太陽(yáng)能光伏模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明設(shè)及一種包括如下部件的太陽(yáng)能 光伏模塊：娃基光伏元件、沉積在光伏元件上并且朝向入射光側(cè)的中間層、沉積在中間層的 入射光側(cè)的干設(shè)濾光片、W及布置在所述干設(shè)濾光片的入射光側(cè)的前端元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 盡管可獲得的太陽(yáng)能技術(shù)具有廣泛多樣性，但是太陽(yáng)能系統(tǒng)仍然沒(méi)有作為建筑實(shí) 踐中的主流技術(shù)。目前為止，大多數(shù)光伏系統(tǒng)僅優(yōu)化為提高效率，運(yùn)意味著吸收最大數(shù)量的 光子，并且因此導(dǎo)致光伏系統(tǒng)具有深藍(lán)色和理想黑色外觀。市場(chǎng)上大多數(shù)光伏電池是帶有 缺乏美學(xué)外觀的連接帶的晶秒電池。
[0003] 太陽(yáng)能技術(shù)未能廣泛應(yīng)用于建筑物的原因之一是：建筑師對(duì)一體化可能性缺乏認(rèn) 知和知識(shí)，W及缺乏設(shè)計(jì)用于建筑一體化的太陽(yáng)能產(chǎn)品。同時(shí)，最近的趨勢(shì)是將建筑物從能 源使用者向能源生產(chǎn)者轉(zhuǎn)換。將太陽(yáng)能板加到建筑物的屋頂上的傳統(tǒng)廣泛觀點(diǎn)已經(jīng)演化， 并且正在進(jìn)行大量的努力W將建設(shè)技術(shù)與光伏科學(xué)技術(shù)融合，稱之為集成光伏建筑。正在 不斷地尋找建筑、結(jié)構(gòu)和審美的解決方案W將太陽(yáng)能光伏元件集成到建筑物，使得能源發(fā) 電能夠并入日常結(jié)構(gòu)如家庭、學(xué)校、辦公室、醫(yī)院W及各種建筑物。光伏模塊可W具有多種 功能，例如噪音保護(hù)、安全、電磁屏蔽、熱隔離等。光伏元件還可W用于將運(yùn)些功能與美學(xué)功 能結(jié)合起來(lái)。使用運(yùn)種方法，太陽(yáng)能光伏模塊越來(lái)越多地成為用作建筑物表面例如外墻和 斜屋頂?shù)慕ㄔO(shè)元素。如果較好地應(yīng)用太陽(yáng)能光伏電池，則其可W增加建筑物的特點(diǎn)及其價(jià) 值。
[0004] 用于產(chǎn)生光伏電池的美學(xué)效果的技術(shù)越多，則技術(shù)越會(huì)被接受并且成本越會(huì)降 低。不僅是新建筑物建設(shè)將從運(yùn)種趨勢(shì)獲利，而且現(xiàn)有建筑物的改進(jìn)和修改同樣也能。因 此，W智能的方式應(yīng)用光伏電池的建筑師可W在很大程度上有助于運(yùn)種技術(shù)的接受。 陽(yáng)〇化]技術(shù)改進(jìn)之一是對(duì)相對(duì)于經(jīng)典深藍(lán)色外觀具有更美觀的外觀的太陽(yáng)能光伏 模塊進(jìn)行布置。在其他方法中，前端彩色玻璃與光伏模塊集成在一起，如下面的出版 物所解釋的："Efficien巧of silicon thin-film photovoltaic modules with a 化ont colored glass(具有前端彩色玻璃的娃薄膜光伏模塊的效率）；S.P6lisset et al. , Proceedings CISBAT2011,PP. 37-42."。在其他方法中，已經(jīng)提出了一種解決方案： 通過(guò)將多層增透涂層沉積在運(yùn)樣的光伏元件來(lái)將特定的顏色呈現(xiàn)給光伏電池，如下述文章 所描述的："Reduction of optic曰I losses in colored solar cells with multilayer antireflection coatings(降低具有多層增透涂層的彩色太陽(yáng)能電池中的光損耗）； J.比Selj et al., Solar Elnergy Materials&Solar Cells95,PP. 2576-2582, 2011"。
[0006]EP2051124公開了一種設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)包括朝向光轉(zhuǎn)化元件的入射光側(cè)的無(wú)源干設(shè) 濾光片或可尋址光學(xué)諧振腔，使得能夠?yàn)橛^察者產(chǎn)生特定的顏色。EP2051124中的設(shè)計(jì)需 要復(fù)雜且昂貴的技術(shù)，并且僅限于產(chǎn)生除白色和灰色W外的特定的顏色，并且無(wú)法產(chǎn)生運(yùn) 些顏色的伴侶外觀（mateappearance)。
[0007]在所有的現(xiàn)有技術(shù)的方法中，需要將額外的光擴(kuò)散層例如彩色玻璃板或干設(shè)濾光 片添加至光伏電池，運(yùn)使得實(shí)現(xiàn)過(guò)程復(fù)雜而昂貴，并且運(yùn)還有可能減小光轉(zhuǎn)化效率。本發(fā)明 的目的在于為運(yùn)個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的在于提出一種具有特別吸引力的外觀的太陽(yáng)能模塊，用于為建筑物 中光伏元件的集成呈現(xiàn)出美學(xué)外觀。
[0009] 因此，本發(fā)明設(shè)及一種太陽(yáng)能光伏模塊，該太陽(yáng)能光伏模塊包括：
[0010] 娃基光伏元件，
[0011] 沉積在光伏元件上、朝向入射光側(cè)的中間層， 陽(yáng)01引沉積在中間層的入射光側(cè)的干設(shè)濾光化W及
[0013] 布置在干設(shè)濾光片的入射光側(cè)的前端元件。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，中間層對(duì)介于780皿與1200皿之間的紅外光具有至少90%的透明 度。
[0015] 此外，太陽(yáng)能光伏模塊的干設(shè)濾光片為波紋狀并且由一個(gè)多層組成，該多層包括 多個(gè)介電層，多個(gè)介電層被設(shè)計(jì)用于：透射介于780nm與1200nm之間的全部入射太陽(yáng)能紅 外光的至少75%，W及反射且散射入射可見太陽(yáng)光使得：在使用由具有10度視場(chǎng)的D65光 源進(jìn)行測(cè)量的白色光源的CIE1964Yxy顏色系統(tǒng)的色度圖中，位于朝向太陽(yáng)能光伏模塊的 入射光側(cè)任意位置或者優(yōu)選地位于偏離于所述太陽(yáng)能光伏模塊1的入射光側(cè)表面的法線 的至少45°內(nèi)位置上、并且面向太陽(yáng)能光伏模塊1的前端元件的任意觀察者所感知的該反 射且散射的可見光的顏色由不低于50且優(yōu)選地高于70的YlO=色刺激值進(jìn)行限定，YlO= 色刺激值由介于0. 20與0. 45之間的X值和介于0. 20與0. 45之間的y值進(jìn)行限定，并且 優(yōu)選地由介于0. 29與0. 36之間的X值和介于0. 31與0. 36之間的y值進(jìn)行限定。
[0016] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，太陽(yáng)能光伏模塊的中間層在該中間層的入射光側(cè)具有周期或 非周期的結(jié)構(gòu)化，該結(jié)構(gòu)化包括具有大于0. 1ym、優(yōu)選地介于0. 15ym與500ym之間的典 型峰谷尺寸，該結(jié)構(gòu)具有大于1ym、優(yōu)選地介于1ym與500ym之間的間距（pitch)，該結(jié) 構(gòu)具有由它們的相關(guān)長(zhǎng)度L限定的橫向尺寸波紋，L大于50皿，優(yōu)選地介于150皿與500Jim 之間。由于干設(shè)濾光片設(shè)置在該中間層上，因此干設(shè)濾光片具有所述波紋狀。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，干設(shè)濾光片應(yīng)該反射波長(zhǎng)介于550nm與780nm之間的全部光的至 少90 %，并且反射波長(zhǎng)介于380皿與550皿之間的全部光的至少75%，同時(shí)透射波長(zhǎng)介于 780nm與1200nm之間的全部光的至少90%。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，太陽(yáng)能光伏模塊包括對(duì)紅外光具有高轉(zhuǎn)化效率的光伏元 件，并且其優(yōu)選地為一種應(yīng)該在優(yōu)選地超過(guò)700mV的開路電壓情況下使用的、高效交指式 背接觸（IBC)型光伏元件。
[0019] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光伏元件是一種具有優(yōu)選地超過(guò)700mV的開路電壓的 娃異質(zhì)結(jié)化IT)型光伏元件。
[0020] 在又一實(shí)施例中，光伏電池是一種娃異質(zhì)結(jié)化IT)型光伏元件，其表面的至少5% 覆蓋有一層非晶娃（a-Si:H)或具有從包括氧、碳、錯(cuò)和氮的組中選取的至少一種元素的非 晶娃的合金。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，微觀結(jié)構(gòu)的=維形狀布置可W形成微透鏡陣列。
[0022] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，中間層是平的、非結(jié)構(gòu)化層，W及干設(shè)濾光片被直接布 置在所述中間層并且在所述干設(shè)層的平面上具有波紋狀。
[0023] 在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在干設(shè)濾光片的入射光側(cè)沉積有附加光學(xué)層，并且運(yùn) 些附加光學(xué)層具有對(duì)波長(zhǎng)介于380nm與1200nm之間的光的至少90%的透明度。附加光學(xué) 層之一可W包括光學(xué)擴(kuò)散層。
[0024] 在另一布置中，在干設(shè)濾光片的入射光側(cè)組裝或固定有光學(xué)窗，并且該光學(xué)窗可 W在其至少一個(gè)表面上包括增透涂層。窗口的材料可W通過(guò)玻璃或塑料前端元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 [00巧]本發(fā)明還設(shè)及一種用于制造太陽(yáng)能光伏模塊的方法，所述方法包括W下步驟： [00%] 提供娃基光伏元件；
[0027] 實(shí)現(xiàn)包括設(shè)計(jì)用于形成干設(shè)濾光片的光學(xué)層的薄片；
[0028] 將薄片并入粘合劑；
[0029] 將粘合劑沉積在透明基板上，或替選地將干設(shè)濾光片嵌入液體粘合劑并且通過(guò)噴 灑或旋轉(zhuǎn)涂覆的方式涂覆優(yōu)選地為玻璃的透明材料。
[0030] 本發(fā)明還設(shè)及本發(fā)明所描述的太陽(yáng)能光伏模塊的特定用途。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1示出了太陽(yáng)能光伏模塊；
[0032]圖2示出了具有前板的另一太陽(yáng)能光伏模塊；