Khi ngành công nghiệp năng lượng mặt trời toàn cầu tiếp tục mở rộng, các nhà phát triển dự án không chỉ chú trọng hơn đến hiệu quả của mô-đun mà còn về hiệu suất của các cấu trúc hỗ trợ hệ thống quang điện. Trong khi các giải pháp thép và nhôm truyền thống vẫn là lựa chọn chủ đạo, vật liệu composite sợi carbon đang dần thu hút sự chú ý trong các ứng dụng được lựa chọn trong đó trọng lượng, độ bền và chi phí bảo trì là những vấn đề quan trọng cần cân nhắc.
Cấu trúc hỗ trợ cho các tấm pin mặt trời dự kiến sẽ duy trì ổn định trong nhiều thập kỷ khi tiếp xúc với gió, mưa, bức xạ tia cực tím và nhiệt độ thay đổi. Ở các khu vực ven biển, nhà máy hóa chất và khu vực có độ ẩm cao hoặc tiếp xúc với muối, các kết cấu kim loại thông thường có thể yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn bổ sung hoặc bảo trì định kỳ trong suốt thời gian sử dụng của chúng.
Để giải quyết những thách thức này, một số nhà sản xuất đã giới thiệu giá đỡ bằng sợi carbon và các giải pháp kết cấu tổng hợp khác. Không giống như các giá đỡ kim loại thông thường, vật liệu tổng hợp sợi carbon không bị rỉ sét và tính chất cơ học của chúng vẫn tương đối ổn định trong môi trường ăn mòn. Tuy nhiên, các chuyên gia trong ngành lưu ý rằng việc lựa chọn vật liệu phải luôn phụ thuộc vào yêu cầu của dự án, điều kiện lắp đặt và chi phí vòng đời tổng thể chứ không phải dựa trên một chỉ số hiệu suất duy nhất.
Một trong những ưu điểm được thảo luận nhiều nhất của hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời nhẹ là vận chuyển và lắp đặt dễ dàng hơn. Vật liệu composite thường có trọng lượng nhẹ hơn thép, có thể làm giảm nỗ lực xử lý trên công trường và có thể đơn giản hóa việc lắp đặt ở những vị trí khó sử dụng thiết bị nâng hạng nặng. Đồng thời, các bộ phận kết cấu nhẹ hơn có thể giảm tải trọng truyền lên mái nhà hoặc các công trình hiện có, mặc dù các kỹ sư vẫn cần đánh giá từng dự án theo tiêu chuẩn thiết kế của địa phương.
Trong các dự án trình diễn gần đây, khung quang điện tổng hợp đã được thử nghiệm trong các môi trường như trang trại năng lượng mặt trời ven biển, cơ sở xử lý nước thải và hệ thống quang điện nổi. Các ứng dụng này thường khiến vật liệu kết cấu tiếp xúc với độ ẩm, muối hoặc hóa chất trong thời gian dài, khiến độ bền trở thành yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống. Mặc dù dữ liệu vận hành dài hạn vẫn đang được thu thập nhưng những quan sát ban đầu tại hiện trường cho thấy vật liệu composite có thể mang lại hiệu quả kết cấu đáng tin cậy trong những điều kiện phù hợp.
Một đặc điểm khác thường được nêu bật là việc sử dụng giá đỡ năng lượng mặt trời chống ăn mòn ở những vị trí hạn chế khả năng tiếp cận bảo trì. Vì vật liệu composite có khả năng chống lại nhiều dạng ăn mòn một cách tự nhiên nên chúng có thể giúp giảm yêu cầu bảo trì theo thời gian. Tuy nhiên, các chuyên gia nhấn mạnh rằng các yếu tố như thiết kế kết cấu, chất lượng sản xuất, phương pháp lắp đặt và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng đến tuổi thọ thực tế của hệ thống lắp đặt.
Khi công nghệ vật liệu tiếp tục phát triển, khung lắp PV tổng hợp đang trở thành một trong nhiều lựa chọn thay thế dành cho các nhà thiết kế dự án thay vì thay thế trực tiếp cho các vật liệu thông thường. Mỗi kết cấu thép, nhôm và composite đều có thế mạnh riêng và việc lựa chọn giải pháp phù hợp nhất tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật, ngân sách dự án, khí hậu địa phương và điều kiện vận hành dự kiến.
Các nhà phân tích trong ngành tin rằng thị trường hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời tổng hợp có khả năng tăng trưởng ổn định trong các ứng dụng thích hợp trong đó khả năng chống ăn mòn, giảm trọng lượng và độ bền lâu dài mang lại giá trị có thể đo lường được. Thay vì thay thế toàn bộ các vật liệu truyền thống, các vật liệu hỗ trợ bằng sợi carbon dự kiến sẽ bổ sung cho các công nghệ hiện có khi việc lắp đặt quang điện tiếp tục đa dạng hóa trên các môi trường khác nhau.