CN111344871B - 太阳能模块 - Google Patents

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Abstract

具有分层结构的太阳能面板。太阳能面板包括太阳能电池层，该太阳能电池层包括太阳能电池(1)。太阳能电池(1)具有带有第一深色的有效前侧。透明或半透明的着色层(3)被布置在太阳能电池层的前面。透明或半透明的着色层(3)具有均一的第三颜色或不均一的颜色。

Description

太阳能模块
技术领域
本公开内容涉及太阳能模块，也称为太阳能面板或光伏模块，并且是吸收光的光子从而将光的能量转变成电的模块或面板。本发明特别地涉及具有美学式样的太阳能面板，其允许太阳能面板以美学方式被包括在建筑物和其他结构中。太阳能面板通常包括多个光伏太阳能电池，并且例如被用在下述上进行覆盖的表面：建筑物和其他结构、大篷车和其他车辆、标识牌、路灯、测量站、电信站点、温室、太阳能园区以及船只。本公开内容还涉及用于调整太阳能面板的式样的方法。
背景技术
太阳能模块用于在大范围的地点提供电能。特别地，日益增多地使用太阳能模块，以便使住宅建筑物和工业建筑物两者都更多地利用气候友好型能源进行自给自足。不过，车辆和船只也常常越来越多地配备有太阳能模块。当在下文中提到建筑物时，意指的是本公开内容还包括其他结构，以及车辆、标识牌、船只、测量站、电信站点、温室、太阳能园区，以及沿着道路、在园区中以及在其他需要光的地方使用的路灯。太阳能模块还可以用作用于气象站和其他测量单位以及蜂窝电话站点的能量源。
由于嵌入在模块中的太阳能电池的可见性，光伏模块具有相当特有的式样。这可能不是所有建筑物的设计中都期望的。建筑师和/或业主可能希望以不同的颜色设计建筑物，并且因此可能会拒绝安装光伏模块或太阳能加热器，以免于负面地影响建筑物的设计。
当设计太阳能模块时，必须确定是否应将其一体化到建筑物中，以将可见性最小化。或者，建筑物的设计是否应当基于未来派的式样，以及太阳能模块是否应当形成建筑物的外部，例如绿色外墙。以该方式在建筑物中实现可持续(绿色)能源可以巩固建筑师在业界的声誉以及建筑物的绿色和气候友好型形象。
然而，由于常规太阳能模块具有相当特有的式样，这不允许其被自由地一体化到建筑物的设计中的事实，因此建筑师和/或建筑商经常拒绝使用太阳能模块，因为它不允许对必须设置这些模块的建筑物的部分进行单独的颜色选择。已经进行了一些尝试，通过添加了对太阳能模块的正面进行覆盖的经着色薄膜来提供经着色太阳能模块。然而，这样的经着色薄膜导致模块的效率显著地降低，从而减少了由模块产生的电量。
WO2009/089236公开了一种具有分层结构的太阳能模块，该太阳能模块包括位于太阳能电池层前面的装饰层。该装饰层可以通过包括粘合剂的油墨或涂覆层来提供。
EP 2557603公开了一种光伏模块，该光伏模块包括太阳能电池层和对太阳能电池的表面进行覆盖的玻璃纤维层。玻璃纤维层用于使光伏模块的结构增强。
因此，对于对太阳能面板着色的问题需要提供方案，以使它们保持高效率并同时提供美学式样。
发明内容
本公开内容对于给太阳能模块着色的问题提供了一种方案，或者提供了至少部分方案，使得太阳能模块示出均质地经着色外表面或者示出为期望的图案的经着色外表面。太阳能模块可以为具有带有单个光吸收面的太阳能电池的类型，或者太阳能模块可以为具有带有两个吸收光的面的太阳能电池的一类型，该类型，这样的太阳能电池也被称为双面太阳能电池。
通常期望的是，太阳能模块应当示出饱和的颜色并具有从不同角度的均质的式样。
期望的是，在设计太阳能模块的外观时提供高度的灵活性，使得太阳能模块可以被设置有例如形成下述的一种或多种颜色：形成模拟一排或多排板岩或其他屋顶材料的图画，或者形成公司的标识或名称或任何其他图案。如果使用单一颜色，则可以以将模块的整个表面均一地着色的形式提供该颜色，或者可以以图案化的方式提供该颜色，或者该颜色可以具有较高强度或较低强度的区域。同样，如果使用多种颜色，则可以以图案化的方式提供这些颜色中的一种颜色或多种颜色或全部颜色，或者在模块的整体上或在模块的部分上具有变化的强度。
根据第一方面，提供了具有分层结构的太阳能模块，该太阳能模块包括：
包括太阳能电池的太阳能电池层，该太阳能电池具有带有第一颜色的有效(active，起作用)前侧；以及
在太阳能电池层前面的透明或半透明的着色层，其中，着色剂被分布通过透明或半透明的经着色层的厚度的至少一部分，使得透明或半透明的着色层具有均一的第三颜色或不均一的第三颜色。
太阳能电池的有效正面例如对于多晶太阳能电池可以是浅蓝色或深蓝色，或者对于单晶太阳能电池可以是——呈不同浓淡形式的——黑色或深蓝色。通常，对于单晶电池，第一颜色是深色。在本文中，提及太阳能电池的第一深色旨在包含多晶太阳能电池和单晶太阳能电池两者的颜色。然而，本发明不限于具有深色的太阳能电池，本发明还可以与具有任何其他颜色的太阳能电池一起使用。
当组装太阳能模块时——例如通过层压过程，多个太阳能电池通常被彼此相邻地布置在一层中，并且通过导电带状物被相互连接来以已知方式连接电池。太阳能电池还可以通过其他已知装置被连接，诸如通过将带状物与背板(back sheet：后板、后罩板、后管板)上的导电路径连接，或者可以通过将带状物替换为在太阳能电池表面上的透明导电层。为了避免相邻太阳能电池之间的短路，通常在单独的电池之间必须存在空间。这些空间以及电池的形状使太阳能模块具有其特有的式样，例如参见图5，其示出了包括12个太阳能电池的层。如果使用透明背景，则电池之间的空间将被观察到为明亮的图案。通过仅使用着色层而使该明亮的图案的可见性相当大地减少或消除是困难的，至少必须使用具有相对强的色化处理(colorization：着彩色、彩色化)的相对厚的着色层，这可能相当大地降低太阳能模块的效率。
因此，根据可能的实施方案，太阳能模块包括；
I)在太阳能电池层后面的背景层，或
II)背景层，该背景层具有与太阳能电池匹配的切口，或
III)背景层，该背景层在太阳能电池层前面并具有至少基本上透明的区域，该至少基本上透明的区域与太阳能电池的有效表面对准。
背景层可以具有与第一颜色基本上相同或相似或不同的第二颜色，即第二深色。背景层的目的是至少基本上将在太阳能电池外部以及在太阳能电池之间的区域覆盖，使得这些区域具有与太阳能电池相同或相似的颜色。因此，建立了有利于将模块色化处理的均质表面，使得仅包括少量着色颜料的相对薄的着色层足以使太阳能模块具有期望的太阳能模块的式样。
根据第一方面的可能的实施方案，背景层具有前侧并且至少背景层的前侧具有第二颜色。
根据第一方面的可能的实施方案，着色层包括将太阳能模块的太阳能电池覆盖的透明或半透明的材料。
这样的透明或半透明的着色层可以例如包括下述材料或者由下述材料制成：所述材料包括要么直接地使光穿过，要么通过将光子反射到电池表面而使光穿过的小管或其他结构。这样的材料可以包括：玻璃纤维；或玻璃棉(glass wool：玻璃绒、玻璃棉、玻璃丝)；或纤维，该纤维由聚合材料制成或由有机材料诸如棉或金属棉制成；并且这样的材料可以包括：交织的或非交织的材料，上述交织的或非交织的材料包括由单一材料制成的或由纤维的混合物制成的纤维，上述纤维的混合物由以上材料中的任何材料制成或由以上材料的混合物制成。它也可以由丝状物的网格形成，上述丝状物以上材料中的任何材料制成或由以上材料的混合物制成。在另外的可能的实施方案中，透明或半透明的着色层也可以由薄膜形成，该薄膜具有设置在该薄膜的一个表面或两个表面上的着色颜料或调色剂，并且/或者具有设置在形成该薄膜的材料中的着色颜料或调色剂。
根据第一方面的可能的实施方案，透明或半透明的着色层以玻璃纤维的交织幅材的形式被提供，该玻璃纤维的交织幅材具有例如为下述的重量：在5至250g/m2之间的范围内的，或者在5至200g/m2之间的范围内的，或者在10至150g/m2之间的范围内的，或者在15至100g/m2之间的范围内的，或者在15至40g/m2之间的范围内的，或者大约20g/m2的。
根据第一方面的另外可能的实施方案，透明或半透明的着色层以玻璃纤维毡垫或玻璃纤维纸的形式被提供，该玻璃纤维毡垫或玻璃纤维纸具有随机定向的纤维并且具有例如为下述的重量：在5至250g/m2之间的范围内的，或者在5至200g/m2之间的范围内的，或者在10至150g/m2之间的范围内的，或者在15至100g/m2之间的范围内的，或者在15至40g/m2之间的范围内的，或者大约20g/m2的。
根据第一方面的一种可能的实施方案，玻璃纤维的经着色层具有穿过其的可见的开口。
当今，太阳能电池的有效表面仅吸收约20％的入射光子/光，并将其余约80％反射。从太阳能电池的有效表面被反射的光子/光的一部分将通过被包括在经着色层中的材料被反射回该有效表面，该经着色层被布置在太阳能电池的有效表面的前面。由此，可以使被太阳能电池吸收的光子/光的量增大。
同样，在玻璃纤维的薄的经着色层具有穿过其的可见的开口的情况下，反射效应将用来使到达太阳能模块的太阳能电池的光子/光的量增大。
根据第一方面的另一可能的实施方案，透明或半透明的着色层包括一种或多种不透明的材料诸如例如织物、布料或金属并且着色层在其中设置有基本上均匀分布的开口，以允许光线穿过该着色层。
根据第一方面的另一可能的实施方案，着色剂包括着色颜料、或调色剂、或粉状的矿物质、或硅藻的藻壳。
根据第一方面的另一可能的实施方案，透明或半透明的着色层通过下述已经被着色剂着色：通过喷涂、印刷或在包含颜料的浴中浸染载体材料诸如例如纤维、丝状物、幅材、网状物或网格。如果例如使用金属棉，则可以将丝状物阳极氧化以便改变其颜色。
根据第一方面的另一可能的实施方案，经着色层的各个线材、线、绳、纤维或丝状物通过颜料或通过调色剂的着色部分地或完全地被覆盖。
根据第一方面的另一可能的实施方案，通过印刷过程将一种颜色或多种颜色施加到透明或半透明的着色层。根据第一方面的另一可能的实施方案，施加在透明或半透明的着色层和掩蔽层中的着色剂是耐热的——最高至160℃。
根据第一方面的另一可能的实施方案，被施加到玻璃纤维的着色剂能够粘附至玻璃。
根据第一方面的另一可能的实施方案，施加紫外线(UV：紫外光、紫外的)保护层。根据第一方面的一种可能的实施方案，以下述形式来施加着色剂：根据稀释剂和经着色层的期望的色化处理，以将水基玻璃涂料稀释在稀释剂例如乙醇或水中的形式，以例如1份涂料比10份涂料的比例混合的形式。也可以使用其他涂料或着色剂，诸如将由粉状的石头或晶体制成的粉状的矿物质与适当的粘合剂混合。
根据第一方面的另一可能的实施方案，太阳能模块在该太阳能模块的背侧上设置有深色的背板。
根据第一方面的另一可能的实施方案，在太阳能电池与透明或半透明的着色层之间设置有透明或半透明的掩蔽层。掩蔽层应当具有颜色，该颜色使太阳能电池的深色的可见性降低。如果期望的太阳能面板的颜色是浅色，则掩蔽层应当为白色或基本上白色，以达到最佳效果。但是，如果太阳能面板的所期望的颜色是较深的颜色，则掩蔽层可以为灰色或具有深色，可能为与着色层的颜色类似的颜色，只要掩蔽层足够将电池的轮廓遮蔽同时仍然足够地透明以允许足够的光到达太阳能电池即可。下面以白色的掩蔽层为示例。然而，意图是掩蔽层也可以具有另一颜色或颜色，或者具有一个或多个未经着色的透明/半透明的区域。根据第一方面的可能的实施方案，将掩蔽层和着色层合并成一层。因此，可以减少将层封装所需要的EVA的量。
根据第一方面的可能的实施方案，将背板合并到掩蔽层和/或着色层中。例如，这可以通过将背板层和掩蔽层和/或着色层合并成单个层来完成，或者通过将背板颜色施加到掩蔽层或着色层来完成。
根据第一方面的一种可能的实施方案，透明或半透明的经着色层和/或掩蔽层和/或背板层包括玻璃纤维诸如230sub 6.1或/>230sub 4.8。根据第一方面的可能的实施方案，太阳能模块设置有紫外线阻挡层，该紫外线阻挡层保护着色剂和太阳能模块的其他部分免受紫外线辐射。根据第一方面的可能的实施方案，太阳能模块设置有由透明或半透明材料制成的前板，该材料可以是耐刮擦材料诸如玻璃、有机玻璃或耐刮擦箔，以便保护模块当暴露于风吹雨打以及清洁剂/清洁过程时免于被损坏。
根据第一方面的可能的实施方案，前板具有抗反射表面。在一个实施方式中，前板是玻璃板，该玻璃板在外部前表面上或在内部后表面上或在该玻璃板的两个表面上具有结构化的或蚀刻的抗反射表面或抗反射涂层。
上述层，即背景层、掩蔽层和着色层可以单独地例如包括下述或由下述制成：要么直接地使光穿过要么通过将光子反射到电池表面而使光穿过的小管或其他结构。这样的材料例如可以包括：玻璃纤维；或玻璃棉；或纤维，该纤维由聚合材料或有机材料诸如棉或金属棉制成；并且这样的材料可以包括：交织的或非交织的材料，上述交织的或非交织的材料包括由单一材料制成的或由纤维的混合物制成的纤维，上述纤维的混合物由以上材料中的任何材料制成或由以上材料的混合物制成。层中的一层或多层也可以由丝状物的网格形成，上述丝状物的网格以上材料中的任何材料制成或由以上材料的混合物制成，并且/或者层中的一层或多层可以由薄膜形成，该薄膜具有设置在其表面中的一个表面上或两个表面上的着色颜料并且/或者具有设置在形成该薄膜的材料中的着色颜料。层中的每个层，即背景层、透明或半透明的掩蔽层以及透明或半透明的着色层，可以具有单一均一的颜色，或者可以被设置有呈各种图案和/或不同浓淡的一种或多种颜色，并且可以具有尚未经着色的区域。在太阳能模块中，在层压过程期间可以将纤维或丝状物嵌入聚合物诸如EVA或另一适合的材料中，在此期间，纤维或丝状物变成被嵌入在聚合物或其他适合的材料中从而形成复合材料。当着色层、掩蔽层和背景层中的任何层或所有层是由纤维或丝状物的交织层或非交织层制成时，可以将着色剂施加到单独的纤维或丝状物，使得颜料或调色剂在层的厚度的至少一部分之中分布。当将单一颜色施加到层时，这可以通过浸染过程完成。
着色层、掩蔽层和背景层中的任何层或全部层可以通过如本文所描述的浸染印刷或喷涂而被着色。着色剂也可以通过其他已知的过程诸如丝网印刷而被施加到以上的层。
根据第一方面的可能的实施方案，背板层以玻璃纤维的交织幅材或非交织幅材的形式被提供，该玻璃纤维的交织幅材或非交织幅材具有例如为下述的重量：在5至250g/m2之间的范围内的，或者在5至200g/m2之间的范围内的，或者在10至150g/m2之间的范围内的，或者在15至100g/m2之间的范围内的，或者在15至40g/m2之间的范围内的，或者大约20g/m2的。
在一实施方式中，透明或半透明的着色层具有均一的第三颜色，该第三颜色与第一和第二深色相同、相似或不同。根据本发明的另外可能的实施方案，提供了具有分层结构的太阳能模块，所述太阳能模块包括太阳能电池(1)的层，该太阳能电池具有有效前表面，该有效前表面至少部分地覆盖有透明或半透明的板，该透明或半透明的板在其上具有呈全息形式或呈立体光栅印刷(lenticular printing：双凸透镜印刷、透镜印刷、光栅印刷)形式的图像。
根据另外的方面，提供了路灯，包括一个或多个如在本文中所述的太阳能面板。
根据另外的方面的另外可能的实施方案，路灯包括灯和支撑该灯的框架，其中，所述一个或多个太阳能面板中的至少一个太阳能面板被附接到框架，所述框架的一部分的至少外表面具有第一颜色外观，并且其中，一个或多个太阳能面板的颜色外观与所述第一颜色外观相同或至少紧密地匹配。根据第三方面，太阳能模块包括：至少一个边缘；包括密封膜(300、302)的所述太阳能模块，该密封膜从该太阳能模块的所述一个边缘至少部分地沿着所述边缘的长度延伸。根据第三方面的另外可能的实施方案，密封膜延伸超出太阳能模块的至少一个边缘达距离W，其中，W为3至45cm，优选地为5至40cm，更优选地为10至30cm，甚至更优选地为20至25cm。
根据第三方面的另外可能的实施方案，密封膜由太阳能模块的背板形成，该背板延伸超出太阳能模块的至少一个边缘。
根据第三方面的另外可能的实施方案，密封膜由被附接到太阳能模块的柔性材料的层形成，优选地，由沿着太阳能模块的至少一个边缘被附接的材料条形成。
根据第三方面的另外可能的实施方案，太阳能模块是如本文所描述的太阳能模块。
这些和其他方面将根据下面描述的实施方式变得显而易见。
附图说明
在本公开内容的以下详细部分中，将参照附图中示出的示例实施方式来更详细地对方面、实施方式和实施方案进行解释，其中：
图1是根据一实施方式的太阳能模块的分解图。
图2是根据另一实施方式的具有紫外线阻挡层的单侧太阳能模块的分解图。
图3是另一实施方式的双侧太阳能模块的分解图。
图4是具有与太阳能电池的光吸收表面匹配的切口的深色背板的俯视图。
图5是用于与图4的深色背板一起使用的成串的(a string of，成行的、成列的、成对的)太阳能电池的俯视图。
图6是图4的背板与图5的太阳能电池的列合并的俯视图。
图7是太阳能电池的列的俯视图，其中，在电池上的带状物由具有的颜色与电池颜色匹配的胶带、涂料等覆盖。
图8是根据一实施方式的太阳能模块的立体截面图，该太阳能模块包括太阳能电池层和嵌入EVA中的经着色层。
图9是根据一实施方式的太阳能模块的立体截面图，该太阳能模块包括太阳能电池层和嵌入EVA中的经着色层。
图10是根据一实施方式的太阳能模块的立体截面图，该太阳能模块包括双侧太阳能电池层和嵌入EVA中的经着色层。
图11是根据一实施方式的太阳能模块的立体截面图，该太阳能模块包括双侧太阳能电池层和嵌入EVA中的经着色层。
图12至图14是用于通过浸染过程对太阳能模块中使用的层进行着色的设备的三个实施例的视图。
图15是用于通过喷涂过程对太阳能模块中使用的层进行着色的设备的视图。
图16是通过印刷过程对太阳能模块中使用的层进行着色的设备的视图。
图17a至图17c是结合如本文所描述的太阳能模块的路灯的视图。
图18是根据一实施方式的包括安装系统的太阳能模块的实施例的示意图。
图19是根据一实施方式的包括安装系统的太阳能模块的另一实施例的示意图。
图20和图21示出了可以如何安装图18和图19的示例性太阳能模块。
图22和图22A示出了沿图18中的A-A切割的不同的实施方式。
图23和图23A示出了沿图18中的B-B切割的不同的实施方式。
图24是示出了安装在屋顶等上的图18至图20的太阳能模块的实施例的示意图。
图25是示出了图18和图19的模块被组装成对大表面例如屋顶进行覆盖的实施例的示意图。
图26是设置有与屋顶结构相像的图像的太阳能模块的示意图。
图27是设置有字母形式的图像的太阳能模块的示意图。
图28是部分地覆盖有包括安装系统的太阳能模块的屋顶的示意图。
具体实施方式
参照附图通过非限制性实施方式将详细描述用于生成电功率的太阳能面板，也称为光伏面板、太阳能模块或光伏模块。
图1和图9示出了根据一实施方式的太阳能面板。
太阳能面板是分层的，并在其他层之间设置有中间透明层2，以在这样的其他层之间提供粘附。中间透明层2优选地包括具有良好的透明度和粘附特性的聚合物材料，诸如例如乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或其他等同的抗紫外线材料，能够渗透并嵌入包括纤维或丝状物的层中，从而形成复合材料。
根据该实施方式的太阳能面板包括为背板形式的背景层、太阳能电池层、透明或半透明的掩蔽(mask，掩膜)层5、透明或半透明的着色层3以及前玻璃板6。太阳能电池、透明或半透明的掩蔽层5以及透明或半透明的着色层3都被封装在EVA中。这可以在热层压过程中完成。透明或半透明的掩蔽层5和透明或半透明的着色层3可以被合并成一层，由此可以减少将这些层封装所需要的EVA的量。
还可以在冷式层压过程中使用例如硅树脂封装来制造太阳能面板。
太阳能电池层设置有至少具有一个有效侧的多个太阳能电池或太阳能电池1的列。太阳能电池的有效侧具有第一颜色，例如深色第一颜色。
在太阳能电池层后面的背景层4具有前侧，该前侧可能具有与太阳能电池的第一深色基本上相同或相似的第二深色。因此，太阳能面板的最深处的层(包括太阳能电池和背景层)可以具有基本上均一的深色。均一的深色有助于提供太阳能面板的均一的或受控的颜色外观。
在本文中，“深色”被定义为包括任何颜色的深色暗部的颜色，包括灰色和黑色。在下文中将深色仅用作示例，并且意图是本公开内容还应当包含太阳能面板，该太阳能面板包括具有除了深色以外的其他颜色的太阳能电池。
然而，还可以的是，背景层可以具有不同的颜色，并且不必一定具有与太阳能电池相似的颜色。在一些应用中，可能期望的是使用具有与太阳能电池不同的颜色的背板。
掩蔽层5包括对太阳能模块的正面进行覆盖的透明或半透明的材料。在一实施方式中，该半透明的掩蔽层包括白色的经着色玻璃纤维、白色的经着色织物、白色的经着色金属、白色的经着色陶瓷、白色的经着色聚合物纤维和/或不同纤维的混合物，或任何其他等同材料，并用于使模块中的太阳能电池的可见性降低，并给予模块附加的机械强度。当将这样的半透明的白色的掩蔽层与深色背板和深色太阳能电池组合使用时，可以将太阳能电池的轮廓的可见性完全或基本上完全消除，同时保持太阳能模块的高效率，因为具有相对浅的色化处理的薄的着色层将足以给予太阳能面板均质的经着色式样。当期望的太阳能模块的颜色是白色时，白色的掩蔽层可以构成以上提及的半透明着色层。然而，也可以在白色的着色层下面具有白色的或基本上白色的掩蔽层。当期望的太阳能模块的颜色是白色以外的任何颜色时，该半透明的白色掩蔽层将构成太阳能电池和半透明着色层之间的中间层，并且具有如下效果：可以使半透明着色层的厚度保持为最小，使得太阳能模块的效率基本上没有降低，同时仍然获得了太阳能模块表面的期望着色。当期望的太阳能模块的颜色是较深的颜色时，掩蔽层可以是灰色的、包含灰色颜料或者具有任何颜色，只要掩蔽层用于使模块中太阳能电池的可见性降低即可。
透明或半透明的着色层3被布置在太阳能电池层的有效侧的前面。在图8中，着色层3通过中间透明层2被粘附到太阳能电池层。在图8的实施方式中，掩蔽层5已经被省去。如果期望生产具有深色的太阳能面板，则不必具有掩蔽层5和着色层3两者，在太阳能电池的前面的仅一个深色的经着色层就足够了，这两种都用以提供模块的色化处理，并掩蔽该层下方的太阳能电池。然而，可以使用掩蔽层和着色层两者，即，用于深色面板的深色掩蔽层与深色着色层的组合。因此，通过提供黑色或深色背板，可选的黑色或深色掩蔽板，以及黑色着色层来实现黑色的太阳能模块。
在一实施方式中，透明或半透明的着色层3具有均一的第三颜色，该第三颜色与第一和第二深色相同、相似或不同。
在另一实施方式中，着色层具有不均一的颜色，该不均一的颜色包括与第一和第二深色不同的颜色。在该实施方式中，不均一的颜色优选地表示图案或图像等。
在一实施方式中，透明或半透明的着色层3包括透明的纤维诸如玻璃纤维或聚合物纤维，在它们的外表面上着色有第三颜色，优选地在外表面上通过呈第三颜色的颜料进行。透明纤维可以被布置为织物、垫或任何其他交织的或非交织的材料。
在一实施方式中，提供呈玻璃纤维的交织幅材形式的透明或半透明的着色层和/或透明或半透明的掩蔽层，该玻璃纤维的交织幅材具有的重量例如在5至250g/m2之间的范围内，或者在5至200g/m2之间的范围内，或者在10至150g/m2之间的范围内，或者在15至100g/m2之间的范围内，或者在15至40g/m2之间的范围内，或者大约20g/m2。
在另一实施方案中，提供呈玻璃纤维毡垫形式的透明或半透明的着色层和/或透明或半透明的掩蔽层，该玻璃纤维毡垫具有随机定向的纤维并且具有的重量例如在5至250g/m2之间的范围内，或者在5至200g/m2之间的范围内，或者在10至150g/m2之间的范围内，或者在15至100g/m2之间的范围内，或者在15至40g/m2之间的范围内，或者大约20g/m2。
透明或半透明的着色层3，以及/或者包括玻璃纤维和/或聚合物纤维的透明或半透明的掩蔽层具有下述效果：着色层和/或掩蔽层的至少部分地经着色纤维由于其至少基本上柱状的形状，使入射的光线沿不同的方向反射，使得从一个经着色纤维反射的光子/光线的一部分可能撞击另一个或多个经着色纤维，从而最终地被重新反射或重新引导朝向太阳能电池。因此，即使选择了没有开口——该开口允许入射光线直接地穿过幅材——的相对厚的着色层和/或掩蔽层，相对大部分的入射光线/光子将到达太阳能电池的有效表面。此外，太阳能电池的有效表面吸收仅约20％的入射光，并将其余约80％反射。从太阳能电池的有效表面被反射的光的一部分将通过包括在经着色层和/或掩蔽层中的经着色纤维被反射回该有效表面，该经着色层和/或掩蔽层被布置在太阳能电池的有效表面的前面。但是，为了获得太阳能电池的最佳功率产额，应当将着色层和/或掩蔽层选择成与提供太阳能模块所需要的色化处理和/或强度所必要的相比不会更厚和/或更不透光。
在一实施方式中，玻璃纤维的经着色层具有穿过其的可见的开口。同样，在薄的经着色玻璃纤维层具有穿过其的可见的开口的情况下，通过经着色层的经着色纤维反射的入射光线用于使到达太阳能模块的太阳能电池的光子/光的量增大。
在另一实施方式中，透明或半透明的着色层3包括呈第三颜色的经着色的半透明纤维，优选地通过呈第三颜色的颜料在半透明的纤维中进行着色。半透明的纤维可以被布置为织物、垫或任何其他交织的或非交织的材料。
在另外的实施方式中，半透明的着色层3包括丝状物，上述丝状物被染色或被涂覆为第三颜色，优选地在丝状物中或在丝状物上通过呈第三颜色的颜料进行。包括一种或多种不透明材料诸如例如织物、布料或金属的着色层3在其中具有基本上均匀地分布的开口，以允许光线穿过。织物、布料或金属可以是交织的或非交织的。
着色层中的这些开口的相对大小在太阳能面板的高功率产额与同时反射出所希望的颜色和强度之间平衡。这种平衡可以根据例如期望的颜色、所使用的染料的类型以及所使用的非反射性材料的类型而变化，并且可以通过简单的试错法来确定。
在一实施方式中，透明或半透明的着色层3包括呈第三颜色的幅材。幅材包括基本上均匀分布的，优选地可见的开口，以允许光穿过。
根据包括下述的任何已知方法，通过着色剂对着色层进行着色：喷涂、印刷或在包含颜料的浴中浸染载体材料诸如例如幅材、网状物或网格。可以将着色剂均匀地或不均匀地施加在着色层上，或仅施加到着色层的一部分，使着色层的一个或多个区域没有着色剂。
根据所期望的颜色的强度并且根据所期望的颜色的图案，经着色层的各个线材、线、绳、纤维或丝状物可以部分地或完全地被颜料或调色剂的着色所覆盖。
当经着色层的颜色需要具有更复杂的图案诸如标识或包括一种或多种颜色的任何图像时，可以例如通过印刷或喷涂过程或通过丝网印刷来施加一种或多种颜色。然而，印刷或喷涂也可以用来将均一的颜色施加到经着色层。当使用印刷或喷涂或丝网印刷时，施加着色剂，使得着色剂被分布通过层的厚度的至少一部分。
用于热封装的着色剂应当优选地耐热最高至160℃，这对于用于冷封装的幅材不是必需的。着色剂还应当能够粘附至经着色层的纤维，即当使用由玻璃纤维制成的经着色层时，着色剂应当能够粘附到玻璃。对于紫外线敏感的颜色，可以施加紫外线保护层，以使着色剂免于过早老化或褪色。
在一个实施例中，根据稀释剂和经着色层的期望的色化处理，以在稀释剂例如乙醇或水中稀释的水基玻璃涂料的形式，以例如1份涂料比10份稀释剂的比例混合的形式，将着色剂施加到玻璃纤维。将玻璃纤维垫或玻璃纤维幅材浸入水或酒精涂料混合物中并干燥，并且由于涂料的稀释，来自玻璃涂料的颜料中的仅少量颜料将粘附到在玻璃纤维垫中的纤维，产生非常薄的颜料层，可能使单独的纤维的一部分未被着色颜料覆盖。
在一实施方案中，着色剂以颜料的形式被提供，该颜料由与适合的粘合剂混合的粉状矿物质诸如石头或晶体形成。
在一实施方式中，透明或半透明的着色层可以被渗透并被封装在具有高透明度的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或其他等同的抗紫外线材料中，使得经着色层形成了将入射光线反射的三维的层，且由此如以上说明的用来使到达电池的光子/光线的量得到提高，由此用来维持太阳能模块的高功率产额。
在一实施方式中，背景层4由聚氟乙烯(诸如可从或/>得到的)或经着色玻璃、或玻璃纤维、或玻璃棉或任何其他适合的材料制成。
在一个实施方式中，背景层4具有与太阳能模块的太阳能电池相同或相似的颜色。背板用来使太阳能模块的各个太阳能电池1的轮廓的可见性降低，以使穿过经着色层的太阳能电池1的图案的可见性显著地降低。
在一实施方式中，以交织或非交织材料——例如包括具有喷涂在其上或印刷在其上的深的颜色的玻璃纤维或玻璃棉——的形式，以与太阳能电池1之间或周围的空间匹配的图案(如图4至图6中示出的)来提供背景层4，以使太阳能电池与太阳能电池1之间的和周围的区域之间的对比度减小。特别地，当背景层4是透明的时，可以将其设置在太阳能电池的有效表面的前面，使得印刷或喷涂的深色图案与太阳能电池之间的空间对准，并且背景层的透明区域与太阳能面板的有效表面对准。也可以将背景颜色施加在掩蔽层5上。
在一实施方式中，以与太阳能电池1之间和周围的空间匹配的图案，例如通过印刷或喷涂将背景颜色施加在掩蔽层上，可以施加在掩蔽层的面向太阳能电池的一侧上。
在一实施方式中，背景层4为箔的形式，其具有与太阳能电池的光吸收材料对准的切口开口7，如在图4至图6中示出的。另一可能的是透明的箔，该透明的箔具有以与太阳能电池之间的空间匹配的图案(如在图4至图6中示出的)喷涂或印刷在其上的深色。以上方案——包括图案化的喷涂或涂漆以及切口开口7——对于与双侧太阳能电池和面板也称为双面太阳能电池组合使用是特别有利的。
在一实施方式中，透明或半透明的白色掩蔽层5覆盖了太阳能模块的正面并且包括白色的经着色玻璃纤维、织物、金属、陶瓷、不同纤维的混合物或任何其他等同材料，并且还用于使模块中的太阳能电池1的可见性降低。当将这样的白色掩蔽层5与深色的经着色背景层4组合使用时，在保持太阳能模块的高效率的同时，可以将太阳能电池1的轮廓的可见性完全或基本上完全消除。当所期望的太阳能模块颜色是白色时，该白色的掩蔽层5构成了以上提及的透明或半透明的着色层3。当所期望的太阳能模块颜色是除了白色以外的任何其他颜色时，该白色的掩蔽层5将构成太阳能电池1和着色层3之间的中间层，并且具有下述效果：使着色层3的厚度保持为最小，使得太阳能模块的效率最佳化。当所期望的太阳能模块的颜色是较深的颜色时，掩蔽层可以是灰色或具有另一非白色的颜色。
根据包括下述的任何已知方法，通过着色剂对透明或半透明的掩蔽层进行着色：喷涂、印刷或在包含颜料的浴中浸染载体材料诸如例如幅材、网状物或网格。可以将着色剂均匀地或不均匀地施加在掩蔽层上，或仅施加到掩蔽层的一部分，而使掩蔽层的一个或多个区域没有着色剂。
根据所期望的颜色的强度并且根据所期望的着色图案，掩蔽层的各个线材、线、绳、纤维或丝状物可以部分地或完全地被颜料或调色剂的颜色所覆盖。
背景层4的第二颜色用来使太阳能模块的各个太阳能电池1的轮廓的可见性降低，以使穿过着色层3的太阳能电池1的图案的可见性显著地降低。背板可以为黑色或具有任何其他颜色，优选地至少基本上与太阳能电池的颜色相同。
为了进一步降低可见性，在一连串的太阳能电池1上延伸并将其连接的带状物9被涂料或胶带10覆盖，该涂料或胶带具有与第一颜色类似或匹配的第四颜色，以便使带状物9对太阳能面板的整体外观和颜色的影响最小化，如在图7中示出的。在图7中，左侧的两个带状物设置有深色胶带10，而右侧的带状物9未设置有深色，以用于例示提供深色的经着色胶带的效果。带状物也可以进行阳极氧化处理，以使其颜色变深。在另外的实施方式中，太阳能电池可以覆盖有透明导电层，使得不需要带状物。
图2示出了另外的实施方式，包括背景层4、太阳能电池层、透明或半透明的白色掩蔽层5、透明或半透明的着色层3、UV阻挡层11和前玻璃板6，其中，中间透明层2在上述层之间。
图8示出了太阳能模块，包括太阳能电池层和嵌入EVA的中间透明层2中的透明或半透明的着色层3。可以可选地提供背景层4。这样的背景层可以作为在太阳能电池1的背侧上的层被提供，或者以箔的形式被提供，该箔具有与太阳能电池的光吸收表面对准的切口开口7，如在图4至图6中示出的。此外，当背景层4是透明或半透明的时，可以将其设置在太阳能电池的有效表面的前面，使得印刷或喷涂的深色图案与太阳能电池之间的空间对准，并且背景层的透明区域与太阳能面板的有效表面对准。图8的实施方式不包括掩蔽层5。当所期望的太阳能面板的颜色为黑色或另一深色时，掩蔽层5不是必需的并且可以被省去，因为仅通过着色层3就可以获得黑色或另一深色。类似地，当所期望的太阳能面板的颜色是白色或基本上白色时，可以将掩蔽层5或着色层3中的一者省去，因为仅通过白色掩蔽层5或仅通过白色着色层3可以获得白色或基本上白色。
图10示出了具有图4至图6中示出的背景层4的双侧太阳能面板，其中着色层3位于背景层4的两侧上。
图3和图11示出了除了下述以外与图10的太阳能面板实质上相同的双侧太阳能面板：在太阳能面板的两侧上添加了透明或半透明的白色掩蔽层5和前板6以及所需的中间层。
在一实施方式中，太阳能模块的前板包括结构化的玻璃的层，优选地为棱镜状玻璃(prismatic glass：棱形花纹玻璃、棱镜玻璃、棱形玻璃窗)的层，其中，至少背离太阳能电池的表面包括结构化的或棱镜状结构表面。
在一实施方式中，经着色层向太阳能模块提供足够的机械强度，使得不需要前板，或者需要至少仅薄的前板。
在一实施方式中，将模拟屋顶瓦片、板岩或任何其他动机诸如广告或公司商标/标识的图像作为全息或借助于立体光栅印刷过程来提供给太阳能模块。立体光栅印刷是一种印相法(photographic process：摄影法、照相法)，其中，交替的图像条被放置在具有一系列弯曲的脊部(微透镜)的透明板的背面上，光穿过上述脊部并通过折射和放大而形成单个完整的图像；当人们将板相对于人们的视线的角度改变时，人们将不同的图像条视为一系列完整的图像。在一实施方式中，可以将这样的全息或立体光栅图像提供给前板，或者提供给在太阳能电池层和/或掩蔽层、经着色层和前板中的任何一者之间设置的单独的板，并且可以包括示出了深度和/或运动的图像。承载全息或立体光栅印刷的板优选地至少部分地透明或半透明。以该方式，例如可以利用具有基本上平坦表面的太阳能模块将屋顶完全地或部分地覆盖，该太阳能模块在其上具有例如屋顶瓦片或板岩的图像，该图像可选地随视角而改变，使得观察太阳能模块的人将太阳能模块上的图像看成与被“真实的”屋顶瓦片或板岩覆盖的屋顶相像。在一个实施例中，通过全息或通过立体光栅印刷所形成的一个或多个图像包括一个或多个3维的图像。
在一实施方式中，太阳能模块包括太阳能电池层，上述太阳能电池具有有效前表面，该有效前表面至少部分地覆盖有透明或半透明的板，该透明或半透明的板在其上具有呈全息形式的图像或借助于立体光栅印刷的图像。根据图像和所期望的结果，以上所描述的背景层、掩蔽层和经着色层中的任何一者或全部可以被省略，使得太阳能模块包括太阳能电池层，并且所述板在其上具有呈全息形式的图像或借助于立体光栅印刷的图像。所述透明或半透明的板和所述太阳能电池层优选地在层压过程中被组装。
在其上具有呈全息的形式的图像或呈立体光栅印刷的形式的图像的板也可以与结合了双面太阳能电池的双面太阳能模块组合使用。在这样的双面太阳能模块中，可以为太阳能模块的光吸收表面中的一个光吸收表面或两个光吸收表面提供这样的板。特别地，当太阳能模块的两个面覆盖有这样的板时，对双面太阳能模块的相应表面的至少部分进行覆盖的两个板中的每个板可以被提供有不同的颜色和/或图像，或者被提供有相同的颜色和/或图像。
此外，当透明或半透明的一个板或多个板——在其上具有呈全息形式的图像或呈立体光栅印刷形式的图像——形成太阳能模块的最靠外的层时，可以将所述一个或多个板可拆卸地安装到太阳能模块的侧或每一侧。所述一个或多个板可以例如借助于粘附剂、胶带、双面胶带或通过机械附接装置而被附接。
可以将在其上具有呈全息形式的图像或借助于立体光栅印刷的图像的板与以上描述的模块中的任何模块组合使用。所述板可以被应用作为模块的最靠外的板，或者被应用在太阳能模块的层中的任何层之间。
图12是示出了适合于对以上描述的太阳能模块中使用的层进行着色的设备的实施例的示意图。将原材料诸如具有例如为1200mm的宽度的玻璃纤维毡的幅材，从第一卷状物100馈送穿过着色设备并盘绕到在机器下游的另一卷状物101上。该设备包括封闭的壳体103，该封闭的壳体具有由一对柔性唇缘104界定的入口开口，上述柔性唇缘用来使从上述柔性唇缘、从壳体103逸出的着色混合物或烟气的量最小化。第一对辊105在入口处将幅材支撑至壳体。第二辊106——具有基本上与幅材的宽度对应的长度，并且在柱状元件上具有网格状的支撑外表面——用来将幅材向下引导到着色混合物107中并将该幅材浸染到该着色混合物中。第二辊106上的外网格状结构使得着色混合物能够在幅材浸染期间将幅材完全渗透。在浸染之后，幅材被转移经过冷风机108，其用来将液态着色混合物中的一部分从幅材吹走，以使粘附到幅材的着色混合物的量减少。代替冷风机108，使幅材振动的器械也是可以预见的。振动也用来将液态着色混合物的一部分从幅材移除。随后，幅材经由通过另外的一对柔性唇缘104所界定的出口开口离开封闭的壳体103。幅材在出口开口的外部被转移经过热源，诸如热风机109，其将粘附到幅材的着色混合物干燥。最后，将经干燥的幅材盘绕到第二卷状物101中，并可以将其存储以用于后续使用。也可以将经干燥的幅材直接地馈送到用于制造太阳能模块的生产线中，而无需将经干燥的幅材形成卷状物。冷风机108可以包括在幅材的整个宽度上延伸的单个喷嘴，或者该冷风机可以包括覆盖了幅材的宽度的多个可单独地控制的喷嘴。如果使用多个冷空气喷嘴，则可以单独地控制这些喷嘴，以使区域或图案经受更多或更少的冷空气压力，从而可以创建区域或图案，在上述区域或图案处通过冷空气将更多或更少的着色混合物从幅材移除，使得幅材的色化处理相应地变化。以该方式，可以创建为单一颜色的浓淡或图案。
壳体还包括容纳着色混合物107的托盘110。托盘110优选地是可移除的，以便使当必须改变颜色时便于对该插入件进行清洁。此外，提供了用于将容纳在托盘中的着色混合物混合的装置，以防止着色颜料沉降在托盘110的底部处。在一个实施例(未示出)中，混合是借助于螺旋桨被执行的，该螺旋桨由驱动装置驱动并且被布置成在托盘中的着色混合物中旋转。在图12和图13中示出的实施方式中，混合是借助于能够使着色混合物107在该托盘中重复循环的泵111来实现的。泵经由在托盘110的底部处的单个或多个管112抽吸着色混合物，并经由形成第二辊106的轴线的导管113将该着色混合物运送回托盘中。优选地，导管113包括沿着第二辊106的轴向延伸布置的多个孔，以允许着色混合物通过其离开。以该方式，着色混合物不断地被混合，从而防止着色颜料沉降在托盘110的底部处。
图13和图14示出了第二辊106的不同实施方式。在图13中，第二辊106的外周缘由许多在轴向上延伸的块状物形成，并且在图14中，第二辊由网格状结构形成。
在图15中示出的实施方式中，提供了喷涂系统，其包括单个或多个喷嘴114。喷嘴可以是可单独地被控制的以对通过单个喷嘴所执行的喷涂的量和时间进行控制，并且可以被布置成能够被机器人或类似的操纵系统120移动。在一个实施方式中，喷嘴全部被布置成用于喷涂相同的颜色。在另一实施方式中，一个或多个第一喷嘴被布置成用于喷涂第一颜色，一个或多个第二喷嘴被布置成用于喷涂第二颜色，等等。以该方式，可以将包括多种颜色的图像喷涂到幅材诸如玻璃纤维毡上。当在喷涂系统中使用单一颜色时，被收集在托盘110中的任何着色混合物可以通过泵111再循环，该泵经由导管(未示出)将该着色混合物馈送回喷涂系统中。如果使用多种颜色，则可以将托盘划分成收集各个颜色的多个部段。在图16中示出的实施方式中，提供了多色印刷系统115。这样的印刷系统使得能够生产在其上具有详细图像的幅材，并且在设计太阳能模块上的图像时提供了极大的灵活性。在幅材下方设置有托盘110，用于收集任何过量的墨水或着色剂。
根据图12至图16的着色设备还包括控制系统120，该控制系统调节设备的运行，诸如当幅材被输送穿过壳体103时该幅材的速度和张力，并且该着色设备包括接口，用于使操作员输入产品的与所使用的一种或多种颜色有关的数据，以及关于在图15和图16中示出的实施方式待实现的图案。该设备还优选地包括系统，该系统用于将着色颜料和稀释剂添加到在图12至图14中使用的着色混合物，以便对托盘110中的着色混合物的均质成分进行重新填充并保持。
图17a-c是结合如关于本文以上的图1至图11所描述的太阳能模块的路灯的示意图。这样的太阳能模块具有分层结构，并且该太阳能模块包括：包括太阳能电池(1)的太阳能电池层，所述太阳能电池(1)具有带有第一颜色的有效前侧；以及在所述太阳能电池层的前面的透明或半透明的着色层(3)，所述着色层(3)具有均一的颜色或不均一的颜色。太阳能模块可以包括具有单个有效面的太阳能电池，或者上述太阳能模块可以包括双面太阳能电池。图17a是路灯的正视图，图17b是路灯的侧视图，并且图17c是路灯的后面的视图。该路灯包括电子控制单元和灯201、太阳能模块202、形成灯柱的框架203以及储能器204。储能器被示出在灯柱的底部，但也可以被结合到灯柱中，或者被放置成在灯201附近。在一个实施方式中，路灯设置有双面太阳能模块，由此，路灯关于太阳的定向变得不那么相关，因为通过双面太阳能模块接收的来自周围环境的反射将用来使相对高的产额与被利用来安装路灯的定向保持独立。太阳能模块可以具有与框架(203)的外表面的颜色相独立的任何颜色。
在一实施方式中，框架(203)的外表面的至少一部分具有第一颜色外观，并且一个或多个太阳能模块具有与所述第一颜色外观至少紧密地匹配的颜色外观。
实施例
进行测试，以便将根据本发明制成的太阳能模块所生成的功率与由常规太阳能模块生成的功率相比较。
i)通过层压过程制成包括以下层的第一常规太阳能模块：
-由Tedlar制成的背板
-EVA
-单晶电池的层
-覆盖带状物的黑色耐热胶带
-EVA
-由玻璃制成的前板。
ii)通过层压过程制成根据本发明制成的并且包括以下层的第二太阳能模块：
-由Tedlar制成的背板
-EVA
-单晶电池的层
-覆盖带状物的黑色耐热胶带
-EVA
-由Craneglass 230制成的、具有20g/m2的密度的白色的经着色层(玻璃纤维纸)
-EVA
-由棱镜状玻璃制成的前板。
通过将幅材浸入到着色混合物中对白色的经着色层进行着色，该着色混合物通过将白色玻璃涂料与酒精以一份涂料比10份酒精的比例混合而制成。在浸染后，将幅材悬挂在环境空气中3至5分钟，以允许液态涂料从幅材滴落完，仅留下非常薄的纤维的涂层，随后利用热空气将幅材干燥。
层压后的第二太阳能模块的颜色类似于RAL 9002灰白。
第一和第二太阳能模块要经受用于太阳能模块的标准测试条件，其中，在25℃以1000W/m2来照亮模块。
测量示出，第二太阳能模块生成的功率为由第一传统模块所生成的功率的96％。意味着由玻璃纤维毡制成的白色的经着色层使太阳能模块的效率仅降低4％。
图18是包括密封膜300的太阳能模块的示意图，该密封膜优选地由柔性复原性材料制成。所述密封膜300延伸超出太阳能模块的一个或多个边缘。当密封膜如图20和图21中示出的被组装时，这样的密封膜300在相邻的太阳能模块下方延伸，由此，这样的密封膜300用来防止可能在两个相邻的太阳能模块的拼接边缘之间进入的任何水泄漏穿过屋顶。同样地，如在图24中示出的，一对叠置的边缘的内边缘也可以被设置成具有这样的密封膜，以便防止水经由该叠置部分进入穿过屋顶——这在屋顶相对平坦即具有较小的倾斜角时是特别有利的。
在其中太阳能模块为矩形的一个示例性实施方式中，如图19中示出的，第一类型的太阳能模块包括从其三个侧延伸的密封膜300、302，并且图18中示出的第二类型的太阳能模块包括从其两个侧延伸的密封膜300。第一类型的太阳能模块包括在其两侧上的密封膜300、302，以便在下述两者下面获得密封效应：在一侧(图20中的左侧)的相邻的屋顶瓦片或类似，以及在另一侧(图20中的右侧)的邻近的第二类型太阳能模块。密封膜的沿着太阳能模块的上边缘延伸的部分，用于在随后的上部的一个或多个太阳能模块或上排的屋顶瓦片等的下面延伸，从而防止水经由该位置泄漏穿过屋顶。
如在图24中示出，可以的是，从太阳能模块的上边缘(或叠置的边缘中的靠内的边缘)延伸的密封膜300具有从该边缘起的长度，使得该密封膜可以被夹持在屋顶的支撑结构306与叠置的(靠外的)太阳能模块301之间。
在图22和图23中示出的一个实施方式中，太阳能模块的背板大于太阳能模块的面积，使得背板延伸超出太阳能模块的边缘达距离W并且形成密封膜。还可以的是附接分开的板，以覆盖太阳能模块的后表面，如在图22和图23中所示出的，以形成密封膜300。在图22A和23A中示出的另一实施方式中，材料条被附接到太阳能模块的后部面，并延伸超出太阳能模块的边缘，从而形成密封膜300。还可以的是，在太阳能模块的制造期间，将材料条附接到边缘本身或太阳能模块的前表面，或者将上述条层压在太阳能模块的中间层之间或层压到太阳能模块的前表面或后表面上，只要材料条延伸超出太阳能模块的边缘即可。该材料条可以是基本上I形的，并且一个或多个条可以沿着太阳能模块的一个或多个边缘被附接到该太阳能模块，以沿着所述边缘中的一个或多个边缘形成密封膜。如果太阳能模块的两个或三个边缘应当被设置有密封膜，则该条也可以为L形或U形。
优选地，密封膜沿着太阳能模块的至少一个边缘的至少一部分被形成，但是也可以沿着特定边缘的整个长度延伸，或者在边缘的一个或多个长度方向上延伸超出特定边缘。
密封膜300可以由为足够复原性和耐候性的任何材料制成。这样的材料的示例是 SE、/>和ETFE薄膜。
密封膜不必从边缘沿着该边缘的长度延伸相同的距离。同样地，密封膜可以从一个边缘延伸大体上较远的距离，而从另一边缘延伸大体上较短的距离。
在一个实施方式中，密封膜延伸超出太阳能模块的一个或多个边缘达距离W。该距离W为3至45cm，优选地为5至40cm，更优选地为10至30cm，甚至更优选地为20至25cm。
密封膜可以包括具有脊部的结构化表面(未示出)，用于与例如相邻或叠置的太阳能模块的下部面形成密封，或者该密封膜可以在其表面中包括用于引导任何水的通道，上述水进入相邻模块之间，朝向屋顶/太阳能模块的外表面返回。
图26和图27示出了本文所描述的太阳能模块的表面的不同设计304的实施例，其中，设计304可以模仿任何种类的屋顶瓦片(图26)或为文本形式(图27)或为任何种类的图像形式。该设计可以通过以上描述的装置中的任何装置被形成，特别是借助于全息、借助于立体光栅印刷被形成，或者可以借助于在关于本文图1至图11所描述的太阳能模块的层中的任何层上印刷而被形成，例如通过印刷到经着色层或掩蔽层或最靠外的板上来形成。
图28是安装包括以上描述的密封膜的太阳能模块的实施例的视图。从图28可以看出，一排屋顶瓦片305被布置在屋顶的边缘处。当安装太阳能模块时，太阳能模块301右侧的密封膜在屋顶瓦片305下面延伸，并且从下部(下排的)太阳能模块的上边缘延伸的密封膜在相邻的(相邻排的)太阳能模块下面延伸。
如以上所描述的密封膜可以应用于有着色或无着色的任何太阳能模块，并且不仅可以应用于经着色的太阳能模块，还可以应用于如本文所描述的包括全息或呈立体光栅印刷形式的图像的太阳能模块。
此外，以上所描述的密封膜还可以有利地用于太阳能模块，上述太阳能模块将被安装在建筑物、指示牌、船舶、车辆或其他位置的正面或其他部分上。特别地，密封膜可以用作安装系统，其中，密封膜充当将太阳能模块固定或附接到下层表面的装置——例如借助于延伸穿过密封膜并延伸到下层表面或结构中的钉子或旋拧件。密封膜也可以被布置成从具有圆形、椭圆形或一个或多个边缘为弯曲的任何其他形状的模块延伸。
在本文的描述中，一个或多个太阳能模块已经被示出为矩形形状，并且被布置成使得长轴线是水平的。但是，还可以设想到，可以将一个或多个矩形太阳能模块安装成使得其较短的轴线水平延展，或者上述轴先可以在任何方向上倾斜。此外，本公开内容也意图覆盖具有与矩形相比不同的形状的太阳能模块。这样的太阳能模块可以具有任何形状，该形状例如允许生成在其边缘处具有特定轮廓线的三维结构或二维结构。如果例如棱锥形的屋顶要被太阳能模块覆盖，则模块中的至少一些模块可以具有三角形形状或任何其他非矩形的形状。经着色的太阳能模块和/或设置有以上所描述的呈全息或立体光栅印刷式的图像的模块也可以具有圆形、椭圆形或一个或多个边缘为弯曲的任何其他形状。
已经结合本文的各个实施方式描述了各个方面和实施方案。然而，通过本领域技术人员在实践所要求保护的主题中，根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究可以理解和实行所公开的实施方式的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的不争的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。
权利要求中使用的附图标记不应当被解释为限制范围。
以下条款定义了以上公开内容的特定方面：
条款1.一种具有分层结构的太阳能模块，所述太阳能模块包括：
包括太阳能电池(1)的太阳能电池层，所述太阳能电池(1)具有带有第一颜色的有效前侧；以及
在所述太阳能电池层的前面的透明或半透明的着色层(3)，其中，着色剂被分布通过所述透明或半透明的经着色层(3)的厚度的至少一部分，使得所述透明或半透明的着色层(3)具有均一的第三颜色或不均一的第三颜色。
条款2.根据条款1所述的太阳能模块，包括背景层，所述背景层具有与所述第一颜色相似或基本相似的颜色，其中；
I)所述背景层被设置在所述太阳能电池层后面，或者
II)所述背景层具有与所述太阳能电池匹配的切口，或者
III)所述背景层被设置在所述太阳能电池层的前面，并且具有与所述太阳能电池的有效表面对准的至少基本上半透明或透明的区域。
条款3.根据条款1或2所述的太阳能模块，其中，所述透明或半透明的着色层(3)包括：在其外表面上着色有所述第三颜色的透明的纤维，优选地在所述外表面上通过呈所述第三颜色的颜料或调色剂或其他着色剂进行着色；和/或呈所述第三颜色的经着色的透明或半透明的纤维，优选地在所述透明或半透明的纤维中通过呈所述第三颜色的颜料进行着色；和/或被染色或涂覆为呈所述第三颜色的丝状物，优选地在所述丝状物中或在所述丝状物上通过呈所述第三颜色的颜料或调色剂或其他着色剂进行染色或涂覆。
条款4.根据条款1至3中任一项所述的太阳能模块，其中，所述透明或半透明的着色层(3)包括呈所述第三颜色的幅材，所述幅材包括基本上均匀分布的，优选地可见的开口，以用于允许光穿过。
条款5.根据条款1至4中任一项所述的太阳能模块，其中，透明或半透明的掩蔽层(5)介于所述透明或半透明的着色层(3)与所述太阳能电池层之间，所述透明或半透明的掩蔽层(5)具有基本上适合的掩蔽颜色和/或包括具有适合的掩蔽颜色的颜料或调色剂或其他着色剂，所述透明或半透明的掩蔽层(5)优选地包括丝状物，或者透明或半透明的纤维。
条款6.根据条款1至5中任一项所述的太阳能模块，其中，所述着色层(3)包括纤维垫和/或丝状物垫。
条款7.根据条款1至6中任一项所述的太阳能模块，具有包括抗反射表面的前板，优选地所述前板包括棱镜状玻璃的层，其中，至少被定向成背离所述太阳能电池的表面具有棱镜状结构。
条款8.根据条款1至7中任一项所述的太阳能模块，其中，根据所期望的颜色的强度并且根据所期望的着色图案，经着色层的各个纤维或丝状物部分地或完全地被所述颜料或调色剂的所述着色覆盖。
条款9.根据条款1至8中任一项所述的太阳能模块，其中，所述着色层(3)的一种或多种颜色包括灰色或蓝色和/或黑色的浓淡。
条款10.一种具有分层结构的太阳能模块，所述太阳能模块包括太阳能电池(1)的层，所述太阳能电池具有有效前表面，所述有效前表面至少部分地覆盖有透明或半透明的板，所述透明或半透明的板在其上具有呈全息形式或呈立体光栅印刷形式的图像。
条款11.根据条款10所述的太阳能模块，其中，在其上具有呈全息形式或呈立体光栅印刷形式的图像的所述板与根据条款1至10中任一项所述的太阳能模块组合，其中，所述板被设置为最靠外的板，或者被设置在所述太阳能模块的任何层之间。
条款12.一种路灯，包括一个或多个根据条款1至11中任一项所述的太阳能模块。
条款13.根据条款12所述的路灯，包括灯(201)和支撑所述灯的框架(203)，其中，所述一个或多个太阳能模块中的至少一个太阳能模块被附接到所述框架，所述框架(203)的一部分的至少外表面具有第一颜色外观，并且其中，可能地，所述一个或多个太阳能模块的颜色外观与所述第一颜色外观相同或至少紧密地匹配。
条款14.一种太阳能模块，包括至少一个边缘，所述太阳能模块包括密封膜(300、302)，所述密封膜从所述太阳能模块的所述一个边缘至少部分地沿着所述边缘的长度延伸。
条款15.根据条款14所述的太阳能模块，其中，所述密封膜300延伸超出所述太阳能模块的至少一个边缘达距离W，其中，W为3至45cm，优选地为5至40cm，更优选地为10至30cm，甚至更优选地为20至25cm。
条款16.根据条款14或15所述的太阳能模块，其中，所述密封膜由所述太阳能模块的背板形成，所述背板延伸超出所述太阳能模块的所述至少一个边缘。
条款17.根据条款14或15所述的太阳能模块，其中，所述密封膜由附接到所述太阳能模块的柔性材料层形成，优选地，由沿着所述太阳能模块的所述至少一个边缘附接的材料条形成。
条款18.根据条款14至17中任一项所述的太阳能模块，所述太阳能模块与根据条款1至11中任一项所述的太阳能模块组合。

Claims (15)

1.一种具有分层结构的太阳能模块，所述太阳能模块包括：
包括太阳能电池(1)的太阳能电池层，所述太阳能电池(1)具有带有第一颜色的有效前侧；
以及
在所述太阳能电池层的前面的透明或半透明的着色层(3)，其中，着色剂被分布通过所述透明或半透明的着色层(3)的厚度的至少一部分，使得所述透明或半透明的着色层(3)具有均一的第三颜色或不均一的第三颜色，其中，所述透明或半透明的着色层(3)包括：在外表面上被着色有所述第三颜色的透明的纤维；和/或呈所述第三颜色的经着色的透明或半透明的纤维；和/或被染色或涂覆为呈所述第三颜色的丝状物。
2.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，包括背景层(4)，所述背景层具有与所述第一颜色相同的颜色，其中；
I)所述背景层被设置在所述太阳能电池层后面，或者
II)所述背景层具有与所述太阳能电池匹配的切口，或者
III)所述背景层被设置在所述太阳能电池层的前面，并且具有与所述太阳能电池的有效表面对准的半透明或透明的区域。
3.根据权利要求1或2所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述透明或半透明的着色层(3)包括呈所述第三颜色的幅材，所述幅材包括均匀分布的开口，以用于允许光穿过。
4.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，透明或半透明的掩蔽层(5)介于在所述透明或半透明的着色层(3)与所述太阳能电池层之间，所述透明或半透明的掩蔽层(5)具有适合的掩蔽颜色和/或包括具有适合的掩蔽颜色的颜料或调色剂或其他着色剂，所述透明或半透明的掩蔽层(5)包括丝状物或者透明或半透明的纤维。
5.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述着色层(3)包括纤维垫和/或丝状物垫。
6.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，具有包括抗反射表面的前板，其中，所述前板包括棱镜状玻璃的层，其中，至少被定向成背离所述太阳能电池的表面具有棱镜状结构。
7.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，根据所期望的颜色的强度并且根据所期望的着色图案，经着色层的各个纤维或丝状物部分地或完全地被颜料或调色剂的所述着色覆盖。
8.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述太阳能电池(1)的层具有有效前表面，所述有效前表面至少部分地覆盖有板，所述板在其上具有呈全息形式或呈立体光栅印刷形式的图像。
9.根据权利要求8所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，在其上具有呈全息形式或呈立体光栅印刷形式的图像的所述板与根据权利要求1至8中任一项所述的太阳能模块组合，其中，所述板被设置为最靠外的板，或者被设置在所述太阳能模块的任何层之间。
10.根据权利要求1所述的具有分层结构的太阳能模块，包括至少一个边缘，所述太阳能模块包括密封膜(300、302)，所述密封膜从所述太阳能模块的所述一个边缘至少部分地沿着所述边缘的长度延伸。
11.根据权利要求10所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述密封膜(300，302)延伸超出所述太阳能模块的所述至少一个边缘达距离W，其中，W为3至45cm。
12.根据权利要求10或11所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述密封膜由所述太阳能模块的背板形成，所述背板延伸超出所述太阳能模块的所述至少一个边缘。
13.根据权利要求10或11所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述密封膜由附接到所述太阳能模块的柔性材料层形成。
14.根据权利要求13所述的具有分层结构的太阳能模块，其中，所述密封膜由沿着所述太阳能模块的所述至少一个边缘附接的材料条形成。
15.一种路灯，所述路灯包括一个或更多个根据权利要求1至9中任一项所述的太阳能模块。
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