DE102012110799A1

DE102012110799A1 - Solarmodul, Satz Solarmodule und entsprechendes Verfahren

Info

Publication number: DE102012110799A1
Application number: DE102012110799.8A
Authority: DE
Inventors: Harald Bloess; Andreas Heidelberg
Original assignee: MASDAR PV GmbH
Current assignee: MASDAR PV GmbH
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-15
Also published as: WO2014072399A1

Abstract

Die Beschreibung betrifft einen Satz (A, B) Solarmodule (110 bis 710) mit unterschiedlichen Filterkennlinien, die Folgendes umfassen: ein erstes Modul (210, 110), das Folgendes umfasst: – ein erstes Substrat, – eine erste Halbleiterschicht, die mikrokristallin ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist, oder die amorph ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist, und – eine erste Filterschicht mit einer ersten Filterkennlinie für Licht, ein zweites Modul (610, 710), das Folgendes umfasst: – ein zweites Substrat, – eine zweite Halbleiterschicht aus dem gleichen Material und mit der gleichen Dicke wie die erste Halbleiterschicht, – eine zweite Filterschicht mit einer zweiten Filterkennlinie für Licht, wobei sich die zweite Filterkennlinie von der ersten Filterkennlinie unterscheidet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein einen Satz Solarmodule und ein entsprechendes Herstellungsverfahren. Die Erfindung betrifft insbesondere farbige Module.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Farbige Module werden zum Beispiel in BIPV-Anwendungen, d. h. für gebäudeintegrierte Photovoltaik, benötigt. Oder technischer ausgedrückt: Die unterschiedlich gefärbten Module haben unterschiedliche Filterkennlinien für das einfallende Licht.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Solarmodul oder einen Satz Solarmodule mit unterschiedlichen Filterkennlinien, wobei das Modul oder ein erstes Modul des Satzes Folgendes umfassen:

– ein erstes Substrat,
– eine erste Halbleiterschicht, die mikrokristallin ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist, oder die amorph ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist, und
– eine erste Filterschicht mit einer ersten Filterkennlinie für Licht, und/oder im Fall eines Satzes ein zweites Modul, das Folgendes umfasst:
– ein zweites Substrat,
– eine zweite Halbleiterschicht aus dem gleichen Material und mit der gleichen Dicke wie die erste Halbleiterschicht, und
– eine zweite Filterschicht mit einer zweiten Filterkennlinie für Licht, wobei sich die zweite Filterkennlinie von der ersten Filterkennlinie unterscheidet.

Bevorzugt gibt es nur eine einzige Halbleiterschicht mit einer Dicke von 100 Nanometer oder größer innerhalb jedes Moduls, d. h. es gibt entweder eine amorphe oder eine mikrokristalline Schicht mit einer solchen Dicke. Dies erlaubt die Herstellung von Modulen mit einer guten Transparenz, zum Beispiel mindestens 30 Prozent der einfallenden Lichtenergie.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren für die Fertigung eines Satzes Solarmodule, das Folgendes umfasst:

– Herstellen einer ersten Gruppe unterschiedlicher Module auf der Grundlage eines ersten Halbleiterschichttyps oder eines ersten Absorberschichtstapeltyps, wobei die Module unterschiedliche Filterkennlinien mit Bezug auf sichtbares Licht haben.

BESCHREIBUNG ALLGEMEINER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Solarmodul mit verbesserter Filterkennlinie oder Farbkennlinie bereitzustellen. Alternativ ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Satz Module mit unterschiedlichen Filterkennlinien bereitzustellen, insbesondere einen Satz, der kosteneffektiv und/oder mit einer breiten Vielfalt von Filterkennlinien oder Farben hergestellt werden kann. Des Weiteren wird ein entsprechendes Verfahren für die Fertigung eines solchen Satzes Module bereitgestellt.
Diese Probleme werden mit dem Modul oder dem Satz nach Anspruch 1 und mit dem Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst. Ausführungsformen für den Satz und das Verfahren werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Solarmodul oder ein Satz Solarmodule mit unterschiedlichen Filterkennlinien kann Folgendes umfassen:

– ein erstes Substrat des Moduls oder eines ersten Moduls des Satzes,
– eine erste Halbleiterschicht des Moduls oder des ersten Moduls des Satzes, wobei die erste Halbleiterschicht mikrokristallin ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist oder von 350 Nanometer bis 750 Nanometer oder von 100 Nanometer bis 450 Nanometer oder amorph ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist oder von 150 Nanometer bis 200 Nanometer oder von 100 Nanometer bis 150 Nanometer, und
– eine erste Filterschicht des Moduls oder des ersten Moduls des Satzes, wobei die erste Filterschicht eine erste Filterkennlinie für Licht aufweist, und im Fall eines Satzes ein zweites Modul, das Folgendes umfasst:
– ein zweites Substrat,
– eine zweite Halbleiterschicht aus dem gleichen Material und mit der gleichen Dicke wie die erste Halbleiterschicht, und
– eine zweite Filterschicht mit einer zweiten Filterkennlinie für Licht, wobei sich die zweite Filterkennlinie von der ersten Filterkennlinie unterscheidet.

Im Fall eines separaten Moduls dient die erste Filterschicht dem Erhalt einer Gesamt-Filterkennlinie des Moduls, die sich von der Filterkennlinie der Halbleiterschicht unterscheidet.
Die Halbleiterschichten können Siliziumschichten sein. Es können allerdings auch andere Materialien verwendet werden.
Die Module können Dünnfilmmodule sein, d. h. zum Beispiel Module mit Absorberschichten dünner als 2 Mikrometer. Das bedeutet, dass die Gesamt-Dicke von halbleitenden Schichten weniger als 2 Mikrometer oder weniger als 2 Mikron betragen kann. Jedoch kann die Dicke der halbleitenden Schichten mindestens 100 nm betragen, um einen brauchbaren Wirkungsgrad der Energieumwandlung zu erhalten.
Sichtbares Licht besitzt Wellenlängen im Bereich von etwa 400 Nanometer bis etwa 700 Nanometer. Die Halbleiterschicht kann Energie auch bei anderen Wellenlängen absorbieren, die nicht sichtbar sind. Jedoch kann das Filter die Farbe des Moduls beeinflussen. Somit besitzt das Filter eine Filterkennlinie, die sich auf die Wellenlängen von sichtbarem Licht bezieht.
Die Abfolge der Schichten kann folgendermaßen aussehen. Weitere Zwischenschichten können zwischen dem Substrat und der Halbleiterschicht oder zwischen der Halbleiterschicht und der Filterschicht, bevorzugt in beiden Modulen, verwendet werden.
Ein erstes Basiskonzept betrifft eine mikrokristalline Halbleiterschicht oder Absorberschicht. Die Kristalliten können eine maximale Korngröße haben, die durch die Dicke der Halbleiterschicht bestimmt wird. Die Korngröße kann größer als 100 Nanometer sein. Des Weiteren kann die Korngröße größer als die Dicke sein, d. h. in der lateralen Richtung der Halbleiterschicht.
Die mikrokristalline Halbleiterschicht kann Licht im Bereich von blau absorbieren, d. h. im Bereich von 400 nm (Nanometer) bis 500 nm. Dies kann zu einem gelben Aussehen der mikrokristallinen Schicht führen, insbesondere im Durchlassmodus, aber auch im Reflexionsmodus.
Diese Farbe Gelb kann als eine Grundfarbe verwendet werden, die zum Beispiel durch die Filterschicht modifiziert werden kann, um Module mit unterschiedlichen Filterkennlinien, d. h. unterschiedlichen Farben, zu erhalten. Alternativ kann eine Filterkennlinie verwendet werden, welche die Farbe des Moduls bestimmt, wobei die Farbe des Absorberstapels die Filterkennlinie nicht oder kaum modifiziert.
Die mikrokristalline Halbleiterschicht ist bevorzugt intrinsisch dotiert, d. h. sie hat eine Dotierungskonzentration von kleiner als 10¹⁴ cm^–3 (Dotierungsatome je Kubikzentimeter), insbesondere mit Bezug auf Dotierungsspezies, die sich von Wasserstoff unterscheiden. „Intrinsisch” bedeutet, dass keine absichtliche Dotierung stattfindet.
Ein zweites Basiskonzept betrifft eine amorphe Halbleiterschicht oder Absorberschicht. Die amorphe Schicht braucht keine Körner zu umfassen, die – beispielsweise mittels Röntgen – detektiert werden können. Das bedeutet, dass die amorphe Schicht röntgenstrahlamorph ist und keine Strukturen oder Körner enthält, die größer als zum Beispiel 10 Nanometer oder größer als 5 Nanometer sind.
Die amorphe Halbleiterschicht kann Licht im Bereich von blau und grün absorbieren, d. h. im Bereich von 400 nm (Nanometer) bis 600 nm. Dies kann zu einem roten Aussehen der amorphen Schicht führen, insbesondere im Durchlassmodus, aber auch im Reflexionsmodus.
Diese Farbe Rot kann als eine Grundfarbe verwendet werden, die durch die Filterschicht modifiziert werden kann, um Module mit unterschiedlichen Filterkennlinien, d. h. unterschiedlichen Farben, zu erhalten. Alternativ kann eine Filterkennlinie verwendet werden, welche die Farbe des Moduls bestimmt, wobei die Farbe des Absorberstapels die Filterkennlinie nicht oder kaum modifiziert.
Wenn zwei Absorberstapel mit unterschiedlichen Grundfarben oder mehr als zwei Stapel mit unterschiedlichen Grundfarben verwendet werden, so ist es möglich, eine noch breitere Vielfalt an Modulen zu niedrigen Kosten zu erhalten.
Die amorphe Halbleiterschicht ist auch bevorzugt intrinsisch dotiert, d. h. sie hat eine Dotierungskonzentration von kleiner als 10¹⁴ cm^–3, insbesondere mit Bezug auf Dotierungsspezies, die sich von Wasserstoff unterscheiden.
„Gleiches Material” kann insbesondere meinen:

– die Art von Material, zum Beispiel Silizium, insbesondere hydriertes Silizium, und/oder
– die Art von Kristalliten oder das Fehlen von Kristalliten, d. h. mikrokristallin oder amorph.

„Gleiches Material” kann des Weiteren gleiche Eigenschaften mit Bezug auf Folgendes meinen:

– die Größe von Mikrokristalliten, zum Beispiel mittlere Korngröße im Fall einer mikrokristallinen Halbleiterschicht,
– die Dotierungskonzentration, zum Beispiel intrinsisches Material.

Die Filterschicht kann insbesondere eine organische Schicht sein und kann zum Beispiel eines der unten genannten Materialien sein, z. B. Polyvinylbutyral (PVB).
Mindestens eine Filterschicht kann farblos oder klar sein, d. h. mit einem gleichförmigen Durchlässigkeits- oder Absorptionsspektrum innerhalb eines Bereichs von sichtbarem Licht, d. h. zum Beispiel im Bereich von 400 Nanometer bis 700 Nanometer.
Alternativ haben beide Filterschichten eine Farbe, d. h. eine ungleichförmige Filterkennlinie innerhalb des Bereichs von sichtbarem Licht. In einigen Wellenlängenbereichen kann das Licht gesperrt werden, und in anderen Wellenlängenbereichen kann das Licht durchgelassen werden. Es braucht nur zwei unterschiedliche Bereiche oder drei unterschiedliche Bereiche zu geben, oder es kann mehr als drei unterschiedliche Bereiche geben.
Der technische Effekt des Satzes Module besteht darin, dass der gleiche Absorberschichttyp und/oder Absorberstapeltyp für Module mit unterschiedlichen Filterkennlinien verwendet werden kann. Auf diese Weise ist eine einfache Herstellung mit geringen Kosten möglich. Des Weiteren kann die Logistik für die Fertigung einfach und rationell sein. Viele Fertigungsschritte können für verschiedene Module gleich sein. Nur die Schritte und/oder das Material zum Aufbringen der anderen Filterschicht und/oder für eine weitere Schicht zum Justieren der Helligkeit brauchen anders zu sein. Die weitere Schicht kann eine dünne Metallschicht sein, zum Beispiel im Bereich von einer einzigen Atomschicht bis 25 Nanometer, siehe Beschreibung unten.
Des Weiteren können ein vorderseitiges Glas und/oder ein rückseitiges Glas des ersten Moduls und des zweiten Moduls das gleiche sein, d. h. die gleichen Materialschichten und die gleichen Dicken. Somit ist die Anzahl unterschiedlicher Teile innerhalb der Fertigung gering, insbesondere, wenn das vorderseitige Glas und das rückseitige Glas vom gleichen Teiletyp sind. Gleiches gilt für die Anzahl unterschiedlicher Maschinentypen.
Der Satz kann mindestens drei unterschiedliche Module, mindestens vier unterschiedliche Module oder mindestens fünf unterschiedliche Module umfassen, wobei der Unterschied ausschließlich oder hauptsächlich in der Filterkennlinie liegt, die sich von der Filterkennlinie der anderen Module des Satzes unterscheidet. Die Filterkennlinien der Module des Satzes können den Farben Gelb und/oder Orange und/oder Blau und/oder Grün und/oder Purpur entsprechen, wobei die gleiche Halbleiterschicht oder Absorberschicht und/oder der gleiche Absorberstapel verwendet wird, zum Beispiel die mikrokristalline Absorberschicht. Des Weiteren können Filterkennlinien auf der mikrokristallinen Halbleiterschicht oder dem mikrokristallinen Halbleiterstapel, d. h. dem Gelb-Stapel, basieren.
Alternativ können die Filterkennlinien der Module des Satzes den Farben Rot, Orange oder Braun entsprechen, wobei die gleiche Absorberschicht und/oder der gleiche Absorberstapel, zum Beispiel die amorphe Halbleiterschicht (Absorber), verwendet werden. Weitere Filterkennlinien können auf der amorphen Halbleiterschicht oder dem amorphen Halbleiterstapel, d. h. dem Rot-Stapel, basieren.
Somit ist es möglich, einen weiten Bereich des Farbspektrums mit nur geringfügigen Modifikationen innerhalb der Module abzudecken.
Die erste Halbleiterschicht kann mikrokristallin sein und kann eine Dicke im Bereich von etwa 100 Nanometer bis etwa 750 Nanometer oder in den anderen Bereichen haben, die oben für die mikrokristalline Schicht angegeben sind. Die erste Filterschicht und/oder die zweite Filterschicht können aus folgender Gruppe ausgewählt sein: Gelb, Orange, Blau, Grün, Purpur, farblos.
Die mikrokristalline Absorberschicht besitzt selbst bereits eine Filterkennlinie, die im Durchlassmodus gelb erscheint, d. h. blaue Wellenlängen werden absorbiert, zum Beispiel im Bereich von etwa 400 Nanometer bis etwa 500 Nanometer, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch Gelb entsprechen, d. h. im Bereich von etwa 500 nm (Nanometer) bis etwa 600 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlässig sein und im Bereich von etwa 400 bis etwa 500 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, sperren und auch im Bereich von 600 bis 700 Nanometer sperren. Das bedeutet, dass die Filterschicht etwa die gleichen Lichtwellenlängen wie die Absorberschicht absorbiert, d. h. etwa 400 nm bis etwa 500 nm (blau). Somit kann auf diese Weise ein Gelb-Modul mit einem intensiveren Gelb hergestellt werden. Der Bereich für Gelb kann im Bereich von 565 bis 775 Nanometer, plus oder minus 20 Prozent dieser Werte, liegen.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch Orange entsprechen. Die Farbe Orange der Filterschicht braucht durch den Gelb-Absorber nur geringfügig modifiziert zu werden. Alternativ können ein Gelb-Stapel und eine Rotfilterschicht verwendet werden, um ein Orange-Modul zu erhalten.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch Blau entsprechen, d. h. elektromagnetische Wellen im Bereich von etwa 400 nm (Nanometer) bis etwa 500 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlassen und im Bereich von etwa 400 bis etwa 600 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, sperren. Der Halbleiter oder der Absorber brauchen das blaue Licht nicht vollständig zu absorbieren. Die Filterschicht kann das blaue Restlicht durchlassen und kann die Wellenlängen aller anderen Farben sperren, was ein Blau-Modul zur Folge hat, wenn die Durchlässigkeit beurteilt wird. Jedoch können Durchlässigkeit und Reflexion in der gleichen Farbe oder den gleichen Farben erscheinen.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch Grün entsprechen, d. h. im Bereich von etwa 500 nm (Nanometer) bis 600 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlässig sein und im Bereich von 400 bis 500 nm und im Bereich von etwa 600 nm bis etwa 700 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, sperren. Der Absorber absorbiert blaues Licht. Die Filterschicht sperrt auch blaues Licht und rotes Licht, was die Farbe Grün zur Folge hat.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch Purpur entsprechen, d. h. im Bereich von etwa 500 nm (Nanometer) bis etwa 600 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlässig sein und im Bereich von etwa 600 nm bis etwa 700 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlässig sein, und des Weiteren im Bereich von etwa 400 nm bis etwa 500 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, sperren. Obgleich der Absorber einen Teil des blauen Lichts absorbieren kann, bestimmt die Farbe Purpur der Filterschicht die Farbe des Moduls, weil ein Teil des blauen Lichts die Absorberschicht passiert.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch farblos oder klar entsprechen, d. h. im Bereich von etwa 400 nm bis etwa 700 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, insbesondere im Bereich von 400 nm bis 700 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlässig sein. Der Halbleiter-Absorber kann gelb erscheinen und kann die Farbe des Gesamt-Moduls bestimmen. Die farblose Filterschicht, aber auch eine farbige Filterschicht, können auch andere Zwecke erfüllen, zum Beispiel eine ebene Oberfläche für das rückseitige Glas bilden, oder das rückseitige Glas montieren bzw. bonden usw.
Die Farbeffekte und/oder die Gesamt-Filterkennlinie der Module können auch anhand andere Farbmodelle und/oder Wellenlängen erklärt werden, die oben nicht erwähnt wurden.
Die erste Halbleiterschicht kann Teil eines ersten Absorberstapels sein, und/oder die zweite Halbleiterschicht kann Teil eines zweiten Absorberstapels sein, der die gleichen Schichten und die gleichen Schichtdicken wie der erste Absorberstapel umfasst.
Der erste Absorberstapel kann mindestens drei Schichten umfassen, zum Beispiel eine p-dotierte Halbleiterschicht, eine intrinsische Halbleiterschicht und eine n-dotierte Halbleiterschicht. Alternativ können mindestens vier Schichten oder mindestens fünf Schichten verwendet werden. Zwischenschichten innerhalb der Pin-Diode können die Energieeffizienz, die Adhäsion und/oder andere Parameter verbessern.
Der erste Absorberstapel oder der hauptsächlich oder im Wesentlichen mikrokristalline Stapel kann in folgender Reihenfolge Folgendes umfassen:

– eine erste p-dotierte Schicht, die bevorzugt eine Silizium-Halbleiterschicht ist und die amorph oder mikrokristallin sein kann,
– die erste Halbleiterschicht, und
– eine erste n-dotierte Schicht, die bevorzugt eine Silizium-Halbleiterschicht ist und die mikrokristallin sein kann.

Somit umfasst der Absorber eine Pin-Diode, die bevorzugt in Dünnfilm-Solarzellen verwendet wird, die auf a-Si:H basieren, d. h. hydriertem amorphem Silizium. Alle drei Schichten können hydriert sein.
Der erste Absorberstapel kann in folgender Reihenfolge Folgendes umfassen:

– eine erste p-dotierte Schicht, die bevorzugt amorph ist,
– eine zweite p-dotierte Schicht, die bevorzugt mikrokristallin ist,
– die erste Halbleiterschicht,
– eine erste n-dotierte Schicht, die bevorzugt eine Oxidschicht ist, die ein Oxid eines Halbleiters umfasst, zum Beispiel Siliziumoxid, und
– die zweite n-dotierte Schicht, die bevorzugt auch mikrokristallin ist, aber kein Oxid zu umfassen braucht.

Es ist auch möglich, die zweite p-dotierte Schicht und/oder die zweite n-dotierte Schicht wegzulassen.
Die amorphe erste p-dotierte Schicht bildet eine Basis für die Bildung der zweiten p-dotierten Schicht. Die erste p-dotierte Schicht kann amorph sein, zum Beispiel um das TCO zu schützen, weil H2-Plasma zur mikrokristallinen Abscheidung verwendet wird. Dieses Plasma kann das TCO angreifen, wenn kein Schutz verwendet wird.
Die erste p-dotierte Schicht oder die zweite p-dotierte Schicht kann weggelassen werden. Beide p-dotierte Schichten können unterschiedliche Dotierungskonzentrationen haben. Die erste p-dotierte Schicht kann geringer dotiert sein als die zweite p-dotierte Schicht. Beide p-dotierte Schichten können bevorzugt die gleiche Art von Dotierungsspezies oder unterschiedliche Arten von Dotierungsspezies haben.
Die erste n-dotierte Schicht kann ein stoichiometrisches Oxid oder ein Verbundoxid, d. h. ein nicht-stoichiometrisches Oxid, umfassen. Die erste n-dotierte Schicht führt zu einem besseren Kontakt mit der rückseitigen Elektrode und/oder einer besseren optischen Kennlinie des Moduls. Die erste n-dotierte Schicht kann geringer dotiert sein als die zweite n-dotierte Schicht.
Der erste Absorberstapel kann in der folgenden Reihenfolge Folgendes umfassen:

– die erste p-dotierte Schicht mit einer Dicke von 10 Nanometer plus oder minus 10 Prozent,
– die zweite p-dotierte Schicht mit einer Dicke von 37,5 Nanometer plus oder minus 10 Prozent,
– die erste Halbleiterschicht,
– die erste n-dotierte Schicht mit einer Dicke von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent, und
– die zweite n-dotierte Schicht mit einer Dicke von 8 Nanometer plus oder minus 20 Prozent.

Diese Dickenbereiche werden mit Bezug auf die Energieeffizienz des Absorberstapels optimiert.
Bevorzugt können alle Schichten des ersten Absorberstapels mikrokristallin sein, aber die erste p-dotierte Schicht ist bevorzugt amorph.
Es brauchen nur jene Schichten in dem Absorberstapel zu sein, die oben für die Ausführungsformen erwähnt wurden. Alternativ können weitere Schichten zwischen den Schichten, die oben erwähnt wurden, oder neben den oben genannten äußeren Schichten verwendet werden.
Es ist möglich, den Stapel zu optimieren, wenn weitere Schichten aufgenommen werden. Es kann aber kostengünstige Anwendungen geben, die nicht alle vorgeschlagenen Schichten benötigen. Eine Optimierung erfolgt mit Bezug auf Farbabsorption und/oder Effizienz der Ausgangsleistung usw.
Die erste Halbleiterschicht kann amorph sein und kann eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer oder innerhalb der Bereiche, die oben für die amorphe Schicht angegeben wurden, haben. Dies führt zu einer Filterkennlinie des Absorbers, die einer Art von roter Farbe entspricht. Die erste Filterschicht und/oder die zweite Filterschicht können in diesem Fall aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: Rot, Orange, Braun, farblos.
Die amorphe Absorberschicht erscheint rot, d. h. Wellenlängen, die dem menschlichen Auge blau erscheinen, und grüne Wellenlängen werden absorbiert, zum Beispiel im Bereich von etwa 400 Nanometer bis etwa 600 Nanometer, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann auch Rot entsprechen, d. h. im Bereich von etwa 600 nm (Nanometer) bis etwa 700 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, durchlässig sein und im Bereich von 400 bis 600 nm, plus oder minus 20 Prozent der spezifizierten Grenzen des Bereichs, sperren. Das bedeutet, dass die Filterschicht etwa die gleichen Lichtwellenlängen wie die Absorberschicht absorbiert, d. h. 400 bis 600 nm (blau). Die rote Farbe des Moduls kann intensiver sein als ohne die Rotfilterschicht.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann Orange entsprechen. Die Farbe Orange der Filterschicht wird nur geringfügig durch den roten Absorber modifiziert. Alternativ können ein Rot-Stapel und eine Gelbfilterschicht verwendet werden, um ein Orange-Modul zu erhalten.
Die Filterkennlinie der Filterschicht kann Braun entsprechen. Die Farbe Braun der Filterschicht bestimmt die Farbe des Moduls, wobei das Rot des Absorbers keinen starken Einfluss ausübt.
Alternativ ist es möglich, die Farbe Braun zu erhalten, indem man eine Metallschicht verwendet, die zum Beispiel NiV umfasst oder aus NiV besteht. In diesem Fall kann eine farblose oder klare Filterschicht verwendet werden. Alternativ kann auch eine Braunfilterschicht verwendet werden.
Die farblose Filterschicht und auch die farbigen Filterschichten können auch andere Zwecke erfüllen, zum Beispiel eine ebene Oberfläche für das rückseitige Glas bilden, oder das rückseitige Glas montieren bzw. bonden usw.
Die Farbeffekte können auch anhand andere Farbmodelle und/oder anderer Wellenlängen erklärt werden, die oben nicht erwähnt wurden.
Somit kann der Satz, der auf der roten Halbleiter-Absorberschicht basiert, auch mindestens drei unterschiedliche Module, mindestens vier unterschiedliche Module usw. umfassen.
Die erste Halbleiterschicht, in diesem Fall amorphes Silizium (rot), kann Teil eines ersten Absorberstapels sein, und/oder die zweite Halbleiterschicht kann Teil eines zweiten Absorberstapels sein, der die gleichen Schichten und die gleichen Schichtdicken wie der erste Absorberstapel umfasst.
Der erste Absorberstapel kann mindestens drei Schichten, mindestens vier Schichten, mindestens fünf Schichten, mindestens sechs Schichten oder mindestens sieben Schichten umfassen. Drei Halbleiterschichten können eine Pin-Diode bilden, d. h. eine p-dotierte Schicht, eine intrinsische Schicht und eine n-dotierte Schicht. Es ist möglich, einen Stapel aus Schichten auf der p-Seite der Pin-Diode zu verwenden, um die elektrische Kennlinie der Pin-Diode zu optimieren.
Der erste Absorberstapel – in diesem Fall hauptsächlich amorph – kann in der folgenden Reihenfolge Folgendes umfassen:

– eine erste p-dotierte Schicht,
– die erste Halbleiterschicht, und
– eine erste n-dotierte Schicht.

Alle drei Schichten bilden eine Pin-Diode, die bevorzugt in Dünnfilm-Solarzellen verwendet wird, die auf a-Si:H basieren, d. h. hydriertem amorphem Silizium. Alle drei Schichten können hydriert sein.
Alle drei Schichten können auf Siliziummaterial basieren. Die erste p-dotierte Schicht kann amorph sein wie die erste Halbleiterschicht. Die erste n-dotierte Schicht, d. h. die Katode der Pin-Diode, kann mikrokristallin sein, um eine bessere Leitfähigkeit zu erhalten. Alternativ kann die erste n-dotierte Schicht amorph sein.
Der erste Absorberstapel kann in der folgenden Reihenfolge Folgendes umfassen:

– die erste p-dotierte Schicht,
– eine zweite p-dotierte Schicht,
– die erste Halbleiterschicht, und
– die erste n-dotierte Schicht.

Die zweite p-dotierte Schicht kann ein Siliziummaterial umfassen. Die zweite p-dotierte Schicht kann amorph sein. Die erste p-dotierte Schicht und die zweite p-dotierte Schicht können für Bandabstandsabstimmung oder -manipulierung verwendet werden.
Die erste p-dotierte Schicht kann starker dotiert sein als die zweite p-dotierte Schicht des amorphen Stapels.
Es ist möglich, die erste p-dotierte Schicht oder die zweite p-dotierte Schicht wegzulassen.
Des Weiteren kann der erste Absorberstapel bevorzugt in der folgenden Reihenfolge Folgendes umfassen:

– die optionale erste p-dotierte Schicht,
– die optionale zweite p-dotierte Schicht,
– eine erste legierte Schicht und/oder eine zweite legierte Schicht und/oder eine dritte legierte Schicht,
– die erste Halbleiterschicht, und
– die erste n-dotierte Schicht.

Der Begriff „pib” steht für p-dotierter – intrinsischer – Puffer. Die pib-Schichten sind mit Kohlenstoff legiert. Es kann mindestens 1 Gewichtsprozent Kohlenstoff vorhanden sein. Diese Schichten werden als Pufferschichten zwischen p und I verwendet, um eine bessere Materialqualität für die intrinsische Schicht zu gewährleisten, d. h. zum Beispiel Schutz vor Borkontaminierung. Es brauchen nur eine einzige, zwei oder drei, oder es können auch mehr als drei pib-Schichten verwendet werden.
Die erste pib-Schicht kann stärker legiert sein als die zweite pib-Schicht. Die zweite pib-Schicht kann stärker legiert sein als die dritte pib-Schicht.
Andere Legierungselemente sind auch möglich, zum Beispiel Sauerstoff.
Die ersten bis dritten legierten Schichten können Silizium umfassen oder aus Silizium bestehen, insbesondere hydriertes Silizium. Die ersten bis dritten legierten Schichten können gleiche Dotierungskonzentrationen haben. Es können die gleichen Dotierungsspezies oder unterschiedliche Dotierungsspezies für die ersten bis dritten legierten Schichten verwendet werden.
Die ersten bis dritten legierten Schichten sind optional und können aus dem Absorberstapel weggelassen werden.
Der erste Absorberstapel kann, bevorzugt in der folgenden Reihenfolge, Folgendes umfassen:

– die erste p-dotierte Schicht mit einer Dicke von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die zweite p-dotierte Schicht mit einer Dicke von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die erste legierte Schicht mit einer Dicke von 2,2 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die zweite legierte Schicht mit einer Dicke von 5,3 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die dritte legierte Schicht mit einer Dicke von 4,5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die erste Halbleiter- oder Absorberschicht, und
– die erste n-dotierte Schicht mit einer Dicke von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent.

Diese Dickenbereiche werden mit Bezug auf die Energieeffizienz des Absorberstapels optimiert.
Bevorzugt können alle Schichten des ersten Absorberstapels amorph sein, aber die erste n-dotierte Schicht ist bevorzugt mikrokristallin.
Es brauchen nur jene Schichten in dem ersten Absorberstapel zu sein, die oben für die Ausführungsformen erwähnt wurden. Alternativ können weitere Schichten zwischen den Schichten, die oben erwähnt wurden, oder neben den oben genannten äußeren Schichten verwendet werden.
Es ist möglich, den rot erscheinenden Stapel zu optimieren, wenn weitere Schichten aufgenommen werden. Es kann aber kostengünstige Anwendungen geben, die nicht alle vorgeschlagenen Schichten benötigen. Eine Optimierung erfolgt mit Bezug auf Farbabsorption und/oder Effizienz der Ausgangsleistung usw.
Die erste Halbleiterschicht kann mikrokristallin sein und kann eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer oder in den anderen Bereichen, die oben für die mikrokristalline Schicht angegeben sind, haben. Außerdem kann der Satz ein drittes Modul umfassen, das Folgendes umfasst:

– ein drittes Substrat,
– eine dritte Halbleiterschicht, die amorph ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer oder in den anderen Bereichen, die oben für die amorphe Schicht angegeben wurden, aufweist, und
– eine dritte Filterschicht mit einer dritten Filterkennlinie für Licht.

Es kann auch ein viertes Modul innerhalb des Satzes geben, das Folgendes umfasst:

– ein viertes Substrat,
– eine vierte Halbleiterschicht aus dem gleichen Material und mit der gleichen Dicke wie die dritte Halbleiterschicht,
– eine vierte Filterschicht mit einer vierten Filterkennlinie für Licht, wobei die dritte Filterkennlinie eine andere sein kann als die vierte Filterkennlinie.

Somit gibt es zwei Gruppen von Modulen innerhalb des Satzes. Die erste Gruppe basiert auf dem Gelb-Absorber, und die zweite Gruppe basiert auf dem Rot-Absorber. Der Effekt besteht darin, dass die Vielfalt an Modulen erweitert werden kann, ohne dass es zu viele verschiedene Verarbeitungsschritte und/oder Teile innerhalb der Produktionsanlage gibt.
Der Satz Module kann mindestens drei unterschiedliche Module, mindestens vier unterschiedliche Module oder mindestens fünf unterschiedliche Module umfassen, die eine Halbleiterschicht umfassen, die amorph ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer oder in den anderen Bereichen, die oben für die amorphe Schicht angegeben wurden, aufweist.
Das bedeutet, dass die zweite Gruppe des Satzes verschiedene Module mit unterschiedlichen Filterkennlinien, d. h. Farben umfasst. Somit ist es möglich, ein vollständiges Sortiment an Farbmodulen auf der Grundlage von nur zwei Absorberschichten oder zwei Absorberstapeln bereitzustellen. Die Module können zum Beispiel für gebäudeintegrierte Photovoltaiksysteme (BIPV) oder andere Anwendungen verwendet werden.
Die dritte Filterschicht und die vierte Filterschicht können aus folgender Gruppe ausgewählt sein: Rot, Orange, Braun, farblos.
Die resultierenden Filterkennlinien oder Farbeffekte sind oben erläutert worden. Die Farbeffekte können auch anhand anderer Farbmodelle und/oder Wellenlängen erklärt werden, die oben nicht erwähnt wurden.
Die dritte Halbleiterschicht oder Absorberschicht kann Teil eines dritten Absorberstapels sein, und die vierte Halbleiterschicht kann Teil eines vierten Absorberstapels sein, der die gleichen Schichten und die gleichen Schichtdicken wie der dritte Absorberstapel umfasst. Die Verwendung des gleichen Absorberstapeltyps für verschiedene Module führt zu einer schlanken Fertigungsstrecke.
Der dritte Absorberstapel kann mindestens drei Schichten, mindestens vier Schichten, mindestens fünf Schichten, mindestens sechs Schichten oder mindestens sieben Schichten umfassen. Drei Halbleiterschichten können eine Pin-Diode bilden, d. h. eine p-dotierte Schicht, eine intrinsische Schicht und eine n-dotierte Schicht. Es ist möglich, einen Stapel aus Schichten auf der p-Seite der Pin-Diode zu verwenden, um die elektrische Kennlinie der Pin-Diode zu optimieren. Somit können beide grundlegenden Absorberstapeltypen mindestens fünf Schichten haben, d. h. sie sind beide optimiert.
Der dritte Absorberstapel kann, bevorzugt in dieser Reihenfolge, Folgendes umfassen:
– eine erste p-dotierte Schicht, die bevorzugt amorphes Silizium ist,
– die erste Halbleiter- oder Absorberschicht, und
– eine erste n-dotierte Schicht.
Auf diese Weise wird eine Pin-Diodenstruktur durch die dritte Absorberschicht gebildet. Die erste n-dotierte Schicht kann mikrokristallin oder amorphes Silizium sein, was den gleichen technischen Effekt zur Folge hat, der oben beschrieben wurde.
Der dritte Absorberstapel kann, bevorzugt in dieser Reihenfolge, Folgendes umfassen:

– die erste p-dotierte Schicht,
– eine zweite p-dotierte Schicht,
– die erste Halbleiter- oder Absorberschicht, und
– die erste n-dotierte Schicht.

Die zweite p-dotierte Schicht kann eine amorphe Siliziumschicht sein, die die gleichen Effekte hat wie die, die oben beschrieben wurden.
Der dritte Absorberstapel kann, bevorzugt in dieser Reihenfolge, Folgendes umfassen:

– die erste p-dotierte Schicht,
– die zweite p-dotierte Schicht,
– eine erste legierte Schicht und/oder eine zweite legierte Schicht und/oder eine dritte legierte Schicht,
– die erste Halbleiter- oder Absorberschicht, und
– die erste n-dotierte Schicht.

Die ersten bis dritten legierten Schichten können amorphes Silizium umfassen oder aus amorphem Silizium bestehen. Die gleichen Modifikationen und Effekte, die oben für die ersten bis dritten legierten Schichten des ersten Absorberstapels erwähnt wurden, gelten auch für die dritten bis fünften Schichten des dritten Absorberstapels.
Der dritte Absorberstapel kann, bevorzugt in der folgenden Reihenfolge, Folgendes umfassen:

– die erste p-dotierte Schicht mit einer Dicke von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die zweite p-dotierte Schicht mit einer Dicke von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die erste legierte Schicht mit einer Dicke von 2,2 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die zweite legierte Schicht mit einer Dicke von 5,3 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die dritte legierte Schicht mit einer Dicke von 4,5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent,
– die erste Absorberschicht, und
– die erste n-dotierte Schicht mit einer Dicke von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent.

Diese Dickenbereiche werden mit Bezug auf die Energieeffizienz des dritten Absorberstapels optimiert.
Bevorzugt können alle Schichten des dritten Absorberstapels amorph sein, aber die erste n-dotierte Schicht ist bevorzugt mikrokristallin. Dies führt zu einer Grundfarbe des Absorberstapels von Rot.
Es brauchen nur jene Schichten in dem dritten Absorberstapel zu sein, die oben für die Ausführungsformen erwähnt wurden. Alternativ können weitere Schichten zwischen den Schichten, die oben erwähnt wurden, oder neben den oben genannten äußeren Schichten verwendet werden.
Die Dotierungskonzentrationen der Schichten des dritten Stapels entsprechen der Dotierungskonzentration, die oben für den entsprechenden ersten Absorberstapel angegeben wurde, d. h. der die amorphe erste Halbleiterschicht umfasst.
Es ist möglich, den dritten Stapel zu optimieren, wenn weitere Schichten aufgenommen werden. Es kann jedoch kostengünstige Anwendungen geben, die nicht alle vorgeschlagenen Schichten benötigen. Eine Optimierung erfolgt mit Bezug auf Farbabsorption und/oder Effizienz der Ausgangsleistung usw.
Die erste Filterkennlinie kann einen ersten Teilbereich einer Länge von mindestens 50 Nanometer oder von mindestens 100 Nanometer umfassen, der Licht der Wellenlängen, die innerhalb des ersten Teilbereichs liegen, durchlässt, und wobei die zweite Filterkennlinie einen zweiten Teilbereich enthält, der die gleichen Wellenlängen abdeckt wie der erste Teilbereich, aber Licht mit den Wellenlängen des zweiten Teilbereichs sperrt.
Die Abweichungen der Filterkennlinien werden absichtlich herbeigeführt, d. h. sie sind nicht die Folge von Prozessschwankungen während der Herstellung der Filterschichten.
Die dritte Filterkennlinie kann einen dritten Teilbereich einer Länge von mindestens 50 Nanometer oder mindestens 100 Nanometer umfassen, der Licht der Wellenlängen durchlässt, die innerhalb des dritten Teilbereichs liegen, und wobei die vierte Filterkennlinie einen vierten Bereich enthält, der die gleichen Wellenlängen abdeckt wie der dritte Teilbereich, aber Licht mit den Wellenlängen des vierten Teilbereichs sperrt.
Auch hier werden die Abweichungen der Filterkennlinien absichtlich herbeigeführt, d. h. sie sind nicht die Folge von Prozessschwankungen während der Herstellung der Filterschichten.
Der erste Teilbereich und der dritte Teilbereich können die gleichen Wellenlängen umfassen.
„Durchlässigkeit” kann hier bedeuten, dass mindestens 50 Prozent oder mindestens 75 Prozent der Energie von Licht mit Wellenlängen innerhalb eines Bereichs durchgelassen werden. „Sperren” kann hier bedeuten, dass mindestens 50 Prozent oder mindestens 75 Prozent der Energie von Licht mit Wellenlängen innerhalb eines Bereichs gesperrt werden.
Das separate Modul oder das erste Modul kann eine erste vorderseitige Elektrode umfassen, und/oder das zweite Modul kann eine zweite vorderseitige Elektrode umfassen. Die erste vorderseitige Elektrode und die zweite vorderseitige Elektrode können aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen.
Außerdem kann das dritte Modul eine dritte vorderseitige Elektrode umfassen, und das vierte Modul kann eine vierte vorderseitige Elektrode umfassen. Die erste vorderseitige Elektrode, die zweite vorderseitige Elektrode, die dritte vorderseitige Elektrode und die vierte vorderseitige Elektrode können aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen.
Die vorderseitige Elektrode ist gewöhnlich die Elektrode nahe der p-dotierten Schicht einer Pin-Diode innerhalb des Absorberstapels. Das Material der vorderseitigen Elektrode kann ein TCO (transparentes leitfähiges Oxid) sein, zum Beispiel ICO (Indium-dotiertes leitfähiges Oxid) oder FTO (Fluor-dotiertes Zinnoxid). Die Dicke der vorderseitigen Elektrode kann im Bereich von 0,8 Mikrometer bis 1,1 Mikrometer liegen. Die vorderseitige Elektrode kann texturiert sein und/oder kann ein Metalloxid umfassen. Die Transparenz der vorderseitigen Elektrode kann mindestens 90 Prozent betragen.
Die Anzahl der Teile für die Fertigung unterschiedlicher Module kann gering sein, wenn nur ein einziger Typ der vorderseitigen Elektrode verwendet wird, d. h. nur ein einziges Rezept für den Prozess, nur ein einziger Satz Prozessgase und/oder Sputterziele sind erforderlich usw.
Die letzte Modulart kann nach der Fertigung der vorderseitigen Elektrode durch die Auswahl eines speziellen Absorberstapels festgelegt werden. Des Weiteren kann eine Modul-Unterart nach der Abscheidung des Absorberstapels durch Auswählen einer zweckmäßigen Filterschicht festgelegt werden.
Die mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der vorderseitigen Elektroden können eine Dicke im Bereich von 800 Nanometer bis 1100 Nanometer haben. Alternativ können die mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der vorderseitigen Elektroden eine Dicke im Bereich von 50 Nanometer bis 150 Nanometer oder im Bereich von 80 Nanometer bis 130 Nanometer oder im Bereich von 90 Nanometer bis 115 Nanometer haben.
Das separate Modul oder erste Modul kann eine erste rückseitige Elektrode umfassen, und/oder das zweite Modul kann eine zweite rückseitige Elektrode umfassen. Die erste rückseitige Elektrode und die zweite rückseitige Elektrode können aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen.
Außerdem kann das dritte Modul eine dritte rückseitige Elektrode umfassen, und das vierte Modul kann eine vierte rückseitige Elektrode umfassen. Die erste rückseitige Elektrode, die zweite rückseitige Elektrode, die dritte rückseitige Elektrode und die vierte rückseitige Elektrode können aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen.
Die rückseitige Elektrode liegt gewöhnlich nahe der n-dotierten Schicht einer Pin-Diode innerhalb des Absorberstapels. Ein TCO (transparentes leitfähiges Oxid)-Material kann auch für die rückseitige Elektrode verwendet werden, zum Beispiel AZO (Aluminium-dotiertes Zinkoxid). Die rückseitige Elektrode kann eine Dicke im Bereich von 50 Nanometer bis 150 Nanometer haben, d. h. die rückseitige Elektrode kann dünner sein als die vorderseitige Elektrode, insbesondere weniger als die Hälfte der Dicke der vorderseitigen Elektrode. Die rückseitige Elektrode kann ein Metalloxid umfassen.
Die rückseitige Elektrode kann transparent sein, wenn das Modul transparent sein muss. Die Transparenz der rückseitigen Elektrode kann mindestens 90 Prozent betragen. Die rückseitige Elektrode kann texturiert und/oder undotiert sein.
Die Anzahl der Teile für die Fertigung unterschiedlicher Module kann gering sein, wenn nur ein einziger rückseitiger Elektrodentyp verwendet wird, d. h. nur ein einziges Rezept für den Prozess, nur ein einziger Satz Gase und/oder Sputterziele sind erforderlich usw.
Die letzte Modulart kann nach der Fertigung der rückseitigen Elektrode durch Auswählen einer zweckmäßigen Filterschicht oder Verkapselungsmasse festgelegt werden.
Die mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der rückseitigen Elektroden können eine Dicke im Bereich von 50 Nanometer bis 150 Nanometer oder im Bereich von 80 Nanometer bis 130 Nanometer oder im Bereich von 90 Nanometer bis 115 Nanometer haben. Die mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der rückseitigen Elektroden können eine Dicke haben, die geringer als 50 Prozent oder geringer als 20 Prozent von mindestens zwei, mindestens drei oder allen der vorderseitigen Elektroden ist. Jedoch können die eine oder die mehreren rückseitigen Elektroden auch die gleiche Dicke wie die eine oder die mehreren vorderseitigen Elektroden haben, insbesondere, wenn die vorderseitigen Elektroden auch eine Dicke im Bereich von 50 Nanometer bis 150 oder kleiner haben. Bei diesen Dicken erhält man eine gute Leitfähigkeit. Die Leitfähigkeit wird durch einen dünne Metallschicht verbessert, wie unten noch beschrieben wird.
Das erste Modul kann ein erstes vorderseitiges Glas umfassen, und das zweite Modul kann ein zweites vorderseitiges Glas umfassen. Das erste vorderseitige Glas und das zweite vorderseitige Glas können aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen. Es können auch flexible und transparente Folien anstelle von Glas verwendet werden.
Außerdem kann das dritte Modul ein drittes vorderseitiges Glas umfassen, und das vierte Modul kann ein viertes vorderseitiges Glas umfassen. Das erste vorderseitige Glas, das zweite vorderseitige Glas, das dritte vorderseitige Glas und das vierte vorderseitige Glas können aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen. Es können auch flexible und transparente Folien anstelle von Glas verwendet werden.
Das vorderseitige Glas liegt gewöhnlich nahe der p-dotierten Schicht einer Pin-Diode innerhalb des Absorberstapels. Das Material des vorderseitigen Glases kann ein spezielles Solarglas mit geringer Absorption für Licht sein, insbesondere für Licht, das durch den Absorber absorbiert wird und darum in elektrische Energie umgewandelt wird. Das vorderseitige Glas kann ein typisches Solarglas sein, d. h. mit einem geringen Eisengehalt und einer hohen Transparenz oder einem hohen Durchlässigkeitsgrad zum Beispiel von mehr als 90 Prozent oder mehr als 95 Prozent. Es kann jedoch auch normales Fensterglas verwendet werden.
Die Dicke des vorderseitigen Glases kann im Bereich von 2 Millimeter bis 4 Millimeter oder 5 Millimeter, zum Beispiel 3,2 Millimeter, liegen.
Die vorderseitige Glasschicht kann transparent sein und hat eine mechanische Festigkeit, um zum Beispiel Hagel, Sturm usw. zu widerstehen.
Die Anzahl der Teile für die Fertigung unterschiedlicher Module kann gering sein, wenn nur ein einziger Typ eines vorderseitigen Glases verwendet wird. Das bedeutet, dass nur ein oder zwei Zulieferer benötigt werden. Des Weiteren ist die Logistik der Lagerung oder während einer Just-in-Time-Lieferung einfach. Für vorderseitige Gläser muss man auf keine Reihenfolge achten.
Auch hier kann die Modulart nach der Fertigung des vorderseitigen Glases durch die Auswahl eines speziellen Absorberstapels festgelegt werden. Des Weiteren kann die Unterart eines Moduls nach der Stapelabscheidung festgelegt werden, indem man unterschiedliche Filterschichten verwendet.
Das erste Modul kann ein erstes rückseitiges Glas umfassen, und das zweite Modul kann ein zweites rückseitiges Glas umfassen. Das erste rückseitige Glas und das zweite rückseitige Glas können aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen. Es können auch flexible und transparente Folien anstelle von Glas verwendet werden.
Außerdem kann das dritte Modul ein drittes rückseitiges Glas umfassen, und das vierte Modul kann ein viertes rückseitiges Glas umfassen. Das erste rückseitige Glas, das zweite rückseitige Glas, das dritte rückseitige Glas und das vierte rückseitige Glas können aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen. Es können auch flexible und transparente Folien anstelle von Glas verwendet werden.
Das rückseitige Glas liegt gewöhnlich nahe der n-dotierten Schicht einer Pin-Diode innerhalb des Absorberstapels. Ein Solarglas mit geringer Absorption für Licht kann verwendet werden, insbesondere für Licht, das durch den Absorber absorbiert wird und darum in elektrische Energie umgewandelt wird. Das ist zwar für das rückseitige Glas von untergeordneter Bedeutung, kann aber die Anzahl der Teile innerhalb der Fertigungsstrecke verringern. Das rückseitige Glas kann ein typisches Solarglas sein, d. h. mit einem geringen Eisengehalt und einer hohen Transparenz zum Beispiel von mehr als 90 Prozent oder mehr als 95 Prozent. Es kann jedoch auch normales Fensterglas verwendet werden.
Die Dicke des rückseitigen Glases kann im Bereich von 2 Millimeter bis 4 Millimeter oder 5 Millimeter, zum Beispiel 3,2 Millimeter, liegen.
Die rückseitige Glasschicht kann transparent sein, zum Beispiel mit einer Transparenz von mehr als 90 Prozent, und hat eine mechanische Festigkeit, um zum Beispiel einer mechanischen Stoßeinwirkung innerhalb eines Gebäudes zu widerstehen.
Die Anzahl der Teile für die Fertigung unterschiedlicher Module kann gering sein, wenn nur ein einziger Typ des rückseitigen Glases verwendet wird.
Nur ein oder zwei Zulieferer werden dann benötigt. Die Logistik kann sich einfach gestalten.
Das rückseitige Glas kann das gleiche wie das vorderseitige Glas sein, was zu einer weiteren Verringerung der Arten von Teilen führt, die für die Fertigung benötigt werden. Jedoch kann das vorderseitige Glas bereits mit einer TCO-Schicht überzogen sein, wenn es von einem Lieferanten an einen Hersteller des Moduls geliefert wird.
Eine hoch-effiziente Fertigung wird erreicht, wenn nur ein einziger Typ eines vorderseitigen Glases, nur ein einziger Typ einer vorderseitigen Elektrode, nur ein einziger Typ einer rückseitigen Elektrode und nur ein einziger Typ des rückseitigen Glases (zum Beispiel das gleiche wie das vorderseitige Glas) für alle Module des Modulsatzes verwendet werden, d. h. für zwei unterschiedliche Module mit der gleichen Absorberschicht oder dem gleichen Absorberstapel oder alternativ für vier unterschiedliche Module. Ein erstes Paar der vier verschiedenen Module kann eine erste Art von Absorberschicht oder Absorberstapel haben, und ein zweites Paar der vier verschiedenen Module kann eine zweite Art von Absorberschicht oder Absorberstapel haben, wobei sich die zweite Art von der ersten Art zum Beispiel hinsichtlich der Materialschicht(en) und/oder der Schichtdicke(n) unterscheidet.
Das erste Modul oder das separate Modul und/oder das zweite Modul können eine dünne Metallschicht umfassen, die mindestens 95 Gewichtsprozent Metallatome oder mindestens 98 Gewichtsprozent Metallatome umfasst. Die Schichtdicke der dünnen Metallschicht kann bevorzugt unter 30 Nanometer liegen. Es braucht nur eine einzige Art von Metallatomen innerhalb der dünnen Metallschicht zu geben, oder es können zwei Arten oder mehr als zwei Arten von Atomen innerhalb der dünnen Metallschicht vorhanden sein.
Außerdem kann die dünne Metallschicht eine erste dünne Metallschicht sein. Das dritte Modul und/oder das vierte Modul können eine zweite dünne Metallschicht umfassen, die mindestens 95 Gewichtsprozent Metallatome oder mindestens 98 Gewichtsprozent Metallatome umfasst. Die Schichtdicke der zweiten dünnen Metallschicht beträgt bevorzugt weniger als 30 Nanometer. Es brauchen nur eine einzige Art von Metallatomen oder zwei Arten von Metallatomen innerhalb der zweiten dünnen Metallschicht vorhanden zu sein, oder es können mehr als zwei Arten von Atomen innerhalb der zweiten dünnen Metallschicht vorhanden sein. Die zweite dünne Schicht kann das gleiche Material und/oder die gleiche Dicke wie die erste dünne Metallschicht haben.
Die Atome in den dünnen Metallschichten können ein stöchiometrisches Atomverhältnis haben. Alternativ kann eine Verbundschicht mit einem nicht-stöchiometrischen Atomverhältnis verwendet werden.
Ein Beispiel ist kostengünstiges NiV, Nickel-Vanadium. Der Nickelanteil kann im Bereich von 30 Gewichtsprozent bis 98 Gewichtsprozent liegen. Der Vanadiumanteil kann im Bereich von 70 Gewichtsprozent bis 2 Gewichtsprozent liegen. Ein Verhältnis von zum Beispiel 93 Prozent Nickel zu 7 Prozent Vanadium ist bevorzugt, plus oder minus zehn Prozent dieser Prozentsätze.
Es können auch andere Materialien für die dünne Metallschicht verwendet werden, zum Beispiel Silber Ag oder Aluminium Al.
Insbesondere ist es möglich, ein Braun-Modul auf der Grundlage eines Rot-Absorberstapels zu erhalten, indem man die dünne Metallschicht verwendet. Das Braun-Modul kann die oben beschriebenen Details des Rot-Absorberstapels umfassen. Des Weiteren können ein vorderseitiges Glas und/oder eine vorderseitige Elektrode und/oder eine rückseitige Elektrode und/oder ein rückseitiges Glas verwendet werden, wie oben beschrieben. Die dünne Metallschicht ist bevorzugt zwischen der rückseitigen Elektrode und der Filterschicht angeordnet, bevorzugt in physischem Kontakt mit diesen beiden Schichten.
Die Schichtdicke der dünnen Metallschicht kann zwischen einer einzigen Atomschicht und 30 Nanometer betragen. Die dünne Metallschicht reflektiert einen Teil des Lichts und/oder absorbiert einen Teil des Lichts. Mehr Licht wird reflektiert und/oder absorbiert, wenn die Dicke größer ist. Es ist auch möglich, nur Cluster aus Metall zu verwenden, d. h. es gibt keine vollstündige Schicht.
Der Effekt der Metallschicht ist eine Verringerung der Helligkeit. Diese Modifizierung kann zu einer Modifizierung der Farbe des Moduls führen. Die resultierende Farbe kann zum Beispiel Braun sein, wenngleich der Absorberstapel rot ist.
Die erste Filterschicht, insbesondere im Fall eines separaten Moduls, aber auch im Satz, und/oder die zweite Filterschicht können ein organisches Material umfassen oder aus einem organischen Material bestehen. Außerdem können die dritte Filterschicht und/oder die vierte Filterschicht ein organisches Material umfassen oder aus einem organischen Material bestehen. Bevorzugt können alle Filterschichten das gleiche Material umfassen, mit Ausnahme des Farbstoffes; zum Beispiel können alle Schichten PVB-Material umfassen.
Die folgenden Materialien können verwendet werden:

– Polyvinylbutyral (PVB),
– Ethylenvinylacetat (EVA), auch bekannt als PEVA (Polyethylenvinylacetat),
– Polymere, Copolymere usw.,
– PVA (Polyvinylacetat),
– PVC (Polyvinylchlorid),
– Silikonharz,
– Acrylharze,
– Tefzel.

Diese organischen Materialien sind transparent, und die Filterkennlinie kann auf einfache Weise während der Fertigung durch die Beigabe von Farbpigmenten, die sich nicht in der Filterschicht auflösen, oder von Farbstoffen, die sich in der Filterschicht auflösen, verändert werden. Die Pigmente oder Farbstoffe können organisch oder anorganisch sein. Das organische Material der Filterschicht kann insbesondere ein fester Stoff sein.
Alternativ können anorganische Filterschichten oder eine Verbindung oder ein Stapel aus organischen und anorganischen Materialien verwendet werden.
In einem Beispiel bedeckt das erste Modul oder die erste Filterschicht eine Fläche von mindestens einem Quadratmeter, mindestens zwei Quadratmetern, mindestens drei Quadratmetern oder mindestens vier Quadratmetern. Somit müssen Technologien für große Module verwendet werden, insbesondere für Module, die keine separaten Submodule oder Wafer umfassen. Die Schichten können so gebildet werden, dass sie zuerst die großen Flächen bedecken, wie oben angesprochen. Diese Schichten können nach der Abscheidung strukturiert werden. Insbesondere können Dünnfilm-Technologien verwendet werden, d. h. eine Technologie, bei der die Halbleiterschicht oder der gesamte Absorberstapel zum Beispiel dünner als 2 Mikrometer sein kann. Die Halbleiterschicht kann dicker als 50 Nanometer oder dicker als 100 Nanometer sein. Das Gleiche kann für andere Module des Satzes gelten.
Die erste Filterschicht, insbesondere im Fall eines separaten Moduls, aber auch im Satz, und/oder die zweite Filterschicht können auf der Rückseite eines Solarabsorbers angeordnet sein, insbesondere zwischen einer rückseitigen Elektrode und einem rückseitigen Glas. Der Wirkungsgrad von Solarzellen wird nicht durch die Filterschicht dieser Anordnung verringert. Die Filterschicht kann auch als ein Verkapselungsmittel und/oder zum Befestigen oder Bonden des rückseitigen Glases an das Modul verwendet werden.
Die Transparenz des ersten Moduls und/oder des zweiten Moduls kann maximal 25 Prozent oder maximal 50 Prozent des einfallenden Lichts, insbesondere mit Bezug auf Sonnenlicht, d. h. das vollständige Spektrum des sichtbaren Lichts, und mit Bezug auf die Energie von Licht betragen.
Das erste Modul, insbesondere im Fall eines separaten Moduls, aber auch in einen Satz, kann eine dritte Halbleiterschicht oder einen dritten Absorberstapel umfassen, die bzw. der das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die erste Halbleiterschicht oder der erste Absorberstapel aufweist. Eine Verdoppelung identischer mikrokristalliner Stapel oder im Wesentlichen mikrokristalliner Stapel führt zu höheren Spannungen des Moduls. Gleiches gilt für eine Verdoppelung identischer amorpher oder im Wesentlichen amorpher Stapel. Des Weiteren ist es möglich, weitere identische Stapel aufzunehmen. Die Verdoppelung erfolgt mit Bezug auf die normale Richtung eines Substrats, d. h. beide Schichten bilden unterschiedliche Schichten eines Stapels, wobei die Schichten unterschiedliche Distanzen zum Substrat haben.
Die Verdoppelung erlaubt höhere Spannungen des Moduls, d. h. es gibt eine Reihenschaltung von Solarzellen.
Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Modul eine vierte Halbleiterschicht oder einen vierten Absorberstapel umfassen, die bzw. der das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die dritte Halbleiterschicht oder der dritte Absorberstapel aufweist. Das bedeutet, dass eine Verdoppelung auch für das zweite Modul eines Satzes erfolgt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Solarmodul, das Folgendes umfasst:

– ein erstes Substrat,
– eine erste Halbleiterschicht, die mikrokristallin ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist, oder die amorph ist und eine Dicke im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist,
– wobei das Modul eine zweite Halbleiterschicht oder einen zweiten Absorberstapel umfasst, die bzw. der das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die erste Halbleiterschicht oder der erste Absorberstapel aufweist.

Das bedeutet, dass das Modul auch eine gedoppelte Halbleiterschicht oder einen gedoppelten Absorberstapel umfasst. Des Weiteren ist es möglich, weitere identische Stapel in das Modul aufzunehmen. Die Verdoppelung erfolgt mit Bezug auf die normale Richtung eines Substrats, d. h. beide Schichten bilden unterschiedliche Schichten eines Stapels, wobei die Schichten unterschiedliche Distanzen zum Substrat haben.
Die Verdoppelung erlaubt höhere Spannungen des Moduls, d. h. es gibt eine Reihenschaltung von Solarzellen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren für die Fertigung eines Satzes Solarmodule, insbesondere nach einer der obigen Ausführungsformen, das Folgendes umfasst:

Die gleichen technischen Effekte, die für die Ausführungsformen oben erklärt wurden, gelten auch für das Verfahren oder für entsprechende Verfahren.
Eine zweite Gruppe unterschiedlicher Module kann auf der Grundlage eines zweiten Absorberschichttyps oder eines zweiten Absorberschichtstapeltyps hergestellt werden,
wobei die Module der zweiten Gruppe unterschiedliche Filterkennlinien mit Bezug auf sichtbares Licht haben.
Des Weiteren kann eine dritte Gruppe auf der Grundlage einer dritten Absorberschicht oder eines dritten Absorberstapels hergestellt werden. Des Weiteren können auch Gruppen auf der Grundlage weiterer Stapel verwendet werden.
Somit ist es möglich, eine große Vielfalt an Modulen auf der Grundlage einer kleinen Anzahl von Absorberstapeln herzustellen. Auf diese Weise wird das Fertigungsverfahren rationell und kosteneffektiv.
Oder anders ausgedrückt: Es werden farbige und transparente Photovoltaik-Module beschrieben. Für gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) sind transparente und farbige Module von großem Interesse, um das optische Erscheinungsbild des Gebäudes und das in das Gebäude einfallende Licht mit der Elektrizitätserzeugung zu kombinieren.
Die hier vorgestellte Erfindung konzentriert sich auf eine kosteneffektive, für die Serienfertigung geeignete Herstellungstechnik für farbiges und transparentes Silizium zum Beispiel auf der Basis von Dünnfilmmodulen.
Derzeit erhältliche halbtransparente Dünnfilm-PV (Photovoltaik)-Module werden durch eine signifikante Erhöhung der Anzahl der Lasergravurlinien hergestellt, um die beschichtete Fläche zu verkleinern. Eine erhöhte Anzahl von Gravurlinien erzeugt den Eindruck von Transparenz, auch wenn es sich um eine Kombination aus lichtundurchlässigen und transparenten Bereichen handelt, was je nach Betrachtungsabstand und -winkel zu einem inhomogenen Aussehen führt. Mit halbtransparenten Modulen lassen sich aufgrund des oben beschriebenen Effekts zur Erzeugung von Transparenz keine homogenen farblichen Erscheinungsbilder erreichen.
Neben halbtransparenten Modulen sind auch transparente Module erhältlich. Jedoch sind diese Module nur in einem sehr begrenzten Farbbereich auf der Grundlage der Farbe der Absorberschicht erhältlich.
In dem hier beschriebenen Prozess zur Herstellung transparenter Dünnfilm-PV-Module erhält man die Transparenz durch Ausdünnen der absorbierenden und/oder leitenden Schichten, zum Beispiel der vorderseitigen Elektrode und/oder der rückseitigen Elektrode, was Transparenzen von bis zu 30 Prozent zur Folge hat und ein gleichförmiges Aussehen unabhängig von Betrachtungsabstand und -winkel erbringt.
Durch Abstimmen der CVD (chemischen Aufdampfungs)-Parameter in Kombination mit farbigen Verkapselungsfolien können farbige und transparente auf Silizium basierende Dünnfilm-PV-Module mittels der Verfahren der Farbmischung, z. B. Farbaddition oder Farbsubtraktion, hergestellt werden.
Die mögliche Farbe kann von Rot bis Blau reichen, zum Beispiel mit Transparenzen von bis zu 30 Prozent.
Prozessänderungen an der rückseitigen Elektrode ermöglichen eine Feinabstimmung der Transparenz und der Farbintensität.
Dies ist ein Beispiel für einen a-Si-Absorberstapel:

– dünner a-Si-Absorber von 100 Nanometer bis 200 Nanometer oder von 150 Nanometer bis 200 Nanometer oder von 100 Nanometer bis 150 Nanometer Filmdicke für unterschiedliche Transparenzen von bis zu 30 Prozent und Farbintensität,
– rotbraune Grundfarbe für Farbaddition.

Die CVD-Prozessparameter für diesen a-Si-Absorberstapel sind zum Beispiel, siehe auch 2:

– SiH₄ (Silan): 0,5 slm (n-Schicht) bis 8 slm (p2-Schicht), wobei slm Standardliter pro Minute ist,
– Leistung: 1,6 kW (pib-Schicht) bis 19 kW (n-Schicht), wobei die Leistung in kW (Kilowatt) die Leistung bedeutet, die durch den Generator in die Kammer hinein abgestrahlt wird.
– H₂ (Wasserstoff): 8,4 slm (p1-Schicht) bis 150 slm (n-Schicht),
– Druck: 2 (p1-Schicht) bis 8 (n-Schicht) Torr,
– TMB (Tetramethylborat): 3,5 slm (p2-Schicht) bis 9,5 slm (p1-Schicht), zum Beispiel 0,5 Volumenprozent in H₂,
– CH₄ (Methan): 1 slm (pib3-Schicht) bis 11 slm (p2-Schicht),
– PH₃ (Phosphin): 2,5 slm (n-Schicht) slm, zum Beispiel 0,5 Volumenprozent in H₂.

Die Fläche der Glasbahn, die zur Abscheidung in der Verarbeitungskammer verwendet wird, beträgt etwa 5,72 Quadratmeter. Wenn Prozesskammern für andere Größen verwendet werden, so werden die Strömungsraten gemäß dem Verhältnis der Größen oder maximalen Größen der Substrate für beide Verarbeitungskammern angepasst. Bevorzugt wird Remote-Plasma verwendet.
Dies ist ein Beispiel für einen u-Si (mikrokristallinen) Absorberstapel:

– dünner u-Si-Absorber (i-Schicht) von 150 Nanometer bis 750 Nanometer oder von 350 Nanometer bis 750 Nanometer oder von 150 Nanometer bis 450 Nanometer Filmdicke für unterschiedliche Transparenzen von bis zu 30 Prozent und Farbintensität,
– adaptierte p-Schicht(en),
– gelbe Grundfarbe für Farbaddition.

Die CVD-Prozessparameter für diesen u-Si-Absorberstapel sind zum Beispiel, siehe auch 3:

– SiH₄ (Silan): 0,5 slm (p u-Si-Schicht) bis 2,15 slm (pa-Si-Schicht), wobei slm Standardliter pro Minute ist,
– Leistung: 1,5 kW (p a-Si-Schicht) bis 28,5 kW (n-Schicht), wobei die Leistung in kW (Kilowatt) die Leistung bedeutet, die durch den Generator in die Kammer hinein abgestrahlt wird,
– H₂ (Wasserstoff): 8,4 slm (p a-Si-Schicht) bis 250 slm (n-Schicht),
– Druck: 2 (p a-Si-Schicht) bis 9 (n-Schicht) Torr,
– TMB (Tetramethylboran): 0,45 slm (p2-Schicht) bis 1 slm (p1-Schicht), zum Beispiel 0,5 Volumenprozent in H₂,
– CO₂ (Kohlendioxid): 0,35 slm (p-Schicht) bis 0,66 slm (p2-Schicht),
– PH₃ (Phosphin): 1,5 (n-Schicht) slm, zum Beispiel 0,5 Volumenprozent in H₂.

Die Fläche der Glasbahn, die zur Abscheidung in der Verarbeitungskammer verwendet wird, beträgt etwa 5,72 Quadratmeter. Wenn Prozesskammern für andere Größen verwendet werden, so werden die Strömungsraten gemäß dem Verhältnis der Größen oder maximalen Größen von Substraten für beide Verarbeitungskammern angepasst. Bevorzugt wird Remote-Plasma verwendet.
Die Spezifikation der rückseitigen Elektrode ist zum Beispiel:

– 90 Nanometer ZnO:Al als TCO,
– 0 Nanometer oder 1 Ångström bis 15 Nanometer NiV für Transparenz-Feinabstimmung und Farbintensitätsdefinition,
– kein NiV erbringt sehr klare rote a-Si- und gelbe u-Si-Grundfarben,
– NiV führt zu rotbraunen a-Si- und grau-gelben u-Si-Grundfarben.

Die Spezifikation für das Verkapselungsmittel oder die Filterschicht ist zum Beispiel:

– Polyvinylbutyral (PVB)-Verkapselungsmittel,
– Farbbereich von farblos bis zum vollständig sichtbaren Farbspektrum,
– Farbintensitäten von pastell bis intensiv.

Somit gilt Folgendes für die Erfindung:

– Die Farbe des Moduls richtet sich nach der Auswahl des Absorbers, zum Beispiel a-Si für rote Grundfarbe und u-si für gelbe Grundfarbe, in Kombination mit farbigem Verkapselungsmittel, zum Beispiel PVB-Folie, durch Farbaddition.
– Farbintensitätsabstimmung durch NiV-Dicke der rückseitigen Elektrode, d. h. kein NiV ergibt leuchtende Farben, und zunehmende NiV-Dicke ergibt graues Aussehen.
– Farbintensitätsabstimmung durch Farbintensität von PVB-Folien.
– Transparenzabstimmung durch Absorberdicken- und NiV-Dickeneinstellung in Kombination mit PVB-Farbintensität, zum Beispiel dünner Absorber ohne NiV erbringt größte Durchlässigkeit und niedrigsten elektrischen Wirkungsgrad und umgekehrt.

1 zeigt die Schichten eines Moduls. 2 zeigt einen a-Si-Absorberstapel, und 3 zeigt einen u-Si-Absorberstapel.
Somit betrifft die Erfindung:
– ein transparentes und farbiges Dünnfilm-PV-Modul,
– eine transparente rückseitige Elektrode,
– Durchlässigkeitsabstimmung durch die Schichtdicke, z. B. Schichtdicke des Absorbers und der rückseitigen Elektrode,
– Farbabstimmung durch die Schichtmaterialeigenschaften, amorphes Silizium oder mikrokristallines Silizium, Schichtdicke und Verkapselungsmittelfarbe, zum Beispiel Farbaddition,
– ein gleichförmiges Aussehen unabhängig von Betrachtungsabstand und -winkel.
Die Erfindung kann in BIPV, Fassaden, wäremabsorbierendem Glas usw. verwendet werden. Des Weiteren kann die Erfindung durch Dünnfilmsolarzellen-Hersteller, Dünnfilmausrüstungszulieferer und Glas- und Fassadenbauer verwendet werden. Die Nutzung der Erfindung kann optisch wahrgenommen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile folgt nun eine Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen Folgendes dargestellt ist:
1 veranschaulicht einen allgemeinen Modul-Stapel,
2 veranschaulicht einen Absorberstapel der Grundfarbe Rot,
3 veranschaulicht einen Absorberstapel der Grundfarbe Gelb
4 veranschaulicht ein Rot-Modul,
5 veranschaulicht ein Gelb-Modul,
6 veranschaulicht ein Orange-Modul,
7 veranschaulicht ein Blau-Modul,
8 veranschaulicht ein Grün-Modul,
9 veranschaulicht ein Purpur-Modul,
10 veranschaulicht ein Rotbraun-Modul, und
11 veranschaulicht zwei Gruppen von Modulen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden ausführlich die Herstellung und Verwendung der momentan bevorzugten Ausführungsformen besprochen. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfinderische Konzepte bereitstellt, die in einer breiten Vielfalt konkreter Kontexte verkörpert sein können. Die konkret besprochenen Ausführungsformen sind lediglich Veranschaulichungen konkreter Wege der Herstellung und Nutzung der Erfindung und beschränken den Geltungsbereich der Erfindung in keiner Weise. Darüber hinaus beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen technischen Merkmale, sofern nichts anderes angegeben ist. Wenn in dieser Anmeldung „kann” verwendet wird, so bedeutet dies die Möglichkeit der Realisierung, aber auch die tatsächliche technische Umsetzung. Wenn in dieser Anmeldung „etwa” verwendet wird, so bedeutet dies, dass auch der genaue Wert angegeben wird.
1 veranschaulicht ein allgemeines Modul 10. Das Modul 10 umfasst von vorn nach hinten in dieser Reihenfolge:

– eine vorderseitige Glasplatte 20 oder eine flexible Folie,
– eine transparente vorderseitige Elektrode 22 aus TCO (transparentes leitfähiges Oxid),
– Absorberschichten 24, die zum Beispiel aus amorphem Silizium und/oder mikrokristallinem Silizium bestehen oder amorphes Silizium und/oder mikrokristallines Silizium umfassen,
– eine transparente rückseitige Elektrode 90,
– eine optionale dünne Metallschicht 91, zum Beispiel aus NiV,
– eine Verkapselungs- oder Filterschicht 92, zum Beispiel farbig oder transparent, d. h. keine Farbe, und
– eine Glasplatte 94 oder eine flexible Folie.

Licht 11 trifft auf die Vorderseite des Moduls 10 auf, d. h. im Fall von 1 von unten.
Die vorderseitige Glasplatte 20 ist ein typisches Solarglas, d. h. ein Glas mit einem geringen Eisengehalt und einer hohen Durchlässigkeit zum Beispiel von mehr als 90 Prozent oder mehr als 95 Prozent.
Die transparente vorderseitige Elektrode 22 besteht zum Beispiel aus TCO (transparentes leitfähiges Oxid). Die transparente metallische rückseitige Elektrode 90 besteht ebenfalls aus TCO, insbesondere AZO, d. h. aluminiumdotiertes Zinkoxid.
Die Verkapselungs- oder Filterschicht 92 kann farbig oder transparent sein, d. h. klar. PVB ist ein zweckmäßiges Material für das Verkapselungsmittel 92.
Die Glasplatte 94 kann ebenfalls aus einem Solarglas bestehen, insbesondere aus dem gleichen Material wie das vorderseitige Glas 20. Alternativ kann normales Fensterglas als Glas 94 verwendet werden. Es brauchen keine anderen Schichten zwischen den Schichten 20 bis 94 zu liegen. Alternativ können weitere Schichten in dem Modul 10 angeordnet sein.
Das Modul 10 kann eine Länge im Bereich von 10 Zentimetern oder kleiner bis 3 Meter oder von 1 Meter bis 3 Meter und eine Breite im Bereich von 10 Zentimetern oder kleiner bis 3 Meter oder im Bereich von 1 Meter bis 3 Meter haben. Die Dicke des Moduls 10 kann zum Beispiel im Bereich von 5 Millimeter bis 10 Millimeter liegen.
Es gibt die folgenden Dicken in dem Modul 10:

– eine Dicke D20 der Glasplatte 20 liegt im Bereich von 2 Millimeter bis 5 Millimeter, zum Beispiel 3,2 Millimeter,
– eine Dicke D22 der vorderseitigen Elektrode 22 liegt im Bereich von 0,5 Mikrometer bis 1,5 Mikrometer, zum Beispiel 0,9 Mikrometer,
– eine Dicke D24 von Absorberschichten 24 liegt im Bereich von 0,1 Mikrometer bis 1 Mikrometer, insbesondere im Bereich von 0,1 Mikrometer bis 0,4 Mikrometer für einen amorphen Stapel und von 0,1 Mikrometer bis 1 Mikrometer für einen mikrokristallinen Stapel,
– eine Dicke D90 der rückseitigen Elektrode 90 liegt im Bereich von 50 Nanometer bis 150 Nanometer, zum Beispiel im Bereich von 90 Nanometer bis 115 Nanometer,
– eine Dicke D92 des Verkapselungsmittels 92 liegt im Bereich von 0,25 Millimeter bis 2 Millimeter, insbesondere im Bereich von 0,38 Millimeter bis 0,76 Millimeter, und
– eine Dicke D94 der Glasplatte 94 liegt im Bereich von 2 Millimeter bis 5 Millimeter, zum Beispiel 3,2 Millimeter.

Die Herstellung des Moduls 10 kann mit dem vorderseitigen Glas 20 beginnen, d. h. mit der Verwendung eines Superstrats. Alle Materialien und Dicken von Modul 10 gelten auch für die Module 110 bis 710 der 4 bis 10. Unterschiede werden separat erklärt.
2 veranschaulicht einen Absorberstapel 50 der Grundfarbe Rot. Der Absorberstapel 50 kann in Modul 10 anstelle von Absorberschichten 24 verwendet werden.
Ein vorderseitiges TCO 22a kann der vorderseitigen Elektrode 22 von Modul 10 entsprechen. Der Absorberstapel 50 wird bevorzugt auf der Vorderseite, d. h. auf der Schicht 54, beginnend abgeschieden.
Der Absorberstapel 50 umfasst von vorn nach hinten:

– eine p-dotierte amorphe Siliziumschicht 54 (p1 a-Si),
– eine p-dotierte amorphe Siliziumschicht 54 (p2 a-Si),
– eine amorphe Siliziumschicht 58 (pib1 a-Si),
– eine amorphe Siliziumschicht 60 (pib2 a-Si),
– eine amorphe Siliziumschicht 62 (pib3 a-Si),
– eine intrinsische amorphe Siliziumschicht 64 (i a-Si), und
– eine n-dotierte mikrokristalline Siliziumschicht 66 (n u-Si).

Es brauchen keine anderen Schichten zwischen den Schichten 54 bis 66 zu liegen. Alternativ können eine oder mehrere weitere Schichten in dem Absorberstapel 50 angeordnet sein.
Ein rückseitiges TCO 90a kann zum Beispiel der rückseitigen Elektrode 90 von Modul 10 entsprechen.
Die konkreten Prozessparameter während der Abscheidung des a-Si-Absorberstapels 50 sind für die Farbkennlinie des Moduls weniger relevant als die Dicken der einzelnen Schichten und die Kombination von Dicken. Jedoch wurden konkrete Bereiche für die Prozessparameter im ersten Teil der Beschreibung genannt.
Die p-dotierte amorphe Siliziumschicht 54 (p1 a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Bor, und
– eine Dicke D54 von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, d. h. eine Dicke im Bereich von 4 Nanometer bis 6 Nanometer.

Die p-dotierte amorphe Siliziumschicht 56 (p2 a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Bor, und
– eine Dicke D56 im Bereich von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, d. h. eine Dicke im Bereich von 4 Nanometer bis 6 Nanometer.

Zwei p-Schichten p1 und p2 können verwendet werden, die unterschiedliche Dotierungskonzentrationen mit Bezug aufeinander haben. Die unterschiedlichen Dotierungskonzentrationen verbessern den Kontakt mit dem TCO und verbessern die Modulspannung durch Bandabstandsabstimmung.
Die amorphe Siliziumschicht 58 (pib1 a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– legiert mit Kohlenstoff, und
– eine Dicke D58 von 2,2 Nanometer plus oder minus 20 Prozent.

Die amorphe Siliziumschicht 60 (pib2 a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– legiert mit Kohlenstoff, und
– eine Dicke D60 von 5,3 Nanometer plus oder minus 20 Prozent.

Es kann eine höhere Kohlenstoffkonzentration in der Schicht 58 als in der Schicht 60 vorliegen. Die amorphe Siliziumschicht 62 (pib3 a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– legiert mit Kohlenstoff, und
– eine Dicke D62 von 4,5 plus oder minus 20 Prozent.

Es kann eine höhere Kohlenstoffkonzentration in der Schicht 60 als in der Schicht 62 vorliegen.
Es können eine, zwei oder drei pib-Schichten verwendet werden, um die intrinsische Schicht vor Borkontaminierung zu schützen. Drei pib-Schichten erbringen sehr gute Sperr-Ergebnisse. Es kann jedoch Anwendungen geben, bei denen nur eine oder zwei Sperrschichten ausreichen. Es ist auch möglich, mehr als drei pib-Schichten zu verwenden.
Die intrinsische amorphe Siliziumschicht 64 (i a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– eine Dicke D64 im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer,
– die intrinsische Dotierungskonzentration wird gewöhnlich nicht bestimmt, kann aber unter 10¹⁴ cm^–3 liegen.

Die n-dotierte mikrokristalline Siliziumschicht 66 (n u-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Phosphor, und
– eine Dicke D66 von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent.

Der Absorberstapel 50 kann in den Modulen 110, 310 und 710 verwendet werden, siehe Beschreibung unten.
In einer weiteren Ausführungsform, bevorzugt mit Bezug auf ein separates Modul, aber auch mit Bezug auf Sätze von Modulen, wird der Stapel 50 innerhalb eines Moduls gedoppelt, d. h. eine Schicht 54 eines zweiten Stapels steht in physischem Kontakt mit der Schicht 66 des Stapels 66. Auch hier ist es möglich, einige Schichten des zweiten Stapels wegzulassen, wie es oben für den ersten Stapel 50 erklärt wurde. Alternativ können Schichten zu dem zweiten Stapel hinzugefügt werden, wie es oben für den ersten Stapel 50 erklärt wurde. Die Schicht 90a berührt die Schicht 66 des zweiten Stapels.
Der Doppelstapel kann in allen Modulen, die in den 3 bis 10 erklärt sind, anstelle von Stapeln, die dem Stapel 50 entsprechen, verwendet werden.
3 veranschaulicht einen Absorberstapel 70 der Grundfarbe Gelb. Der Absorberstapel 70 kann in Modul 10 anstelle des Absorberstapels 24 verwendet werden.
Ein vorderseitiges TCO 22b kann der vorderseitigen Elektrode 22 von Modul 10 entsprechen, d. h. die gleiche Art von vorderseitigen Elektroden kann für beide Stapel 50 und 70 verwendet werden. Der Absorberstapel 70 ist bevorzugt auf der Vorderseite, d. h. mit Schicht 74, beginnend abgeschieden.
Der Absorberstapel 70 umfasst von vorn nach hinten:

– eine p-dotierte amorphe Siliziumschicht 74 (p1 a-Si),
– eine p-dotierte mikrokristalline Siliziumschicht 76 (p2 u-Si),
– eine intrinsische mikrokristalline Siliziumschicht 78 (i u-Si),
– eine n-dotierte mikrokristalline Siliziumoxidschicht 80, und
– eine n-dotierte mikrokristalline Siliziumschicht 82 (n u-Si).

Es brauchen keine anderen Schichten zwischen den Schichten 74 bis 82 zu liegen. Alternativ können weitere Schichten in dem Absorberstapel 70 angeordnet sein. Eine rückseitige Elektrode 90b kann der Elektrode 90 von Modul 10 entsprechen, d. h. die gleiche Art von rückseitigen Elektroden kann für beide Stapel 50 und 70 verwendet werden.
Die konkreten Prozessparameter während der Abscheidung des mikrokristallinen Absorberstapels 70 sind für die Farbkennlinie des Moduls weniger relevant als die Dicken der einzelnen Schichten und die Kombination von Dicken. Jedoch sind konkrete Bereiche für die Prozessparameter oben angegeben worden.
Die p-dotierte amorphe Siliziumschicht 74 (p1 a-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Bor, und
– eine Dicke D74 von 10 Nanometer plus oder minus zehn Prozent.

Die p-dotierte mikrokristalline Siliziumschicht 76 (p2 u-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Bor, und
– eine Dicke D76 im Bereich von 34 Nanometer bis 41 Nanometer, zum Beispiel 37,5 Nanometer plus und/oder minus 10 Prozent.

Es können zwei p-Schichten verwendet werden. Die erste a-Si-Schicht kann verwendet werden, um das TCO vor H₂ (Wasserstoff) zu schützen, der für die u-Si Abscheidung benötigt werden kann.
Die intrinsische mikrokristalline Siliziumschicht 78 (i u-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– eine Dicke D78 im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer, und
– die intrinsische Dotierungskonzentration wird gewöhnlich nicht bestimmt, kann aber unter 10¹⁴ cm^–3 liegen.

Die n-dotierte mikrokristalline Siliziumoxidschicht 80 (n u-SiOx) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Phosphor, und
– eine Dicke D80 von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent.

Kohlendioxid kann zum Beispiel zu Silan während der Abscheidung der Schicht 80 hinzugegeben werden. Somit wird SiOx gebildet, wobei x im Bereich von 1 bis 2 liegt. Die Schicht 80 kann auch Kohlenstoff umfassen, insbesondere mehr als 1 Gewichtsprozent Kohlenstoff.
Diese Oxidschicht 80 verbessert die optischen Eigenschaften der Module.
Die n-dotierte mikrokristalline Siliziumschicht 82 (n u-Si) kann die folgenden Merkmale haben:

– Dotierungsspezies Phosphor, und
– eine Dicke D82 von 8 Nanometer plus oder minus 20 Prozent.

Der Absorberstapel 70 kann in den Modulen 210, 310, 410, 510 und 610 verwendet werden. Siehe Beschreibung unten.
In einer weiteren Ausführungsform, bevorzugt mit Bezug auf ein separates Modul, aber auch mit Bezug auf Sätze von Modulen, wird der Stapel 70 innerhalb eines Moduls gedoppelt, d. h. eine Schicht 74 eines zweiten Stapels steht in physischem Kontakt mit der Schicht 82 des Stapels 70. Auch hier ist es möglich, einige Schichten des zweiten Stapels wegzulassen, wie es oben für den ersten Stapel 70 erklärt wurde. Alternativ können Schichten zu dem zweiten Stapel hinzugefügt werden, wie es oben für den ersten Stapel 70 erklärt wurde. Die Schicht 90b berührt die Schicht 82 des zweiten Stapels.
Der Doppelstapel kann in allen Modulen, die in den 3 bis 10 erklärt sind, anstelle von Stapeln verwendet werden, die dem Stapel 70 entsprechen.
4 veranschaulicht ein Rot-Modul 110. Das Modul 110 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 120 bis 194 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ein Absorberstapel 150 wird in Modul 110 verwendet, der dem Absorberstapel 50 gleicht, wie in 2 gezeigt. Der Absorberstapel 150 bildet Absorberschichten 124. Der Absorberstapel 150 umfasst Schichten 154 bis 166, die den Schichten 54 bis 66 entsprechen. Die Dicken D154 bis D166 der Schichten 154 bis 166 entsprechen oder gleichen den Dicken D54 bis D66.
Die Verkapselungs- oder Filterschicht 192 ist farblos oder rot. Darum erscheint Modul 110 rot. Die rote Verkapselungs- oder Filterschicht 192 verstärkt die Farbe Rot. Die Gesamtfarbe des Moduls 110 entspricht einer speziellen Filterkennlinie, d. h. nur rotes Licht passiert das Modul 110.
Eine optionale dünne Metallschicht 191, die zum Beispiel NiV umfasst, führt zu einer besseren elektrischen Kennlinie des Moduls 110. Jedoch werden Farbbrillanz und -transparenz durch die Schicht 191 reduziert.
5 veranschaulicht ein Gelb-Modul 210. Das Modul 210 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 220 bis 294 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen. Ein Absorberstapel 270 wird in Modul 210 verwendet, der dem Absorberstapel 70 gleicht, wie in 3 gezeigt. Der Absorberstapel 270 bildet Absorberschichten 224. Der Absorberstapel 270 umfasst Schichten 274 bis 282, die den Schichten 74 bis 82 entsprechen. Die Dicken D274 bis D282 der Schichten 274 bis 282 entsprechen oder gleichen den Dicken D74 bis D82.
Das Verkapselungsmittel 292 ist farblos oder gelb. Darum erscheint das Modul 210 im Durchlassmodus bei Verwendung von Sonnenlicht gelb. Das gelbe Verkapselungsmittel 292 verstärkt die Farbe Gelb des Absorberstapels 270. Die Gesamtfarbe des Moduls 210 entspricht einer speziellen Filterkennlinie; d. h. nur Licht, das zu der Farbe Gelb führt, passiert das Modul 210.
Eine optionale dünne Metallschicht 291, die zum Beispiel NiV umfasst, kann zum Modifizieren der Filterkennlinie von Modul 210 verwendet werden, was für das menschliche Auge die Farbe Gelbgrau zur Folge hat.
6 veranschaulicht einen Modul-Stapel eines Orange-Moduls 310. Das Modul 310 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 320 bis 394 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ein Absorberstapel 350 wird in Modul 110 verwendet, der dem Absorberstapel 50 gleicht, wie in 2 gezeigt. Der Absorberstapel 350 bildet Absorberschichten 324 oder 324b. Der Absorberstapel 350 umfasst Schichten 354 bis 366, die den Schichten 54 bis 66 entsprechen. Die Dicken D354 bis D366 der Schichten 354 bis 366 entsprechen oder gleichen den Dicken D54 bis D66.
Alternativ wird ein Absorberstapel 370 in Modul 210 verwendet, der dem Absorberstapel 70 gleicht, wie in 3 gezeigt. Der Absorberstapel 370 bildet die Absorberschicht 224. Der Absorberstapel 370 bildet die Absorberschicht 324 oder 324a. Der Absorberstapel 370 umfasst Schichten 374 bis 382, die den Schichten 74 bis 82 entsprechen. Die Dicken D374 bis D382 der Schichten 374 bis 382 entsprechen oder gleichen den Dicken D74 bis D82.
Das Verkapselungsmittel 392 ist für beide Absorberstapel 350, 370 farblos oder orange. Darum erscheint das Modul 310 im Durchlassmodus bei Verwendung von Sonnenlicht orange. Das orangefarbene Verkapselungsmittel 292 oder die orangefarbene Folie bestimmt die Farbe des Moduls 310. Die Gesamtfarbe des Moduls 310 entspricht einer speziellen Filterkennlinie, d. h. nur Licht, das zu der Farbe Orange führt, passiert das Modul 310.
Eine optionale dünne Metallschicht 391, die zum Beispiel NiV umfasst, kann zum Modifizieren der Filterkennlinie von Modul 310 verwendet werden, was für das menschliche Auge die Farbe Orangegrau zur Folge hat.
7 veranschaulicht ein Blau-Modul 410. Das Modul 410 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 420 bis 494 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ein Absorberstapel 470 wird in Modul 410 verwendet, der dem Absorberstapel 70 gleicht, wie in 3 gezeigt.
Der Absorberstapel 470 bildet Absorberschichten 424. Der Absorberstapel 470 umfasst Schichten 474 bis 482, die den Schichten 74 bis 82 entsprechen. Die Dicken D474 bis D482 der Schichten 474 bis 482 entsprechen oder gleichen den Dicken D74 bis D82.
Das Verkapselungsmittel 492 ist blau. Darum erscheint das Modul 410 im Durchlassmodus bei Verwendung von Sonnenlicht blau. Das blaue Verkapselungsmittel 492 bestimmt die Farbe des Moduls 410. Die Gesamtfarbe des Moduls 410 entspricht einer speziellen Filterkennlinie; d. h. nur Licht, das zu der Farbe Blau führt, passiert das Modul 410.
Eine optionale Metallschicht 491, die zum Beispiel NiV umfasst, führt zu einer besseren elektrischen Kennlinie des Moduls 410. Jedoch werden Farbbrillanz und -transparenz durch die Schicht 491 reduziert.
8 veranschaulicht ein Grün-Modul 510. Das Modul 510 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 520 bis 594 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ein Absorberstapel 570 wird in Modul 510 verwendet, der dem Absorberstapel 70 gleicht, wie in 3 gezeigt. Der Absorberstapel 570 bildet Absorberschichten 524. Der Absorberstapel 570 umfasst Schichten 574 bis 582, die den Schichten 74 bis 82 entsprechen. Die Dicken D574 bis D582 der Schichten 574 bis 582 entsprechen oder gleichen den Dicken D74 bis D82.
Das Verkapselungsmittel 592 ist grün. Darum erscheint Modul 510 im Durchlassmodus bei Verwendung von Sonnenlicht grün. Das grüne Verkapselungsmittel 592 bestimmt die Farbe des Moduls 510. Die Gesamtfarbe des Moduls 510 entspricht einer speziellen Filterkennlinie, d. h. nur Licht, das zu der Farbe Grün führt, passiert das Modul 510.
Eine optionale Metallschicht 591, die zum Beispiel NiV umfasst, führt zu einer besseren elektrischen Kennlinie des Moduls 510. Jedoch werden Farbbrillanz und -transparenz durch die Schicht 591 reduziert.
9 veranschaulicht ein Purpur-Modul 610. Das Modul 610 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 620 bis 694 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ein Absorberstapel 670 wird in Modul 610 verwendet, der dem Absorberstapel 70 gleicht, wie in 3 gezeigt. Der Absorberstapel 670 bildet Absorberschichten 624. Der Absorberstapel 670 umfasst Schichten 674 bis 682, die den Schichten 74 bis 82 entsprechen. Die Dicken D674 bis D682 der Schichten 674 bis 682 entsprechen oder gleichen den Dicken D74 bis D82.
Das Verkapselungsmittel 692 ist Purpur. Darum erscheint Modul 610 im Durchlassmodus bei Verwendung von Sonnenlicht Purpur. Das purpurfarbene Verkapselungsmittel 692 bestimmt die Farbe des Moduls 610. Die Gesamtfarbe des Moduls 610 entspricht einer speziellen Filterkennlinie, d. h. nur Licht, das zu der Farbe Purpur führt, passiert das Modul 610.
Eine optionale Metallschicht 691, die zum Beispiel NiV umfasst, führt zu einer besseren elektrischen Kennlinie des Moduls 610. Jedoch werden Farbbrillanz und -transparenz durch die Schicht 691 reduziert.
10 veranschaulicht ein Rotbraun-Modul 710. Das Modul 710 entspricht oder gleicht Modul 10, mit Ausnahme der Merkmale, die im Folgenden erklärt sind. Die Bezugszeichen 720 bis 794 werden anstelle der Bezugszeichen 20 bis 94 verwendet, um gleiche Teile zu bezeichnen.
Ein Absorberstapel 750 wird in Modul 710 verwendet, der dem Absorberstapel 50 gleicht, wie in 2 gezeigt. Der Absorberstapel 750 bildet Absorberschichten 724. Der Absorberstapel 750 umfasst Schichten 754 bis 766, die den Schichten 54 bis 66 entsprechen. Die Dicken D754 bis D766 der Schichten 754 bis 766 entsprechen oder gleichen den Dicken D54 bis D66.
Das Verkapselungsmittel 792 ist farblos, wenn eine dünne Metallschicht 791 verwendet wird, oder braun, wenn keine Schicht 791 oder nur eine sehr dünne Schicht 791 verwendet wird, zum Beispiel mit einer Dicke von weniger als 5 Nanometer oder weniger als 1 Nanometer. Darum erscheint Modul 710 im Durchlassmodus bei Verwendung von Sonnenlicht braun oder rotbraun.
Das braune Verkapselungsmittel 792 oder die braune Folie oder die NiV-Schicht bestimmt die Farbe des Moduls 710. Die Gesamtfarbe des Moduls 710 entspricht einer speziellen Filterkennlinie, d. h. nur Licht, das zu der Farbe Braun führt, passiert das Modul 710.
Eine optionale dünne Metallschicht 791, die zum Beispiel NiV umfasst, kann zum Modifizieren der Filterkennlinie von Modul 710 verwendet werden, was für das menschliche Auge die Farbe Braun zur Folge hat, selbst wenn das Verkapselungsmittel 792 farblos ist.
Einfallendes Licht 11, 51, 71, 111, 211, 311, 411, 511, 611, 711 ist auf der Vorderseite des Absorberstapels oder Moduls in den 1 bis 10 gezeigt.
11 veranschaulicht zwei Gruppen A und B von Modulen. Die erste Gruppe A basiert auf dem Gelb-Absorberstapel 70 und umfasst die folgenden Module:

– Orange-Modul 310a, d. h. Modul 310 mit Gelb-Absorberstapel 370,
– Blau-Modul 410,
– Grün-Modul 510,
– weitere Module 956,
– Purpur-Modul 610,
– Gelb-Modul 210.

Die zweite Gruppe B basiert auf dem Rot-Absorberstapel 50 und umfasst die folgenden Module:

– Orange-Modul 310b, d. h. Modul 310 mit Rot-Absorberstapel 350,
– weitere Module 972,
– Braun-Modul 710, und
– Rot-Modul 110.

Dünne Metallschichten, die der Schicht 91 entsprechen, können insbesondere in den Modulen 210, 310a, 310b und 710 verwendet werden, um die Farbkennlinie zu beeinflussen. Des Weiteren können Gruppen von Modulen auf anderen Absorberstapeln basieren.
Die Verkapselungs- oder Filterschicht kann eine Folie sein. Es sind allerdings auch Verfahren zur Herstellung der farbigen Schichten, die das farbige Verkapselungsmittel ersetzen, möglich:

– Lack, Farbe, aufgebracht zum Beispiel durch Aufsprühen, Tauchbeschichtung oder andere Verfahren,
– Sputtern von Schichten auf die rückseitige Elektrode.

Obgleich Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile im Detail beschrieben wurden, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Modifizierungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung, wie sie durch die beiliegenden Ansprüche definiert werden, abzuweichen. Zum Beispiel leuchtet dem Fachmann sofort ein, dass viele der hier beschriebenen Merkmale, Funktionen, Prozesse und Verfahren variiert werden können, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus ist nicht beabsichtigt, den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung auf die konkreten Ausführungsformen des Systems, des Prozesses, der Herstellung, des Verfahrens oder der Schritte, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, zu begrenzen. Wie der Durchschnittsfachmann sofort anhand der Offenbarung der Erfindung erkennt, können Systeme, Prozesse, Herstellung, Verfahren oder Schritte, die derzeit existieren oder in der Zukunft noch entwickelt werden und die im Wesentlichen die gleiche Funktion erfüllen oder im Wesentlichen das gleiche Ergebnis erreichen wie die hier beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dementsprechend ist es beabsichtigt, dass die beiliegenden Ansprüche in ihrem Schutzumfang solche Systeme, Prozesse, Verfahren oder Schritte enthalten.
Es ist möglich, die Ausführungsformen der Einleitung miteinander zu kombinieren. Des Weiteren ist es möglich, die Beispiele der Beschreibung der Figuren miteinander zu kombinieren. Des Weiteren ist es möglich, die Ausführungsformen der Einleitung und die Beispiele der Beschreibung der Figuren zu kombinieren.
Bezugszeichenliste

10, 110, 210, 310, 410, 510, 610, 710: Modul
11, 51, 71, 111, 211, 311, 411, 511, 611, 711: einfallendes Licht
20, 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720: Glasplatte
22, 122, 222, 322, 422, 522, 622, 722: vorderseitige Elektrode
24, 24a, 24b, 124, 224, 324, 424, 524, 624, 724: Absorberschicht
50, 70, 150, 270, 350, 370, 470, 570, 670, 750: Absorberstapel
90, 90a, 90b, 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790: Elektrode
91, 291, 391, 791: Metallschicht
92, 192, 292, 392, 492, 592, 692, 792: Verkapselungsmittel
94, 194, 294, 394, 494, 594, 694, 794: Glasplatte
D20 bis D794: Entfernung
54: amorphe Siliziumschicht (p-dotiert)
56: amorphe Siliziumschicht (p-dotiert)
58 bis 64: amorphe Siliziumschicht
66: mikrokristalline Siliziumschicht (n-dotiert)
74: amorphe Siliziumschicht (p-dotiert)
76: mikrokristalline Siliziumschicht
78: intrinsische mikrokristalline Siliziumschicht
80: mikrokristalline Siliziumoxidschicht (n-dotiert)
82: mikrokristalline Siliziumschicht (n-dotiert)
154 bis 166: Schicht
274 bis 282: Schicht
354 bis 366: Schicht
374 bis 382: Schicht
474 bis 482: Schicht
574 bis 582: Schicht
674 bis 682: Schicht
754 bis 766: Schicht
A: erste Gruppe von Modulen
B: zweite Gruppe von Modulen
956: weitere Module
972: weitere Module

Claims

Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) Solarmodule (110 bis 710) mit unterschiedlichen Filterkennlinien, die Folgendes umfassen: ein erstes Substrat (220, 120) des Moduls oder eines ersten Moduls, eine erste Halbleiterschicht (278, 164) des Moduls oder des ersten Moduls, wobei die erste Halbleiterschicht (278, 164) mikrokristallin ist und eine Dicke (D278) im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist oder amorph ist und eine Dicke (D164) im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist, und eine erste Filterschicht (292, 192) des Moduls oder des ersten Moduls, wobei die erste Filterschicht (292, 192) eine erste Filterkennlinie für Licht aufweist, und/oder im Fall eines Satzes ein zweites Modul (610, 710), das Folgendes umfasst: ein zweites Substrat (620, 720), eine zweite Halbleiterschicht (678, 764), die das gleiche Material und die gleiche Dicke aufweist wie die erste Halbleiterschicht (278, 264), und eine zweite Filterschicht (692, 792) mit einer zweiten Filterkennlinie für Licht, wobei sich die zweite Filterkennlinie von der ersten Filterkennlinie unterscheidet.
Satz (A, B) nach Anspruch 1, wobei der Satz mindestens drei unterschiedliche Module (110 bis 710), mindestens vier unterschiedliche Module (110 bis 710) oder mindestens fünf unterschiedliche Module (110 bis 710) umfasst, wobei insbesondere jedes der Module Folgendes umfasst: ein Substrat, eine Halbleiterschicht aus dem gleichen Material und mit der gleichen Dicke wie die erste Halbleiterschicht (278, 264), und eine Filterschicht (692, 792) mit einer Filterkennlinie für Licht, wobei sich die Filterkennlinie von den anderen Filterkennlinien unterscheidet.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Halbleiterschicht (278) mikrokristallin ist und eine Dicke (D278) im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist, und wobei die erste Filterschicht (292) und/oder die zweite Filterschicht (692) aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: Gelb, Orange, Blau, Grün, Purpur, farblos.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Halbleiterschicht (278) Teil eines ersten Absorberstapels (270) ist und/oder wobei die zweite Halbleiterschicht Teil eines zweiten Absorberstapels (670) ist, der die gleichen Schichten und die gleichen Schichtdicken wie der erste Absorberstapel (270) umfasst, wobei der erste Absorberstapel (270) mindestens drei Schichten, mindestens vier Schichten oder mindestens fünf Schichten umfasst, und/oder wobei der erste Absorberstapel (270) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (274, 276), die erste Halbleiterschicht (278), und eine erste n-dotierte Schicht (280, 282), und/oder wobei der erste Absorberstapel (270) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (274), eine zweite p-dotierte Schicht (276), die erste Halbleiterschicht (278), eine erste n-dotierte Schicht (280), und eine zweite n-dotierte Schicht (282), und/oder wobei der erste Absorberstapel (270) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (274) mit einer Dicke (D274) von 10 Nanometer plus oder minus 10 Prozent, eine zweite p-dotierte Schicht (276) mit einer Dicke (D276) von 37,5 Nanometer plus oder minus 10 Prozent, die erste Halbleiterschicht (278), eine erste n-dotierte Schicht (208) mit einer Dicke (D280) von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent, und eine zweite n-dotierte Schicht (282) mit einer Dicke (D282) von 8 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, wobei bevorzugt alle Schichten des ersten Absorberstapels (270) mikrokristallin sind, aber die zweite p-dotierte Schicht (274) bevorzugt amorph ist.
Solarmodul (A, B) oder Satz (B) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Halbleiterschicht (164) amorph ist und eine Dicke (D164) im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist, und wobei die erste Filterschicht (192) und/oder die zweite Filterschicht (792) aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist/sind: rot, orange, braun, farblos.
Solarmodul (A, B) oder Satz (B) nach Anspruch 5, wobei die erste Halbleiterschicht (161) Teil eines ersten Absorberstapels (150) ist und/oder wobei die zweite Halbleiterschicht (764) Teil eines zweiten Absorberstapels (750) ist, der die gleichen Schichten und die gleichen Schichtdicken wie der erste Absorberstapel (150) umfasst, wobei der erste Absorberstapel (150) mindestens drei Schichten, mindestens vier Schichten, mindestens fünf Schichten, mindestens sechs Schichten oder mindestens sieben Schichten umfasst, und/oder wobei der erste Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154, 156), die erste Halbleiterschicht (164), und eine erste n-dotierte Schicht (166), und/oder wobei der erste Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154), eine zweite p-dotierte Schicht (156), die erste Halbleiterschicht (164), und eine erste n-dotierte Schicht (166), und/oder wobei der erste Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154), eine zweite p-dotierte Schicht (156), eine erste legierte Schicht (158) und/oder eine zweite legierte Schicht (160) und/oder eine dritte legierte Schicht (162), die erste Halbleiterschicht (164), und eine erste n-dotierte Schicht (166), und/oder wobei der erste Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154) mit einer Dicke (D154) von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine zweite p-dotierte Schicht (156) mit einer Dicke (D156) von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine erste legierte Schicht (158) mit einer Dicke (D158) von 2,2 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine zweite legierte Schicht (160) mit einer Dicke (D160) von 5,3 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine dritte legierte Schicht (162) mit einer Dicke (D162) von 4,5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, die erste Halbleiterschicht (164), eine erste n-dotierte Schicht (166) mit einer Dicke (D166) von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent, wobei bevorzugt alle Schichten des ersten Absorberstapels (150) amorph sind, aber die erste n-dotierte Schicht (166) bevorzugt mikrokristallin ist.
Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Halbleiterschicht (278) mikrokristallin ist und eine Dicke (D278) im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist, und des Weiteren Folgendes umfasst: ein drittes Modul (110), das Folgendes umfasst: ein drittes Substrat (120), eine dritte Halbleiterschicht (164), die amorph ist und eine Dicke (D164) im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist, und eine dritte Filterschicht (192) mit einer dritten Filterkennlinie für Licht, ein viertes Modul (710), das Folgendes umfasst: ein viertes Substrat (720), eine vierte Halbleiterschicht (764), die das gleiche Material und die gleiche Dicke aufweist wie die dritte Halbleiterschicht (164), eine vierte Filterschicht (792) mit einer vierten Filterkennlinie für Licht, wobei sich die dritte Filterkennlinie von der vierten Filterkennlinie unterscheidet.
Satz (A, B) nach Anspruch 7, wobei der Satz mindestens drei unterschiedliche Module (110, 310b, 710, 972), mindestens vier unterschiedliche Module (110, 310b, 710, 972) oder mindestens fünf unterschiedliche Module (110, 310b, 710, 972) umfasst, die eine Halbleiterschicht (164, 364b, 764) umfassen, die amorph ist und eine Dicke (D164, D364b, D764) im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist.
Satz (A, B) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die dritte Filterschicht (192) und die vierte Filterschicht (792) aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: rot, orange, braun, farblos.
Satz (A, B) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die dritte Halbleiterschicht (164) Teil eines dritten Absorberstapels (150) ist, und wobei die vierte Halbleiterschicht (764) Teil eines vierten Absorberstapels (750) ist, der die gleichen Schichten und die gleichen Schichtdicken wie der dritte Absorberstapel (150) umfasst, wobei der dritte Absorberstapel (150) mindestens drei Schichten, mindestens vier Schichten, mindestens fünf Schichten, mindestens sechs Schichten oder mindestens sieben Schichten umfasst, und/oder wobei der dritte Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154, 156), die erste Halbleiterschicht (164), und eine erste n-dotierte Schicht (166), und/oder wobei der dritte Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154), eine zweite p-dotierte Schicht (156), die erste Halbleiterschicht (164), und eine erste n-dotierte Schicht (166), und/oder wobei der dritte Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154), eine zweite p-dotierte Schicht (156), eine erste legierte Schicht (158) und/oder eine zweite legierte Schicht (160) und/oder eine dritte legierte Schicht (162), die erste Halbleiterschicht (164), und eine erste n-dotierte Schicht (166), und/oder wobei der dritte Absorberstapel (150) Folgendes umfasst: eine erste p-dotierte Schicht (154) mit einer Dicke (D154) von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine zweite p-dotierte Schicht (156) mit einer Dicke (D156) von 5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine erste legierte Schicht (158) mit einer Dicke von 2,2 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine zweite legierte Schicht (160) mit einer Dicke von 5,3 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, eine dritte legierte Schicht (162) mit einer Dicke von 4,5 Nanometer plus oder minus 20 Prozent, die erste Halbleiterschicht (164), eine erste n-dotierte Schicht (166) mit einer Dicke (D166) von 25 Nanometer plus oder minus 10 Prozent, wobei bevorzugt alle Schichten des dritten Absorberstapels amorph sind, aber die erste n-dotierte Schicht (166) bevorzugt mikrokristallin ist.
Satz Module nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Filterkennlinie einen ersten Teilbereich einer Länge von mindestens 50 Nanometer oder mindestens 100 Nanometer umfasst, der Licht der Wellenlängen durchlässt, die innerhalb des erstes Teilbereichs liegen, und wobei die zweite Filterkennlinie einen zweiten Teilbereich enthält, der die gleichen Wellenlängen abdeckt wie der erste Teilbereich, aber Licht mit den Wellenlängen des zweiten Teilbereichs sperrt.
Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, sofern abhängig von Anspruch 7, wobei die dritte Filterkennlinie einen dritten Teilbereich einer Länge von mindestens 50 Nanometer oder mindestens 100 Nanometer umfasst, der Licht der Wellenlängen durchlässt, die innerhalb des dritten Teilbereichs liegen, und wobei die vierte Filterkennlinie einen vierten Bereich enthält, der die gleichen Wellenlängen abdeckt wie der dritte Teilbereich, aber Licht mit den Wellenlängen des vierten Teilbereichs sperrt.
Satz (A, B) nach Anspruch 11 oder 12, wobei Durchlässigkeit bedeutet, dass mindestens 50 Prozent oder mindestens 75 Prozent der Energie von Licht mit Wellenlängen innerhalb eines Bereichs durchgelassen werden, und wobei Sperren bedeutet, dass mindestens 50 Prozent oder mindestens 75 Prozent der Energie von Licht mit Wellenlängen innerhalb eines Bereichs gesperrt werden.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Modul oder das erste Modul (210) eine erste vorderseitige Elektrode (222) umfasst, und/oder wobei das zweite Modul (610) eine zweite vorderseitige Elektrode (622) umfasst, wobei die erste vorderseitige Elektrode (222) und die zweite vorderseitige Elektrode (622) aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen, und/oder sofern abhängig von Anspruch 7, wobei das dritte Modul (110) eine dritte vorderseitige Elektrode (122) umfasst, wobei das vierte Modul (710) eine vierte vorderseitige Elektrode (722) umfasst, wobei die erste vorderseitige Elektrode (222), die zweite vorderseitige Elektrode (622), die dritte vorderseitige Elektrode (122) und die vierte vorderseitige Elektrode (722) aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen, und/oder wobei mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der vorderseitigen Elektroden eine Dicke im Bereich von 800 Nanometer bis 1100 Nanometer haben, und/oder wobei mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der vorderseitigen Elektroden eine Dicke im Bereich von 50 Nanometer bis 150 Nanometer oder im Bereich von 80 Nanometer bis 130 Nanometer oder im Bereich von 90 Nanometer bis 115 Nanometer haben.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Modul oder das erste Modul (210) eine erste rückseitige Elektrode (292) umfasst, und/oder wobei das zweite Modul (610) eine zweite rückseitige Elektrode (692) umfasst, wobei die erste rückseitige Elektrode (292) und die zweite rückseitige Elektrode (692) aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen, und/oder sofern abhängig von Anspruch 7, wobei das dritte Modul (110) eine dritte rückseitige Elektrode (192) umfasst, wobei das vierte Modul (710) eine vierte rückseitige Elektrode (792) umfasst, wobei die erste rückseitige Elektrode (292), die zweite rückseitige Elektrode (692), die dritte rückseitige Elektrode (192) und die vierte rückseitige Elektrode (792) aus der gleichen Schicht oder aus den gleichen Schichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen, und/oder wobei mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der rückseitigen Elektroden eine Dicke im Bereich von 50 Nanometer bis 150 Nanometer oder im Bereich von 80 Nanometer bis 130 Nanometer oder im Bereich von 90 Nanometer bis 115 Nanometer haben, und/oder wobei mindestens eine, mindestens zwei, mindestens drei oder alle der rückseitigen Elektroden eine Dicke haben, die geringer als 50 Prozent oder geringer als 20 Prozent von mindestens zwei, mindestens drei oder allen der vorderseitigen Elektroden ist.
Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Modul (210) ein erstes vorderseitiges Glas (220) umfasst, wobei das zweite Modul (610) ein zweites vorderseitiges Glas (620) umfasst, wobei das erste vorderseitige Glas (220) und das zweite vorderseitige Glas (620) aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen, und/oder sofern abhängig von Anspruch 7, wobei das dritte Modul (110) ein drittes vorderseitiges Glas (120) umfasst, wobei das vierte Modul (710) ein viertes vorderseitiges Glas (720) umfasst, wobei das erste vorderseitige Glas (220), das zweite vorderseitige Glas (620), das dritte vorderseitige Glas (120) und das vierte vorderseitige Glas (720) aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen.
Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Modul (210) ein erstes rückseitiges Glas (294) umfasst, wobei das zweite Modul (610) ein zweites rückseitiges Glas (694) umfasst, wobei das erste rückseitige Glas (294) und das zweite rückseitige Glas (694) aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen, und/oder sofern abhängig von Anspruch 7, wobei das dritte Modul (110) ein drittes rückseitiges Glas (194) umfasst, wobei das vierte Modul (710) ein viertes rückseitiges Glas (794) umfasst, wobei das erste rückseitige Glas (294), das zweite rückseitige Glas (694), das dritte rückseitige Glas (194) und das vierte rückseitige Glas (794) aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialschichten mit der gleichen Dicke oder den gleichen Dicken bestehen.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Modul (210) und/oder das zweite Modul (310a) eine Metallschicht (291, 391a) umfasst, die mindestens 95 Gewichtsprozent Metallatome umfasst, wobei die Dicke (D291, D391a) der Metallschicht (291, 391a) bevorzugt weniger als 30 Nanometer beträgt, oder, sofern abhängig von Anspruch 7: wobei die Metallschicht eine erste Metallschicht ist, und wobei das dritte Modul (310b) und/oder das vierte Modul (710) eine zweite Metallschicht (391b, 791) umfassen, die mindestens 95 Gewichtsprozent Metallatome umfasst, wobei die Schichtdicke (D391b, D791) der zweiten Metallschicht (391b, 791) bevorzugt weniger als 30 Nanometer beträgt.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Filterschicht (292, 192) und/oder die zweite Filterschicht (692, 792) ein organisches Material umfassen oder aus einem organischen Material bestehen, oder, sofern abhängig von Anspruch 7: wobei die dritte Filterschicht (192) und/oder die vierte Filterschicht (792) ein organisches Material umfassen oder aus einem organischen Material bestehen.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Filterschicht (292, 192) und/oder die zweite Filterschicht (692, 792) auf der Rückseite eines Solarabsorbers angeordnet sind, insbesondere zwischen einer rückseitigen Elektrode (290, 192) und einem rückseitigen Glas (294, 194), und/oder wobei die Transparenz des ersten Moduls und/oder des zweiten Moduls maximal 25 Prozent oder maximal 50 Prozent beträgt.
Solarmodul (A, B) oder Satz (A, B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Modul eine dritte Halbleiterschicht oder einen dritten Absorberstapel umfasst, die bzw. der das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die erste Halbleiterschicht oder der erste Absorberstapel aufweist, und/oder wobei das zweite Modul eine vierte Halbleiterschicht oder einen vierten Absorberstapel umfasst, die bzw. der das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die dritte Halbleiterschicht oder der dritte Absorberstapel aufweist.
Solarmodul (A, B), das Folgendes umfasst: ein erstes Substrat (220, 120), eine erste Halbleiterschicht (278, 164), die mikrokristallin ist und eine Dicke (D278) im Bereich von 100 Nanometer bis 750 Nanometer aufweist, oder die amorph ist und eine Dicke (D164) im Bereich von 100 Nanometer bis 200 Nanometer aufweist, wobei das Modul eine zweite Halbleiterschicht oder einen zweiten Absorberstapel umfasst, die bzw. der das gleiche Material und die gleiche Dicke wie die erste Halbleiterschicht oder der erste Absorberstapel aufweist.
Verfahren für die Fertigung eines Satzes (A, B) Solarmodule (110 bis 710), insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, das Folgendes umfasst: Herstellen einer ersten Gruppe (A, B) unterschiedlicher Module (110 bis 710) auf der Grundlage eines ersten Halbleiterschichttyps (278, 164) oder eines ersten Absorberstapeltyps (270, 150), wobei die Module (110 bis 710) unterschiedliche Filterkennlinien mit Bezug auf sichtbares Licht haben.