8.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
8.2.2 Structure of CIGS Solar Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
8.2.3 Performance and Degradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
8.3 CdTe/CdS Solar Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
8.3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
8.3.2 Structure of CdTe Based Solar Cells . . . . . . . . . . . . . . 204
8.3.3 Performance and Degradation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.4 Flexible Thin-Film Solar Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
8.5 In-Line Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
8.6 Performance Under Critical Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
8.6.1 Low-Light Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
8.6.2 High Temperature Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
8.7 Environmental Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
9 Solar Module Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Alessandro Virtuani
9.1 Electrical Layout of Solar Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
9.1.1 Cell Interconnections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
9.1.2 Series and Parallel Connections of Cells . . . . . . . . . . . 222
9.1.3 Cell-to-Module Losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.1.4 By-Pass Diodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
9.2 Module Architectures, Materials and Processes . . . . . . . . . . . . . 225
9.2.1 General Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
9.2.2 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
9.2.3 Advanced Module Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
9.2.4 Module Manufacturing Processes . . . . . . . . . . . . . . . . 236
9.3 Module Testing, Reliability and Lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
9.3.1 Electrical Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
9.3.2 Module Reliability and Long-Term Performance . . . . . 240
9.3.3 Accelerated-Aging Testing and Warranties . . . . . . . . . . 242
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
10 Module Deployment and Energy Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Mauro Pravettoni
10.1 Preliminary Remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
10.2 From Power Rating to Energy Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
10.2.1 Effect of Module Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.2.2 Effect of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
10.2.3 Effect of the Angle of Incidence . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
10.2.4 Effect of Spectral Mismatch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
10.2.5 Calculation of the Annual Energy Output of a PV
Module in Seven Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Contents
xv