CN116998022A - 具有期望外观的光伏模块 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种具有期望外观的光伏模块。该模块包括具有黑色或暗色表面部分的至少一个太阳能电池。该模块还包括材料层，材料层定位在黑色或暗色表面部分上方。材料层具有在颜色或外观上比黑色或暗色表面部分更浅的材料部分。材料部分具有取决于材料部分的成分和/或厚度的对可见光的透射率。材料层在材料部分之间的区域处的大部分是可以透射光的。在材料层上方定位有可见层，并且可见层包括以下各者中的至少一者：图像、图案或颜色。材料层的材料部分的厚度、成分和/或侧向覆盖范围是根据光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度、亮度或颜色来进行选择的。

Description

具有期望外观的光伏模块
技术领域
本公开涉及具有期望外观的光伏模块，并且具体但非排他地涉及具有包括图像或可见特征的可见层的光伏模块。
背景技术
光伏模块将入射的太阳光转换成电能，并且光伏模块通常位于建筑物的屋顶空间上、位于建筑物的侧壁上或各种其他地方处(诸如位于交通岛上以对交通标志等提供电能)。光伏模块通常具有呈现黑色或暗色的表面部分，因为通常位于保护性透明面板下方的太阳能电池的活性表面具有这种黑色或暗色的外观。
先前已经提出在此类光伏模块上印刷图像或结构件以改善光伏模块的视觉外观。然而，此类印刷件或结构件使太阳光的透射率降低。因为可以由太阳能电池接收的用于产生电能的太阳光变少，所以光伏模块的电输出也降低。
本公开提供了技术进步。
发明内容
本发明在第一方面提供了一种具有期望外观的光伏模块，该模块包括：
至少一个太阳能电池，所述至少一个太阳能电池具有黑色或暗色表面部分；
材料层，该材料层定位在所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分的上方，该材料层具有在颜色或外观上比所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分更浅的材料部分，该材料部分具有取决于该材料部分的成分和/或厚度的对可见光的透射率，该材料层在该材料部分之间的区域处的至少大部分是可以透射光的；以及
可见层，该可见层定位在材料层的上方，并且该可见层包括以下各者中的至少一者：图像、图案或颜色；其中，材料层的材料部分的厚度、成分和/或侧向覆盖范围是根据光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度、亮度或颜色来选择的。
所述至少一个太阳能电池可以以光伏模块、比如常规光伏模块的形式提供。
材料层可以包括多个岛状部，岛状部可以以任何合适的形式或尺寸来设置，并且在一个具体实施方式中，材料部分是点状部，比如具有规则或不规则形状的印刷点状部。这些点状部可以足够小，以使得这些点状部对于肉眼来说是不可见的。可以形成阵列的点状部可以具有比所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分的黑色或暗色外观更浅的任何合适的颜色，但在一个具体实施方式中，当这些点状部足够厚并且具有合适的成分使得它们至少大部分不能透射可见光时，这些点状部具有白色外观。点状部可以通过印刷过程、比如数字印刷形成。
点状部可以具有取决于光伏模块的期望外观的特征的期所需对比度和/或暗度或亮度的局部厚度。材料层内这些点状部的厚度可以变化。在本发明的一个具体实施方式中，这些点状部中的至少一些点状部是足够薄的，使得点状部具有取决于这些点状部的厚度的对可见光的透射率。例如，取决于所需的局部透射率，这些点状部可以具有0μm至10μm或0μm至5μm的范围内的厚度。当这些点状部的厚度大于几毫米时，诸如大于5μm，这些点状部至少局部地阻挡大部分入射可见光。然而，当这些点状部的厚度在0μm与5μm之间时，由于这些点状部定位在所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分上方，因此点状部具有灰色、或者甚至黑色或暗色的外观(对于接近0μm的厚度)。可以使用数字印刷过程来形成这些点状部。可以使用印刷程序序列来实现材料层内这些点状部的所需厚度变化。在连续的印刷程序中，可以将一系列点状部印刷在先前程序中被印刷的点状部上方，从而导致在厚度上的增加。每个点状部的总(累积)印刷厚度取决于在印刷程序序列中的每个印刷程序中被印刷的一系列点状部。
替代地或附加地，这些点状部可以具有取决于光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度或亮度的成分。在这种情况下，点状部可以具有取决于点状部的成分的透射率。例如，点状部可以包括不透明墨(诸如白墨)和透明墨。取决于期望的局部透射率，这些点状部可以具有包括0％至20％、20％至40％、40％至60％、60％至80％、或80至100％的透明墨的成分，其中，其余成分是不透明墨，由此这些点状部的透射率取决于这些点状部的成分。这些点状部可以具有0μm至5μm之间或更厚的厚度。通过改变这些点状部的成分，由于这些点状部定位在所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分上方，因此可以控制这些点状部的黑度(或暗度)的程度。
本发明提供了下述优点：当图像形成在材料层上方的可见层内时，不一定需要印刷黑色或暗色特征，因为可以在材料层内提供具有选定厚度或成分变化的点状部，使得黑色或暗色特征以所需的对比度是可见的。在一个具体实施方式中，可见层包括形成在可见层内的印刷图像，而无需使用底色，即使图像的特征从光伏模块的外部观看的情况下呈现黑色或暗色，也无需使用底色。例如，图像可以仅使用青色、品红色和黄色来印刷。
印刷时的黑色对可见光的透射率、以及光伏模块的转换效率具有最不利的影响。如在本发明的实施方式中，避免使用黑色来形成图像，根据实施方式的本发明提供了光伏模块具有增加的转换效率的优点。
此外，材料层可以提供取决于光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度或亮度的覆盖范围(诸如点状部的直径和点状部之间的距离)。由于点状部之间的区域至少大部分可以透射可见光，因此定位在所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色部分上方的点状部之间的区域呈现黑色或暗色。因此可以通过改变点状部的直径和/或相邻点状部之间的间隙的延伸部来影响暗度的程度。由于点状部之间的区域具有黑色或暗色的外观，因此较小的点状部和点状部之间较大的间隙导致了较暗的外观。
在一个实施方式中，点状部具有50μm至200μm的直径、比如100μm的量级，并且相邻点状部之间的间隙具有20μm至40μm、40μm至60μm、60μm至80μm、以及80μm至100μm的延伸部，比如相邻点状部之间的间隙具有30μm的延伸部。
在一个具体实施方式中，材料层的点状部的厚度和成分、以及可见层的图像的特性被选择成使得：可见层和材料层的至少大部分或所有区域具有大于零的对可见光的透射率。如上所讨论的，在一个实施方式中，当这些点状部足够厚并且具有合适的成分时，这些点状部具有白色外观。然而，当这些点状部具有使得它们呈现白色的厚度和成分时，这些点状部阻挡了大部分光透射。发明人已经观察到，即使在图像的较浅颜色区域中增加了这些点状部的透射率，也已经可以实现图像中良好且可接受的对比度。例如，这可以通过将这些点状部的厚度减小至最小厚度的70％或更小、50％或更小、30％或更小、20％或更少甚至减小至10％来实现，点状部在最小厚度处对超过90％的通过点状部进行透射的可见光进行阻挡。替代性地，可以通过将用于形成这些点状部的透明成分、比如透明墨的百分比量增加至30％或更大、50％或更大、70％或更大、80％或更大，或者增加至甚至90％或更大来改变这些点状部的成分。发明人已经观察到，即使将透射率增加至透射率的85％，在透射率的85％处点状部将产生具有最高对比度的最高质量图像，仍然可以看到足够的对比度。随着透射率的增加，光伏模块的转换效率甚至进一步得到提高。
在一个实施方式中，点状部的厚度范围是从0μm至5μm。这些点状部可以例如使用例如UV平板喷墨或陶瓷数字印刷来形成。至少一个太阳能电池可以是任何合适的类型，但在一个具体实施方式中，是基于碲化镉(CdTe)的太阳能电池。
可见层可以是定位在至少一个太阳能电池的第一主表面上方的第一可见层。此外，光伏模块可以包括第二可见层，该第二可见层包括以下各者中的至少一者：颜色、图像和图案。第二可见层可以定位在至少一个太阳能电池的第二主表面上方，并且该第二可见层与第一主表面是相反的，使得可以在至少一个太阳能电池的相反侧看到第一可见层和第二可见层。
在材料层上方可以定位有透明墨或清漆层，以使点状部的高度差基本上被均衡并且使相邻点状部之间的间隙基本上被填充。
本发明在第二方面提供了一种形成具有期望外观的光伏模块的方法，该方法包括以下步骤：
提供具有黑色或暗色表面部分的至少一个太阳能电池；
在至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分上方形成材料层，该材料层具有在颜色或外观上比至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分更浅的材料部分，该材料部分具有取决于材料部分的厚度和/或成分的对可见光的透射率，该材料层在材料部分之间的区域处的至少大部分是可以透射光的；以及
形成可见层，可见层包括以下各者中的至少一者：图像、图案或颜色；
其中，材料层定位在可见层与所述至少一个太阳能电池的黑色或暗色表面部分之间，并且其中，形成材料层包括：根据光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度、亮度或颜色，对材料层的材料部分的厚度、成分和/或侧向覆盖范围进行选择。
形成材料层和/或形成可见层的步骤可以包括进行数字印刷，诸如数字UV印刷或数字陶瓷印刷。
所述至少一个太阳能电池可以以光伏模块、比如常规光伏模块的形式提供。
材料层的材料部分可以是点状部。在一个实施方式中，点状部具有50μm至200μm的直径，比如在100μm的量级，并且相邻点状部之间的间隙具有20μm至40μm、40μm至60μm、60μm至80μm、以及80μm至100μm的延伸部，比如，相邻点状部之间的间隙具有30μm的延伸部。
形成材料层可以包括对材料层内的点状部的所需厚度变化进行选择。此外，形成材料层可以包括印刷程序序列，其中，可以将一系列点状部印刷在先前程序中被印刷的点状部上，从而导致在厚度上的增加。该方法还可以包括：对于每个印刷序列而言，对点状部将被印刷的位置进行选择。每个点状部的总(累积)印刷厚度取决于在印刷程序序列中每个印刷程序中印刷的一系列点状部。另外，该方法可以包括施加透明墨或漆层，以使得透明墨或清漆将相邻点状部之间的间隙填充，并且使由具有不同厚度的点状部产生的高度差基本上被均衡。
替代地或附加地，形成材料层可以包括对材料层内的点状部的成分和/或点状部的成分变化进行选择。在这种情况下，点状部可以具有取决于点状部的成分的透射率。可以使用能够透射可见光的墨和不能透射可见光的墨的组合物来形成点状部。对成分进行选择可以包括对能够透射可见光的墨或漆与不能透射可见光的墨的比率进行选择。该方法还可以包括施加透明墨或漆层以使得透明墨或漆将相邻点状部之间的间隙填充。
在一个具体实施方式中，可见层可以形成在透明面板、比如玻璃面板的表面上，并且形成材料层的步骤可以包括在可见层上直接或间接地形成材料层。在该实施方式的变型中，在玻璃面板上可以定位有透明粘合剂层、比如透明导电氧化铟锡(ITO)，可见层可以形成在粘合剂层上，并且材料层可以形成在可见层上。
此外，该方法可以包括在所形成的材料层上方形成太阳能电池结构。该方法还可以包括将玻璃面板定位在形成的太阳能电池结构上方。
在替代实施方式中，该方法包括提供太阳能电池结构，并且在太阳能电池结构的表面上直接或间接地形成材料层。该方法还可以包括在所形成的材料层上直接或间接地形成可见层，以及将玻璃面板定位在所形成的可见层上方。
从下面对本发明的具体实施方式的说明，将更全面地理解本发明。参考附图进行说明。
附图说明
图1和图2是根据本发明的实施方式的具有期望外观的光伏模块的示意性截面表示；
图2是所印刷的点状部的示意性俯视图；
图4是示出根据标准化厚度的标准化透射功率的曲线图；
图5示出了根据所印刷的颜色测得的光透射率；
图6是根据本发明的实施方式的所印刷的点状部的示意性截面表示；
图7和图8是根据本发明的实施方式的具有期望外观的光伏模块的示意性截面表示；
图9是示出根据本发明的实施方式的形成具有期望外观的光伏模块的方法的流程图；以及
图10至图12示出了参照图9示出的方法的实施方式。
具体实施方式
首先参照图1，现在描述根据实施方式的具有期望外观的光伏模块100。光伏模块100包括玻璃面板102，玻璃面板102上定位有诸如透明导电氧化铟锡(ITO)的透明粘合剂层103以及可见层104和材料层106。可见层104包括：图像、颜色或图案。材料层106包括多个点状部，所述多个点状部具有选定的厚度(通常在0μm至5μm的量级)和通常为10μm至200μm的直径。这些点状部是白色的(当足够厚时)，并且这些点状部通常足够小，使得这些点状部对于肉眼来说是不可见的。
在该实施方式中，可见层104包括图像，该图像被印刷在材料层106的点状部上方。图像的分辨率由材料层的点状部的密度和分布来决定。分辨率范围可以是每英寸50个点状部至5000个点状部。下面将进一步详细地描述材料层106和可见层104。光伏模块100还包括：多个层108，所述多个层108形成太阳能电池结构，并且多个层108可以包括：(i)透明电极层、比如氧化铟锡(ITO)；(b)n型半导体层、比如硫化镉(CdS)；(iii)p型半导体层、比如碲化镉(CdTe))；以及(iv)反射电极、比如铝。在该实施方式中，层108形成常规太阳能电池结构，这是已知的，并且本文将不再进一步详细地描述。在太阳能电池层108的上方定位有聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的层，该聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的层用于将所得结构粘附至玻璃面板112。
在替代实施方式中，使用PVB片(未示出)将可见层104和材料层106印刷在常规光伏模块的前玻璃面板上。下面将参照图6进一步详细地描述该实施方式。
太阳能电池和光伏模块具有黑色或暗色外观(活性表面)。如上所提及的，因为材料层16的点状部位于太阳能电池的黑色或暗色区域上方，所以当材料层16的点状部足够厚时，材料层16的点状部呈白色，但是当点状部的厚度从5μm减小至0μm时，材料层16的点状部呈现较暗的颜色(从灰色到黑色变化)。
替代地或附加地，这些点状部具有取决于点状部的成分的透射率。在这种情况下，这些点状部是使用能够透射可见光的墨(诸如，耐热清漆、MoTip，其耐热性可达800℃，或者通过单独的退火制成的透明玻璃陶瓷墨，或金属氧化物颗粒、例如Al2O3或SiO2的组合物)和不能透射可见光的墨的组合物形成的。能够透射可见光的墨与不能透射可见光的墨的比率被选择成用于实现黑度或暗度的所需程度。
此外，不仅点状部的厚度和成分对光伏模块的期望外观的特征的对比度和/或暗度或亮度产生影响，而且点状部的直径也对光伏模块的期望外观的特征的对比度和/或暗度或亮度产生影响。点状部之间的区域可以透射可见光，并且因此点状部之间的区域呈现黑色或暗色(常规光伏模块的颜色)。因此，当在材料层上方的可见层内形成图像时，可见层104可能不一定包括黑色或暗色特征，因为可以在材料层内提供具有选定厚度和直径变化的点状部，使得可以看到黑色或暗色特征。
在此实施方式中，可见层104包括形成在可见层104内的印刷图像，而无需使用底色，即使图像的特征从光伏模块100外部观察的情况下呈现黑色或暗色，也无需使用底色。图像仅使用青色、品红色和黄色来印刷。由于不使用黑色墨进行印刷，因此可以降低对可见光透过可见层的透射率的不利影响，并因此降低对光伏模块的转换效率的不利影响。材料层106和可见层104两者的点状部都可以使用数字印刷过程、比如数字UV印刷或数字陶瓷印刷来形成。
此外，发明人已经观察到，即使在图像中的较浅颜色区域中，如果通过选择合适的点状部的成分来减小点状部的厚度，或者通过选择合适的点状部的成分来增加点状部的透射率，则可以实现图像中良好且可接受的对比度。在该实施方式中，与点状部将对通过点状部的透射进行阻挡相比，点状部的透射率增加了85％。这可以通过将点状部的厚度减小到点状部会对通过点状部的透射进行阻挡的最小厚度的15％来实现。替代性地，通过选择合适的点状部的成分(相应地增加了透明墨成分的量)，使点状部的透射率增加了85％。透过率的增加使光伏模块的转换效率提高。本领域技术人员将理解，在所描述的实施方式的变型中，点状部可以具有任何其他合适的厚度或成分。
图2示出了根据本发明的实施方式的另一光伏模块。所示的光伏模块150与参照图1所示的光伏模块100相关，并且相同的部件被给予相同的附图标记。光伏模块150包括：透明墨或耐热清漆(或漆)的层152，该层152可以例如包括化学品的组合物，化学品诸如为丙酮、丙烷、丁烷、异丁烷、乙酸2-甲氧基-1-甲基乙基酯、乙酸正丁酯、丁-1-醇和二甲苯。透明墨或耐热清漆将相邻点状部之间的间隙填充，并使点状部之间的高度差得到均衡，从而形成了其上形成有太阳能电池结构108的平坦表面。
现在参照图3至图6，现在进一步详细地描述材料层106和可见层104的点状部。在该实施方式中，点状部200具有筒形形状，并且点状部200形成阵列。这些点状部是使用数字喷墨印刷机的数字印刷过程形成的。这些点状部的颜色是白色的(当足够厚时)，并且这些点状部具有根据光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度或亮度而选择的厚度。图3示出了材料层106的一系列小的点状部，并且这些点状部恰好在该小的选定区域内具有相同的直径。在所示的示例中，这些点状部具有100μm的直径，并且这些点状部之间的间隙是30μm。
图4是作为点状部的标准化厚度的函数的可见光的标准化透射率曲线图。可以看出，透射率随着点状部的厚度呈指数下降，在4μm的厚度处透射率达到2％，并且在厚度超过5μm处透射率几乎为零。
图5示出了印刷在玻璃上的品红色、青色、黄色和白色(厚度约5μm)或印刷在玻璃的白点状部上的品红色、青色、黄色和白色(厚度约5μm)的测得的透射率。白点状部具有57.58％的可见光透过率。印刷在玻璃上的颜色具有90％的平均透射率，并且印刷在白点状部上的颜色具有48.5％的平均透射率。假设白点状部的尺寸和分布如图3所示，并且这些点状部之间的区域内还印刷有颜色(并且因此这些点状部之间的平均透射率是90％)，则图2中所示的点状部分布的总平均透射率约是70.5％。
图6是根据本发明的实施方式的光伏模块的一部分的横截面表示。图6示出了材料层的呈点状部500的形式的部分和可见层的呈被印刷在点状部500上的颜色的形式的部分。所示的点状部500具有如由光伏模块的期望外观确定的一系列直径、厚度和成分。如上所讨论的，具有点状部500的材料层定位在常规光伏模块的暗色区域或黑色区域之上，并且因此直径、厚度和成分(其决定了点状部对于可见光的透射率)决定了如可见层之内可见的特征(例如图像的特征)的暗度、亮度和对比度。
现在参照图7，示出了根据本发明的实施方式的光伏模块600。光伏模块600包括材料层602，材料层602形成在常规光伏模块604的透明外部面板上，可选地直接形成在薄粘合剂层606上。材料层602可以替代性地定位在薄层603上，薄层603对于可见光而言大部分是透明的。可见层610形成在材料层608上方。可见层610和材料层608类似于上面参照图1至图5描述的可见层104和材料层106。如上所描述的，材料层602的白点状部的厚度、成分和覆盖范围被选择成用于实现光伏模块600的期望的视觉外观。然后使用PVB层614将玻璃面板612粘附至所得的结构。
本领域技术人员将理解，常规光伏模块在本领域中是已知的，并且通常具有通过合适的透明材料、比如玻璃或聚合材料形成的外部面板。在该实施方式中，光伏模块604包括基于CdTe的太阳能电池。
现在参照图8，示出了根据本发明的实施方式的光伏模块600。光伏模块700与上面参照图6示出的光伏模块600相关，并且相同的部件被给予相同的附图标记。光伏模块700包括：常规太阳能电池702(在该示例中基于CdTe的太阳能电池)和另外的可见层704，可见层还包括图像颜色或可见图案，其形成光伏模块700的后侧。在该实施方式中，可见层704定位在薄白色层706上，薄白色层706又经由保护层707和PVB层78联接至太阳能电池702。可见层704还经由粘合剂层714联接至外部玻璃面板712。
现在参照图9，现在描述根据本发明的具体实施方式形成具有期望外观的光伏模块的方法。方法800包括提供具有黑色或暗色表面部分的太阳能电池或光伏模块的步骤802。在该实施方式中，该步骤802包括提供具有多个基于CdTe的太阳能电池的常规光伏模块。
方法800还包括在太阳能电池的黑色或暗色表面部分上方形成材料层的步骤804。该材料层具有在颜色或外观上比太阳能电池的黑色或暗色表面部分更浅的材料部分，并且具有取决于材料部分的厚度的对可见光的透射率。该材料层在较浅颜色或外观的材料部分之间的大部分是可以透射光的。
另外，方法800包括在材料层上方形成可见层的步骤806。在该实施方式中，可见层包括图像，但也可以可选地包括图案或颜色。形成该材料层包括根据光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度、亮度或颜色来对材料层的材料部分的厚度和/或侧向覆盖范围进行选择。
现在将参照图10更具体地描述方法800的实施方式。首先提供玻璃面板(步骤1002)。在此示例中，玻璃面板具有3mm的厚度。然后在玻璃面板上形成包括图像的可见层(步骤1004)。该可见层类似于参考图6讨论的可见层610。然后在可见层上方形成材料层(步骤1006)。使用数字印刷过程形成材料层，数字印刷过程诸如数字UV印刷或数字陶瓷印刷。材料层包括点状部，该点状部具有变化的厚度以实现所需的透射率。这是使用数字印刷程序序列来实现的。在该序列的每个后续印刷程序中，可以在先前程序中印刷的点状部上印刷一系列点状部。如果并非所有点状部在每个序列中都被印刷，并且因此每个点状部的累积的厚度取决于在每个序列中印刷的一系列点状部，则可以实现厚度变化。步骤1008然后施加耐热透明墨或清漆层(或漆)以对点状部之间的间隙进行填充，并且使相邻点状部之间的高度差均衡。透明墨或清漆可以例如包括化学品的组合物，诸如丙酮、丙烷、丁烷、异丁烷、乙酸2-甲氧基-1-甲基乙基酯、乙酸正丁酯、丁-1-醇和二甲苯。此后，在材料层上直接或间接地形成常规的薄膜太阳能电池结构，并且然后使用PVB的层将玻璃面板(厚度3mm)附接至所得的结构(步骤1010)。本领域技术人员将理解，这种常规薄膜太阳能电池结构的形成是已知的，并且本文将不再进一步详细地描述。
现在参照图11，现在将描述方法800的另一实施方式。首先，提供具有3mm的厚度的玻璃面板(步骤1102)。然后在玻璃面板上形成包括图像的可见层(步骤1104)。该可见层类似于参照图6所讨论的可见层610。然后在可见层上方形成了材料层(步骤1106)。在该实施方式中，使用数字印刷过程来改变点状部的成分。在这种情况下，使用能够透射可见光的墨或清漆和不能透射可见光的墨的组合物来形成这些点状部。形成这些点状部然后包括：对能够透射可见光的墨或清漆与不能透射可见光的墨的比率进行选择。然后步骤1008施加耐热透明墨或清漆层(或漆)以填充点状部之间的间隙，并且使相邻点状部之间的高度差均衡。透明墨或清漆(或漆)可以例如包括化学品的组合物，诸如丙酮、丙烷、丁烷、异丁烷、乙酸2-甲氧基-1-甲基乙基酯、乙酸正丁酯、丁-1-醇和二甲苯。与参照图10所示的实施方式类似，在材料层上直接形成常规的薄膜太阳能电池结构(步骤1010)。然后使用PVB片将另一个玻璃面板(在该示例中也是3mm厚度)粘附到所形成的结构。
现在参照图12，现在将描述方法800的另一实施方式。在该实施方式中，该方法包括提供常规太阳能电池模块的初始步骤1202，其中太阳能电池被夹置在玻璃面板(在该实施方式中，每个玻璃面板具有3mm的厚度)之间。步骤1204包括在玻璃面板中的一个玻璃面板上形成粘合剂层。步骤1206包括在粘合剂层上形成材料层。该材料层使用数字印刷过程形成，并且该材料层包括点状部，点状部具有变化的厚度以实现所需的透射率。如上面参照图10所描述的，这是使用数字印刷程序序列来实现的。在该序列的每个后续印刷程序中，可以在先前程序中印刷的点状部上印刷一系列点状部。在所描述的实施方式的变型中，点状部还可以具有所选择的成分以产生如上面参照图11所描述的期望外观。步骤1208然后在材料层上形成包括图像的可见层。如果点状部的高度差未被均衡，则可见层将是非平面的，该可见层类似于参照图6所讨论的可见层610。步骤1210使用PVB的层将玻璃面板(厚度3mm)粘附至所得的结构。
现在参照图1和图2描述方法800的变型。首先，使用如上所述的数字印刷过程在玻璃面板102的粘合剂层103上形成可见层104。然后以上述方式将材料层106印刷在图像层102上。可选地，然后形成透明墨或耐热清漆层152(如图2所示)，并且透明墨或耐热清漆层152对相邻点状部之间的间隙进行填充，使得点状部之间的高度差被均衡，从而形成平坦表面。此后，在材料层106上或者在透明墨或耐热清漆层(152)上直接形成常规的薄膜太阳能电池结构108(图1)。本领域技术人员将理解，这种常规太阳能电池结构的形成是已知的，并且在此将不再进一步详细地描述。使用PVB片110将玻璃面板112粘附至所形成的结构。

Claims (40)

1.一种具有期望外观的光伏模块，所述模块包括：
至少一个太阳能电池，所述至少一个太阳能电池具有黑色或暗色表面部分；
材料层，所述材料层定位在所述至少一个太阳能电池的所述黑色或暗色表面部分的上方，所述材料层具有在颜色或外观上比所述至少一个太阳能电池的所述黑色或暗色表面部分更浅的材料部分，所述材料部分具有取决于所述材料部分的成分和/或厚度的对可见光的透射率，所述材料层在所述材料部分之间的区域处的至少大部分是能够透射光的；以及
可见层，所述可见层定位在所述材料层的上方，并且所述可见层包括以下各者中的至少一者：图像、图案或颜色；
其中，所述材料层的所述材料部分的厚度、成分和/或侧向覆盖范围是根据所述光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度、亮度或颜色来选择的。
2.根据权利要求1所述的光伏模块，其中，所述材料层包括以点状部的形式设置的多个岛状部。
3.根据权利要求2所述的光伏模块，其中，所述点状部具有取决于所述光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度或亮度的局部厚度。
4.根据权利要求2或3所述的光伏模块，其中，所述点状部中的至少一些点状部是足够薄的，使得所述点状部具有取决于所述点状部的厚度的对可见光的透射率。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的光伏模块，其中，所述点状部中的至少大部分点状部具有在0μm至5μm范围内的厚度并且大部分是肉眼不可见的。
6.根据权利要求2所述的光伏模块，其中，所述点状部具有取决于所述光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度或亮度的成分。
7.根据权利要求6所述的光伏模块，其中，所述点状部具有取决于所述点状部的成分的透射率。
8.根据权利要求6或7所述的光伏模块，其中，所述点状部包括不透明墨和透明墨或清漆。
9.根据权利要求8所述的光伏模块，其中，根据期望的局部透射率，所述点状部具有包括0％至20％、20％至40％、40％至60％、60％至80％、或80％至100％的透明墨或清漆的成分，其中，其余成分是不透明墨，由此所述点状部的透射率取决于所述点状部的成分。
10.根据权利要求2至9中的任一项所述的光伏模块，其中，所述点状部是使用数字印刷过程形成的。
11.根据权利要求2至10中的任一项所述的光伏模块，其中，所述可见层包括形成在所述可见层内的印刷图像，而无需使用底色，即使所述图像的特征在从所述光伏模块的外部观看的情况下呈现黑色或暗色，也无需使用底色。
12.根据权利要求11所述的光伏模块，其中，所述图像是使用仅青色、品红色和黄色印刷的。
13.根据权利要求2至12中的任一项所述的光伏模块，其中，所述材料层的所述点状部的直径和所述点状部之间的距离根据所述光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度或亮度来对所选择的所述材料层的覆盖范围进行确定。
14.根据权利要求2至13中的任一项所述的光伏模块，其中，所述点状部具有50μm至200μm的直径，并且相邻的点状部之间的间隙具有20μm至40μm、40μm至60μm、60μm至80μm和80μm至100μm的延伸部，比如相邻点状部之间的间隙具有30μm的延伸部。
15.根据权利要求2至14中的任一项所述的光伏模块，其中，所述材料层的所述点状部的厚度和/或成分以及所述可见层的所述图像的特性被选择成使得可见层和所述材料层的至少大部分区域或所有区域具有大于零的对可见光的透射率。
16.根据权利要求2至15中的任一项所述的光伏模块，其中，所述点状部的厚度被减小至最小厚度的70％或更小、50％或更小、30％或更小、20％或更少、甚至减小至10％，所述点状部在所述最小厚度处对超过90％的通过所述点状部进行透射的可见光进行阻挡。
17.根据权利要求2至15中的任一项所述的光伏模块，其中，通过将用于形成所述点状部的透明墨的百分比量增加至30％或更大、50％或更大、70％或更大、80％或更大、或者甚至90％或更大，所述点状部的成分被改变。
18.根据权利要求2至17中的任一项所述的光伏模块，其中，所述至少一个太阳能电池是基于碲化镉(CdTe)的太阳能电池。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的光伏模块，其中，所述可见层是定位在所述至少一个太阳能电池的第一主表面上方的第一可见层，其中，所述光伏模块还包括第二可见层，所述第二可见层包括以下各者中的至少一者：颜色、图像和图案，并且其中，所述第二可见层定位在所述至少一个太阳能电池的第二主表面上方，并且所述第二主表面与所述第一主表面是相反的，使得能够在所述至少一个太阳能电池的相反侧处看到所述第一可见层和第二可见层。
20.根据权利要求2至18中的任一项所述的光伏模块，其中，在所述材料层上方定位有清漆或透明墨层，以使所述点状部的高度差基本上被均衡，并且使相邻的点状部之间的间隙基本上被填充。
21.一种形成具有期望外观的光伏模块的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有黑色或暗色表面部分的至少一个太阳能电池；
在所述至少一个太阳能电池的所述黑色或暗色表面部分上方形成材料层，所述材料层具有在颜色或外观上比所述至少一个太阳能电池的所述黑色或暗色表面部分更浅的材料部分，所述材料部分具有取决于所述材料部分的厚度和/或成分的对可见光的透射率，所述材料层在所述材料部分之间的区域处的至少大部分是能够透射光的；以及
形成可见层，所述可见层包括以下各者中的至少一者：图像、图案或颜色；
其中，所述材料层定位在所述可见层与所述至少一个太阳能电池的所述黑色或暗色表面部分之间，并且其中，形成所述材料层包括：根据所述光伏模块的期望外观的特征的所需对比度和/或暗度、亮度或颜色，对所述材料层的所述材料部分的厚度、成分和/或侧向覆盖范围进行选择。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，形成所述材料层和/或形成所述可见层的步骤包括：进行数字印刷，比如数字UV印刷或数字陶瓷印刷。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述材料层的所述材料部分是点状部。
24.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，其中，所述点状部具有在0μm至10μm或0μm至5μm的范围内的厚度。
25.根据权利要求21至24中的任一项所述的方法，其中，所述点状部具有50μm至200μm的直径，并且相邻的点状部之间的间隙具有20μm至40μm、40μm至60μm、60μm至80μm、以及80μm至100μm的延伸部，比如，相邻的点状部之间的间隙具有30μm的延伸部。
26.根据权利要求21至25中的任一项所述的方法，其中，形成所述材料层包括：对所述材料层内的所述点状部的期望厚度变化进行选择。
27.根据权利要求21至26中的任一项所述的方法，其中，形成所述材料层包括印刷程序序列，其中，将一系列点状部印刷在先前程序中被印刷的点状部上以使得在厚度上增加，形成所述材料层还包括：对于每个印刷序列而言，对点状部将被印刷的位置进行选择。
28.根据权利要求21至27中的任一项所述的方法，所述方法还包括：施加透明墨或清漆层，以使得所述透明墨或清漆将相邻的点状部之间的间隙填充，并且使由具有不同厚度的点状部产生的高度差基本上被均衡。
29.根据权利要求21至25中的任一项所述的方法，其中，形成所述材料层包括：对所述材料层内的所述点状部的成分和/或所述点状部的成分变化进行选择。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述点状部具有取决于所述点状部的成分的透射率。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，使用能够透射可见光的墨和不能透射可见光的墨的组合物来形成所述点状部。
32.根据权利要求31所述的方法，所述方法包括：对能够透射可见光的墨或清漆与不能透射可见光的墨的比率进行选择。
33.根据权利要求29至32中的任一项所述的方法，所述方法还包括：施加透明墨或清漆层，以使得所述透明墨或清漆将相邻的点状部之间的间隙填充。
34.根据权利要求21至33中的任一项所述的方法，其中，形成所述材料层的步骤包括：在能够透射光的面板的表面上直接或间接地形成所述可见层。
35.根据权利要求34所述的方法，所述方法包括：在所述可见层上直接或间接地形成所述材料层。
36.根据权利要求35所述的方法，所述方法还包括：在所形成的所述材料层上方形成太阳能电池结构。
37.根据权利要求36所述的方法，所述方法还包括：将玻璃面板定位在所形成的所述太阳能电池结构上方。
38.根据权利要求21至29中的任一项所述的方法，所述方法包括：提供太阳能电池结构，以及在所述太阳能电池结构的表面上直接或间接地形成所述材料层。
39.根据权利要求38所述的方法，所述方法包括：在所形成的所述材料层上直接或间接地形成所述可见层。
40.根据权利要求39所述的方法，所述方法包括：将玻璃面板定位在所形成的所述可见层上方。
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