lại để lại điện tích Dương ở một bên và tạo ra điện tích âm ở bên kia
Ánh sáng là dòng chảy photon rất nhỏ bắn ra từ mặt trời. Khi một trong  các photon bắn vào pin mặt trời với đủ năng lượng nó có thể đánh bật các electron ra khỏi liên kết để lại một lỗ trống tạo ra điện tích dương và các electron mang điện tích âm, lúc này chúng tự do di chuyển và chỉ theo một hướng  (electron bị kéo về phía N trong khi lỗ bị kéo về phía P) tạo thành dòng điện khi kết nối với tải.
 

Lớp kính mặt trên cùng của PV để bảo vệ các PV Cell khỏi tác động của thời tiết, mưa và bụi bẩn. Lớp kính này thường là loại kính cường lực cường độ cao với độ dày từ 3.0 – 4.0mm, nó được thiết kế để chống tải trọng cơ học và điều kiện nhiệt độ khắc nhiệt. Nó được thiết kế đạt chuẩn IEC, trải qua cuộc kiểm tra để chịu đựng được tác động của mưa đá khoảng 25mm đường kính với tốc độ 27m/s. Trong trường hợp kính bị va đạp mạnh, nó cũng rất an toàn vì  chỉ vỡ vụn ra thành các mảnh nhỏ chứ không sắc nhọn.

Để nâng cao hiệu quả và hiệu suất của PV, các tấm kính có khả năng xuyên thấu ánh sáng cao được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất vì nó chứa hàm lượng sắt thấp và được phủ một lớp chống phản chiếu ở phía sau để giảm tổn thất và năng cao việc truyền ánh sáng.
 

Khung nhôm đóng vai trò rất quan trọng  là bảo vệ PV và kết cấu vững chắc để lắp đặt tấm PV vào vị trí. Chúng được thiết kế rất nhẹ, cứng  và có thể chịu đựng được gió mạnh và tác động lực bên ngoài Khung nhôm có màu bạc hoặc màu đèn tùy thuộc vào nhà sản xuất.

EVA là một lớp nhựa trong suốt cao được thiết kế đặc biệt được sử dụng để đóng gói các tế bào quang điện và giữ chúng ở vị trí trong quá trình sản xuất. Vật liệu EVA phải có độ bền rất tốt , chịu được nhiệt độ cao và độ ẩm. Nó đóng vai trò quan trọng cho hiệu suất PV lâu dài bới nó ngăn chặn hơi nước và bụi bẩn xâm nhập.

Hai lớp EVA hai bên các tế bào quang điện giúp bảo vệ Cells và các đường mạch kết nối khỏi sự rung động và lực tác động đột ngột từ mưa đá hoặc tác động khác. Lớp màng mỏng EVA chất lượng cao cho tuổi thọ PV lâu dài. Trong suốt quá trình sản xuất, các Cell được đóng gói bằng EVA trước khi được lắp ráp với kính và tấm nền mặt sau.
 

Hầu hết các PV đều có tấm nền mặt sau có tác dụng: ngăn cản hơi nước xâm nhập, là lớp mặt sau cùng để bảo vệ PV và cách ly đường điện. Vật liệu Tấm nền được tạo thành từ nhiều loại polymer hoặc dạng nhưa (PP, PET, PVF) giúp ổn định nhiệt và chống tia cực tím. Nó thường có màu trắng, cũng có thể là trong hoặc đen phụ thuộc vào nhà sản xuất và loại PV
Một vài PV có hai mặt và không có khung (Dual glass panels) sử dụng một lớp kính mặt sau thay cho Tấm nền, lớp kính này có độ bền lâu dài hơn rất nhiều so với hầu hết vật liệu Tấm nền và một vài nhà sản xuất bảo hành tới 30 năm hiệu suất cho loại Dual glass panel

 

 

Hộp nối là một hộp nhỏ kín rất quan trọng, nó được gắn lên mặt sau của PV để bảo vệ các đầu nối dây điện với PV khỏi ảnh hưởng của hơi nước và bụi bẩn
Bypass diode.

Trong hộp nối cũng có 3 bypass diode cần thiết để bảo vệ dòng ngược xảy ra khi một trong các Cell bị bóng che hoặc dơ bẩn (Dòng ngược gây ra hiện tượng hot spot phá hủy cell) và các bypass diode này chỉ cho dòng điện đi theo một chiều. Ví dùng với PV 60 Cells thì chia làm 3 hàng, mỗi hàng 20 cells nên mỗi bypass diode sẽ ngăn chặn dòng ngược cho mỗi 20 cells này. Điều này Nghĩa là nếu một trong các cell trong hàng 20 cell bị bóng che thì cả 20 cell này sẽ không có dòng chạy qua mà qua bypass cell, đồng Nghĩa với việc PV bị giảm 1/3 hiệu suất. Để giải quyết vấn đề này, tấm PV loại AE Solar của Đức đã dùng công nghệ mắc song song bypass diode vào mỗi cell để chỉ loại bỏ các cell bị bóng che mà thôi. Khi các cell bị bóng che sẽ có hiện tượng ngược áp (reverse voltage), nếu điện áp này > 0.6 V thì dòng sẽ chạy qua bypass diode mắc song song với nó nên sẽ cách ly cell này khỏi hệ thống, do vậy sẽ không xảy ra hiện tượng hot spot trên cell này.  Như vậy với công nghệ của AE solar giúp nâng cao hiệu suất hơn so với công nghệ 3 bypass diode trong hộp Juntion box.


Dưới đây là bảng phân tích cho biết ảnh hưởng của bóng râm trên ngõ ra PV và công nghệ của AE Solar.

 

Tất cả các PV được kết nối với nhau bằng phích cắm và ổ cắm đặc biệt chịu đựng được thời tiết khắc nghiệt gọi là đầu nối MC4. Dùng đầu nối MC4 có tác dụng như sau:
Đảm bảo việc kết nối các tấm PV chắc chắn, an toàn và đảm bảo độ dẫn điện tốt nhất.
Chịu được tia cực tím và duy trì kết nối tốt với tổng trở là nhỏ nhất ở cả điện áp thấp và điện áp cao tới 1000V.

MC4 được thiết kế với hai chuẩn cáp DC là 4mm2 và 6mm2 đường kính với 2 lớp cách điện và lõi đồng nhiều sợi  để giảm tối đa tổng trở.

 -----------------