Sercem każdego modułu fotowoltaicznego są płytki krzemowe, połączone ze sobą szeregowo dając moc całkowitą równą sumie mocy pojedynczych ogniw krzemowych (pomniejszona o straty procesu technologicznego oraz straty materiałowe). Tym samym moc modułu fotowoltaicznego uzależniona jest od ilości wbudowanych w niego płytek krzemowych oraz od powierzchni czynnej modułu.
Płytki krzemowe znajdują się między dwoma foliami EVA, które po zalaminowaniu tworzą próżnię i tym samym gwarantują długowieczną pracę.
Zwykle płytki krzemowe mają zwykle wymiary 0,156x 0,156 m, jednakże przy po pocięciu ich na połówki moduł będzie posiadał 120 płytek (moduły takie nazywane są potocznie half cut).
W słabej jakości modułach fotowoltaicznych wykonanych z użyciem niskiej jakości folii EVA może wystąpić problem związany z występowaniem efektu PID, czyli indukowania się potencjałów między ramą aluminiową i płytkami krzemowymi co prowadzić do trwałej utraty mocy modułu fotowoltaicznego.
To właśnie dzięki próżni panującej między płytkami moduły fotowoltaiczne są w stanie pracować bezawaryjnie nawet przez 30 lat (każdego roku tracą przy tym około 0,5% swojej pierwotnej mocy, przy czym największy spadek mocy notowany jest w pierwszym roku – ok. 2-3 %).
Elementem ochronnym modułu jest szyba hartowana o grubości 3,2 lub 4,0 mm (lub 2 mm zamiast folii backsheet).
Najcześciej moduły fotowoltaiczne posiadają wymiary 1,6 x 1,0 m i w takim przypadku składają się z 60 płytek krzemowych i ich ciężar wynosi ok. 18 kg. Możliwe jest również spotkanie modułów o większych rozmiarach na przykład 2,0×1,0 m i w tym przypadku moduł fotowoltaiczny będzie miał 72 płytki krzemowe, i ich ciężar wzrasta do ponad 22 kg. Na powierzchni szyba posiada zwykle strukturę skupiającą promienie słoneczne (mat lub pryzma), gwarantującą minimalizację odbicia promieni słonecznych padających na moduł i tym samym strat energii.
Zwykle moduły fotowoltaiczne krystaliczne zabudowane są w ramy aluminiowe usztywniające całą konstrukcję modułu i dodatkowo umożliwiające mocowanie modułów do konstrukcji wsporczej (na dachu budynku lub na otwartym terenie).
W przypadku modułów amorficznych nie występuje rama aluminiowa i tym samym zmienia się również system mocowania modułu (specjalne uchwyty).
Szczelność modułu fotowoltaicznego z jednej strony gwarantuje szyba, a z drugiej strony folia backheet lub druga szyba (w wykonaniu modułów bezramowych).
Moduły bezramowe mogą posiadać zwiększoną odporność na pożar co umożliwia zastosowanie ich jako części fasad budynków (biurowych, mieszkalnych) – BIPV (Buiding Integrated PV).
Wyprowadzenie energii elektrycznej odbywa się za pomocą puszki przyłączeniowej, która zwykle znajduje się na tylnej ścianie modułu fotowotlaicznego. Istotnym elementem elektronicznym zabudowanym w puszce przyłączeniowej są diody bypasowe odpowiedzialne za wyłączanie części modułu w przypadku jego częściowego zacienienia.
Analizując zakup modułu fotowoltaicznego warto zwrócić uwagę na to, aby moduł posiadał 6 diód bypasowych (zwiększa pewność pracy modułu) oraz aby nie były lutowane (utrudnia wymianę w przypadku ich awarii).
Ważnym elementem jest również etykieta modułu, która pozwala na jego identyfikację (w tym na przykład ustalenie pochodzenia zastosowanych materiałów, czy zastosowane parametry procesu produkcyjnego). Jest ona przydatna w sytuacji występowania problemów z modułami fotowoltaicznym podczas ich pracy (awarie, problemy jakościowe) – możliwość ograniczenia ich skutków.
