JP2022548658A - 透明カバープレートの加工方法及びカバープレート - Google Patents

Abstract

【要約】本発明は平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）を加工する方法に関し、この方法は：ａ） 外部環境に面した外側（２７）及び反対側の内側（２８）を有する透明カバープレート（１０）を提供するステップであって、前記カバープレート（１０）は、前記カバープレート（１０）の外面（１１）及び内面（１３）から選ばれた少なくとも１つのカバープレート表面（１１、１３）に光拡散構造を有する構造化領域（１５）を具備し、或いは代替的に構造化領域（１５）が形成されているステップと、ｂ） 外側（２７）及び内側（２８）から選ばれたカバープレート側（２７、２８）の一部に、少なくとも１つの光学干渉層（１６）を形成するステップであって、ｂ１） 前記カバープレート（１０）にマスク（２４）を塗布するステップであって、前記カバープレート（１０）を通した垂直視において、前記マスク（２４）は前記カバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）を被覆せず、前記カバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第２領域（２３）を被覆し、前記第１領域（２２）及び前記第２領域（２３）は、さらに形成される可能性のある前記構造化領域（１５）と重なるように配置されているステップと、ｂ２） 既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとも１つの光学干渉層（１６）を前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）上で、前記カバープレート（１０）に塗布するステップであって、前記光学干渉層（１６）は、前記カバープレート（１０）を通した垂直視において、前記マスク（２４）と重なるように、及び前記カバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）と重なるように塗布されるステップと、ｂ３） 前記マスク（２４）を除去することにより、垂直視において前記マスク（２４）と重なる前記光学干渉層（１６）も除去するステップと、を含むステップと、を含む。

Description

本発明は、建築物の囲い構造物又は独立壁の一体化構成部品として使用することを目的とし、かつ、建築機能のみを実現するソーラーモジュール及びソーラーコレクタなどの光吸収性平坦体及び受動平坦体の製造技術分野に属する。

太陽光から光起電エネルギーを発生させるソーラーモジュールや、太陽光を熱エネルギーに変換するソーラーコレクタは、日常生活ではよく知られている。ここではさらに、ソーラーモジュールとソーラーコレクタをまとめて「光吸収性平坦体」と称する。光吸収性平坦体は、太陽光からエネルギーを発生させたり、太陽光を熱エネルギーに変換したりするために用いられる。それらは、「能動」平坦体とも呼ばれ、この目的に適していないか、意図されていない「受動」平坦体とは著しく違う。

ソーラーモジュールは、太陽光を直接電流に変換するための光活性半導体層を含む。「薄膜ソーラーモジュール」という用語は、十分な機械的強度を持つキャリア基板を必要とする数ミクロンだけの厚さを有する層系を意味する。公知のキャリア基板は、通常ガラス又はプラスチック製であり、それぞれの層の厚さ及び特定の材料特性によって、剛性プレート又は可撓性フィルムとして構成することができる。よく知られているように、薄膜ソーラーモジュールは、熱可塑性中間層を介して互いに強固に接続された、一般的にガラス製の２つの個別のペインの間に光活性半導体層が配置された複合ペインの形態で形成されている。太陽光は、カバーガラスなどのカバーペインを透過して光活性半導体層に照射することができる。

ソーラーコレクタは、一般的に、吸収体と、配管システム内を循環する熱伝達媒体（流体）とを備えたハウジングを含む。ハウジングは、光入口側においてカバープレートによって閉じられている。吸収体は、カバープレート（例えばカバーガラス）を通過する太陽光によって加熱され、そのエネルギーを熱伝達媒体に伝達し、熱伝導媒体は、ソーラーコレクタから一定の距離を置いて配置されたバッファ貯蔵タンクに熱的に結合され、それによって熱エネルギーを利用可能にする。

開放空間システムにおいて、光吸収性の平坦体、特にソーラーモジュールの大幅な増加が見られる。しかし、建築統合型環境における応用は、現在のところ、はるかに小規模なものにとどまっている。分散型エネルギーソリューションへの取り組みが増加していることに鑑み、特に、外装、窓、屋根要素など、ビルシェルの一体化構成部品としての応用が必要とされている。そのほかの応用分野としては、遮音塀（道路、鉄道）、外部目隠しフェンス、温室壁などの独立した壁がある。

これらの新しい応用は、光吸収性平坦体、特に美観性、耐久性、及びシールや断熱などのほかの機能に対して全く新しい要求を提出する。異なる形状、大きさ、色が使用可能であり、色の印象は可能な限り均一にする。しかし、光吸収性平坦体の実際の機能性と衝突する技術的問題が存在する。理想的な光吸収性平坦体は、入射する放射エネルギーを最適に利用するために、入射太陽光を完全に吸収する黒体とすることができる。しかし、実際の物体は入射した放射を反射し、吸収した放射を減衰させる。人間の目での色の印象は基本的に、スペクトル選択反射と可視光減衰の結果である。光吸収性平坦体が有色である場合、すなわち理想的な黒体とは異なる色の印象が人間の目において形成される場合、光学活性半導体に吸収される光の強度が低下し、従ってソーラーモジュールの電力や効率が低下する。ソーラーコレクタでは、吸収体に吸収される熱が減少し、ソーラーコレクタの効率も低下する。

ソーラーモジュールとソーラーコレクタの共通点は、光入口側のカバープレートを用いて色効果を実現できることである。そのための様々な方法が知られている。

国際特許出願ＷＯ２０１４／０４５１４１によれば、デッキガラスの内部に少なくとも３～９層の干渉層を複数積層してなる光学フィルタの使用が知られている。光学フィルタ層は、太陽光の特定のスペクトル範囲を反射して色効果を引き起こす。拡散散乱カバーガラスの使用も示されており、カバーガラスの光学干渉層及び粗面側はカバーガラスの異なる側（干渉層は内側、粗面側は外側）にあり、カバーガラスの光学的及び構造的特性の説明は省く。色の印象は表面構造化により均一化される。しかし、角度安定性は、複数層の層構造による特殊な反射スペクトルの複雑な調整によって実現される。感知される色は層の厚さ及び屈折率に大きく依存するので、個々の干渉層は可能な限り均一に堆積されなければならない（すなわち、均一な層の厚さを有する）。光学干渉層による発色効率の損失は許容される。しかしながら、１平方メートル以上の面積に、屈折率や層の厚さを正確に調整された最大９層の多層膜を連続生産することは、技術的に非常に厳しく、高いコストを伴う。

蝶に似たナノ構造を形成する生物工学手法の使用もよく知られている（Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ， Ｂｌａｓｉら、第３３回欧州太陽光発電会議と展示会、２０１７年９月２４日～２９日、オランダ、アムステルダム参照）。これらの方法は非常に複雑でコストがかかるため、大面積のソーラーモジュールやソーラーコレクタの工業的大量生産にはまだ適していない。

セラミックスクリーン印刷や有機ガラスの色の利用によりカバープレートに色を付けることも知られている。いずれも比較的低コストの技術であり、幅広い色を作り出すことも可能である。また、色の印象は角度にわずかにだけ依存する。しかし、色層自体は基本的に不透明であり、光を大いに吸収するため、効率的な損失が必然的に非常に高くなる。これは特に薄い色合いに当てはまり、通常は許容できない効率の低下を招く。

この点において、光学干渉コーティングの使用のみが、現在、光吸収性平坦体において、許容可能な効率損失で色効果を達成する可能性を提供している。しかしながら、これまでのところ、光学干渉層によって反射されるスペクトル範囲に対応する、当該光学干渉層によるカバーガラスのモノクロの実施形態のみが知られている。色効果は通常、反射された色と背景色との組み合わせによるものである。光学干渉層が平坦体の可視領域全体に位置するので、平坦体は、背景色に応じて、本質的に同じ色を有する。しかし、平坦体のモノクロ実施形態は、創作の自由度を大きく制限することになる。

上記に鑑み、本発明の目的は、多色、特に２色の平坦体を提供することである。工業的連続生産において、平坦体を一般的な方法で生産することが可能であり、かつ、生産時間も比較的短いはずである。平坦体の多色着色は、光吸収性平坦体の効率にわずかにだけ影響するものとする。また、建築統合型環境に使用する場合、色は観察者の位置や太陽の位置に強く依存するため、色は観察角度や照射角度にできるだけ依存しないようにする必要がある。工業的連続生産においても同様に重要なことは、平坦体が大面積で、許容可能なコストで、満足できる均一性で生産できることである。

外装、特に窓、ドア、バルコニーなどの機能要素の特定実施形態に関して、様々な大きさと形状の有色平坦体を使用することが必要な場合がある。光吸収性平坦体の問題点は、原理的には、異なる大きさと形状の平坦体を製造することが技術的に可能ではあるが、比較的小さく非矩形の形状はかなりの追加コストを招致し、経済的に好ましくないことである。この問題を解決するためには、板金、そのほかの従来の建築材料で作られた外装要素を使用することが考えられる。しかし、ここには色生成の性質にある技術的な問題がある。実際、異なる照明条件において、色の起源（吸収／発光、干渉、屈折）に応じて、特に光の種類（拡散、直射、光の色）に応じて、入射角及び／又は観察角を変化させることにより、光吸収性平坦体の色を変化させることができる。外装要素が有色光吸収性平坦体とは異なる材料で製造されると、典型的には望ましくない白いコントラストを引き起こす。従って、これらのデメリットを回避し、単純な多色色構成を可能にする受動外装要素を有することが望ましい。

本発明の提案によれば、これら及びほかの目的は、平坦体用の透明カバープレートを加工する方法、平坦体を製造する方法、並びに、組み合わせの請求項による透明カバープレート及び透明カバープレートを有する平坦体によって解決される。本発明の有利な実施形態は、サブクレームの特徴によって示される。

本発明の目的のために、「平坦体」は、外部環境に面した透明カバープレートを有する平坦で、好ましく平面な本体であり、例えばソーラーモジュール又はソーラーコレクタのような光吸収性平坦体、又は構造的機能のみを実現し且つ太陽光に基づくエネルギーを生成及び変換するのに適していない受動平坦体とすることができる。原則として、あらゆるタイプのソーラーモジュールは、ソーラーモジュール、特にシリコンベースウエハベースのソーラーモジュール、又はモノリシック集積形式で直列に接続された太陽電池を有する薄膜ソーラーモジュールとして実現することができる。

平坦体は、平坦体の内部に太陽光を通すことができる。全体として、平坦体は、後側、すなわち光入口側とは反対側に、１つ又は典型的にはいくつかの構成部品を有する。不透明後側要素は、好ましくは透明カバープレートに強固に結合されていることが好ましいが、必ずしも強固に結合される必要はない。後側要素は、通常、その構成部品によって決まる１つ又は複数の色を有することができる。平坦体の背景色は、後側要素の色によって与えられる。

ソーラーモジュールにおいて、後側要素は、太陽電池と、帯状バスバーのようなほかの電気構成部品と、実施形態によって、カバー又はベースプレートとを含む。典型的に、太陽電池付きベースプレートは、熱可塑性中間層を介してカバープレートに強固に接続される。ソーラーモジュールの後側要素の色は、基本的に太陽電池の色によって決定される。薄膜ソーラーモジュールにおいて、光学活性電池領域は、通常、黒色、アンスラサイトグレーで、又は濃い青色と緑色の残存色合いを有する。シリコンウエハモジュールにおいて、光学活性領域は通常青色である。ソーラーコレクタにおいて、後側要素は、一般的に、ハウジング、吸収体、及び管内の熱伝達媒体（流体）を含む。ソーラーコレクタにおいて、後側要素は通常黒色である。受動平坦体において、後側要素は通常、不透明で黒色である。

カバープレートが少なくとも１つの構造化領域と少なくとも１つの光学干渉層とを有する有色ソーラーモジュールが、未公開の欧州特許出願ＥＰ１８１８６１５３．５及びＥＰ１８１８６１６１．８に記載されている。これらのソーラーモジュールの実施形態、機能及び用途については、両欧州特許出願の開示を完全に参照する。

好ましくは、有色受動外装要素は、有色ソーラーモジュールと組み合わせて外装に使用される。有色受動外装要素は、未公開の欧州特許出願ＥＰ １８１８６１７５．８に記載されている。外装要素の実施形態、機能及び用途については、当該欧州特許出願の開示を完全に参照する。

本発明によれば、平坦体用の透明カバープレートを加工する方法が示される。

この方法は、外部環境に面した外側及び反対側の内側を有する透明カバープレートを提供することを含む。従って、カバープレートは、外側に関連する外面と内側に関連する内面との２つの反対するカバープレート表面を有する。カバープレートは、外面及び内面から選ばれた少なくとも１つのカバープレート表面に光拡散構造を有する構造化領域を具備する。構造化領域は、以下に述べる光散乱構造を有する。構造化領域は、カバープレート表面の単一セクションから構成されていてもよい。同様に、構造化領域は、カバープレート表面の空間的に互いに分離されたいくつかのセクションを含むことができる。カバープレート表面は、構造化領域を有していなくてもよいエッジ領域を除いて、表面全体に構造化領域を有していることが好ましい。

或いは、非構造化透明カバープレートを提供し、それによって、外面及び内面から選ばれた少なくとも１つのカバープレート表面に、光散乱構造を有する少なくとも１つの構造化領域が形成されてもよい。構造化領域の形成は、以下に説明される少なくとも１つの光学干渉層の形成の前又は後に行うことができる。

この方法は、カバープレートの外側及び内側から選ばれた一方側の一部に、少なくとも１つの光学干渉層を形成することをさらに含む。

本発明の目的のために、「部分」又は「部分領域」は、完全な範囲を意味する「全体的領域」に相反して、カバープレートを通る垂直方向から見たカバープレート表面の不完全な範囲を意味すると理解される。カバープレート表面の一部に直接層を塗布すれば、その層はカバープレート表面を完全に被覆するのではなく、部分的にのみ被覆する。カバープレート表面に全面的な層を直接塗布すれば、その層はカバープレート表面を完全に被覆する。層がカバープレート表面に直接塗布されておらず、１つ又は複数のほかの層の間に配置されている場合、これは、カバープレート表面を通して垂直に見たときにカバープレート表面上への層の（直交）投影に対応する方法でに適用され、それによって「重なる」という用語ではなく「被覆」が使用される。カバープレート表面は、層が重なった領域と重なっていない領域とに分割可能である。「領域」は、カバープレート表面の１つ以上の隣接するセクションによって構成できる。カバープレート表面は、重なり領域と非重なり領域とから構成されてもよいが、重なり領域と非重なり領域は、カバープレート表面のエッジ領域を含まないなど、カバープレート表面の一部にのみ影響をすることが可能である。カバープレート表面の非被覆領域は、内側に配置される、すなわち、カバープレート表面の被覆領域によって完全に囲まれることが有利である。

選ばれたカバープレート側の少なくとも１つの光学干渉層の部分領域形成は、選ばれたカバープレート側でカバープレートにマスクを塗布することを含み、カバープレートを通して垂直視したときに、当該マスクは当該カバープレート側のカバープレート表面の第１領域を被覆するのではなく、当該カバープレート側のカバープレート表面の第２領域を被覆する。さらに、第１領域と第２領域とは、カバープレートを通した垂直方向から見て、既に形成された、或いはさらに形成される可能性のある構造化領域と重なるように、配置されている。カバープレートを通した垂直視において、第１領域全体及び第２領域全体は、構造化領域と重なっていることが有利である。マスクは、カバープレート表面上に直接（すなわち、さらなる中間層を必要とせず）配置することができる。しかしながら、１つ以上の中間層は、マスクとカバープレート表面との間に位置してもよい。

次いで、既定の又は予め決定可能な波長範囲内の光を反射するための少なくとも１つの（第１）光学干渉層が、選ばれたカバープレート側に、カバープレートに塗布され、当該光学干渉層は、カバープレートを通した垂直視において、マスクと重なるように（すなわち、カバープレート表面の第２領域と重なるように）、及びマスクによって被覆されていないカバープレート表面の第１領域と重なるように塗布される。光学干渉層は、カバープレート表面上及びマスク上に直接（すなわち、さらなる中間層を必要とせず）配置することができる。しかしながら、１つ以上の中間層がその間に位置してもよい。好ましくは、光学干渉層は、マスクによって部分的に被覆されたカバープレート表面全体に塗布される。

その後、マスクが除去され、それによって光学干渉層（例えば、マスクを直接被覆する光学干渉層）も除去される。

本文で及びさらに使用されるように、「カバープレートを通した垂直視」という用語は、構造の、カバープレート平面に平行な表面上への正投影（すなわち、垂直延長）を意味する。ここで、垂直とはカバープレート平面に対して垂直のことである。カバープレート平面は、カバープレートが延在する平面である。

好ましくは、カバープレートは曲率がなく、従って平坦（平ら）である。しかしながら、カバーは湾曲していてもよい。カバープレートは、剛性であってもよいし、可撓性であってもよい。言ってみれば、可撓性カバープレートの形で、平坦な形で提供することができる。平坦（平面的な）カバープレートの場合、カバープレート自体の延長は、本発明の意味で「カバープレートの平面」と理解される平面を規定する。湾曲したカバープレートの場合、ローカル平面は、その平面の任意の点にある（仮想）平面接線表面によって定義できる。この接線表面も、「カバープレートの平面」という用語に属する。

マスクは、リソグラフィ、デジタル印刷又はスクリーン印刷のような公知の技術によって塗布することができる。カバープレートを傷つけることなくカバープレートから取り外せることを前提として、マスクの材質は任意である。例えば、マイクロメータ範囲内の厚さを有するコーティングをマスクとして用いることができる。テープをマスクとして使うこともできる。

既に説明したように、代替案によれば、カバープレートの外面及び／又は内面における光散乱構造を有する構造化領域の形成は、光学干渉層が構造化領域に塗布されない限り、（第１）干渉層の一部形成の前又は後に行うことができ、これにより、時間的順序、すなわち構造化領域形成が時間的にマスク塗布の前にあることが必然的に決定される。

本発明によれば、カバープレート表面（外面及び／又は内面）を部分的にしか被覆しないマスクを使用することにより、少なくとも１つの部分的な光干渉層を有する透明カバープレートを簡単かつ費用効率よく製造することができる。具体的には、カバープレート表面は、カバープレートを通した垂直視においてマスクで被覆されていない第１領域に光学干渉層を有し、マスクで被覆されている第２領域には光学干渉層を有していない。その結果、一部のみに塗布される干渉層によって、所定の波長範囲内の光の反射に応じて、カバープレート又は平坦体の部分的に異なる色効果を生じさせる。より正確には、背面要素の色と、少なくとも１つの光学干渉層で反射された光の色とを組み合わせて、全体の色が得られる。例えば、ＣＩＧＳ薄膜ソーラーモジュールにおいて、光起電活性太陽電池は青黒色を有しているので、光学干渉層領域内の平坦体の全体的な色に寄与する。（第１）光学干渉層で被覆されていない表面の第２領域では、更なる光学干渉層が設けられていなければ、このような色効果は存在しない（以下参照）。この場合、この領域の色は、主にカバーを通して視認可能な背景色（すなわち、後側要素の色）によって決定される。このため、カバープレートは色中立的である。もちろん、透明カバープレートに着色することで、後側要素の背景色を変えることもできる。例えば、ＣＩＧＳ薄膜ソーラーモジュールにおいて、光学干渉層がない領域で、光起電活性太陽電池の青黒色が見られる。ＣＩＧＳ薄膜ソーラーモジュール、そして一般的にソーラーモジュールでは、背景色は太陽電池の色によって決定される。太陽電池は、カバープレートの大部分、例えば少なくとも９０％、特に少なくとも９５％を被覆する。受動平坦体の場合、例えば、背面の平坦体は、無着色、暗色、無光沢である。後側要素が有色である可能性もある。以下で説明するように、カバープレートは、１つ以上の追加の光学干渉層を有することができる。この場合、マスクを局所的に（第２領域）除去した後に、第１光学干渉層のみが存在するか、又は少なくとももう１つの光学干渉層が存在するかによって、局所的に異なる色が生じる。（第１）光学干渉層は、カバープレートの片面又は両面の一部に形成されていてもよい。

本発明に係る方法の有利な実施形態によれば、（第１）光学干渉層の部分領域形成後、既定の又は予め決定可能な波長範囲内の光を反射するための少なくとももう１つ（第２）光学干渉層が、選ばれたカバープレート側に、カバープレートに塗布され、当該（第２）光学干渉層は、カバープレートを通して垂直に見たときに、カバープレート表面の第１領域及び第２領域と重なる。従って、少なくとも１つの（第２）光学干渉層は、特に、既に塗布された（第１）光学干渉層に塗布される。好ましくは、（第２）光学干渉層が直接塗布される、すなわち、さらなる中間層も必要とせずに塗布されるが、必ずしもそうとは限らない。

本発明に係る方法のほかの有利な実施形態によれば、選ばれたカバープレート側及び／又は非選択のカバープレート側に、既定の波長範囲内の光を反射するための少なくとももう１つ（第３）光学干渉層を有する透明カバープレートが提供され、（第３）光学干渉層は、カバープレートを通して垂直に見たときに、選ばれたカバープレート側のカバープレート表面の第１領域及び第２領域を被覆する。

本発明に係る方法の上述の実施形態によれば、カバープレートは、（カバープレートの観点から）少なくとも１つの第１光学干渉層の上方に位置する少なくとも１つの第２光学干渉層を有してもよい（すなわち、少なくとも１つの第１光学干渉層は、カバープレート表面と少なくとも１つの第２光学干渉層との間に位置する）。代替的に又は追加的に、カバープレートは、（カバープレートから見て）少なくとも１つの第１光学干渉層の下方に位置する少なくとも１つの第３光学干渉層を有してもよい（すなわち、少なくとも１つの第３光学干渉層は、カバープレート表面と少なくとも１つの第１光学干渉層との間に位置する）。ここで重要なことは、少なくとももう１つ光学干渉層（少なくとも１つの第２光学干渉層及び／又は少なくとも１つの第３光学干渉層）が、カバープレートを通して垂直に見たときに、少なくとも１つの（第１）部分的な光学干渉層を完全に被覆し、かつ、カバープレート表面の、（第１）部分的な光学干渉層によって被覆されていない第２領域にも配置されていることである。これにより、少なくとも１つの第１部分領域光学干渉層と少なくとも１つの第２光学干渉層とは互いに重ね合わせられ、少なくとも１つの第２光学干渉層は、第１の部分領域光学干渉層に重ね合わせられなくても形成される。代替的又は追加的に、少なくとも１つの第１部分領域光学干渉層と少なくとも１つの第３光学干渉層とは互いに重ね合わせられ、少なくとも１つの第３光学干渉層もまた、第１部分領域光学干渉層と重ね合わせられずに（しかし任意に、少なくとも１つの第２光学干渉層と重なり合って）形成されている。

また、非選択のカバープレート側に少なくとも第３光学干渉層を有するカバープレートを提供することもできる。

例えば、平坦体は、少なくとも２つの自由に選択可能な色、すなわち、表面の第１領域で上下に隣接する２つの光学干渉層（第１及び第２の光学干渉層）での光反射により生じる第１色と、表面の第２領域で第２光学干渉層のみでの光反射により生じる第２色とを有していてもよい。いずれの場合も、光学干渉層での反射による色と表面の背景色との組み合わせによって、色の印象が生成される。従って、少なくとも１つの光学干渉層を使用してカバープレート全体に、すなわち、カバープレートの、これまでマスクで覆われていて光学干渉層を有さない領域においても、特定の２色の実施形態を提供し、それによって２色を自由に選択することができる。

これにより、平坦体を２色、特に多色に容易に構成することができる。１つ以上の重ね合わせられた光学干渉層と後側要素の背景色との組み合わせにより１つの色が生成され、後側要素の背景色により少なくとももう１つの色が生成される。特に有利な方法により、例えば、情報を符号化する有色パターン又は有色文字を、異なる色の背景で表示することができる。

本発明の有利な実施形態によれば、少なくとも１つの第１光学干渉層の部分領域形成を１回又は数回繰り返すことができる。特に、少なくとも１つの（第１）光学干渉層は、カバープレートの両側に形成されていてもよい。第１光学干渉層は、カバープレートの同じ側に複数回形成されてもよい。繰り返しの場合は、第１光学干渉層の部分領域形成のための異なるステップを上記と同様な方法で行う。

本発明の実施形態によれば、透明カバープレートは、単一の材料、例えばガラス又はプラスチック、好ましくはソーダライムガラスからなる。好ましくは、カバープレートは、剛性のガラス板又はプラスチック板である。この場合、カバープレートの外面又は内面は、カバープレートのそれぞれの材料によって形成される。代替実施形態によれば、カバープレートは、少なくとも２つの異なる材料からなり、カバープレートの外面及び／又は内面は、カバープレートのコアとは異なる材料から形成される。好ましくは、カバープレートのコアは、ガラス又はプラスチックのような単一材料により、好適にはソーダライムガラスによって作製される。カバープレートコアの外側及び／又は内側には、カバープレートコアとは異なる材料が塗布されており、この材料は透明であり、カバープレートコアの材料と同じ光学屈折率を有する。この場合、カバープレートの外面及び／又は内面は、カバープレートのコアに塗布されたそれぞれの材料によって形成される。本発明によれば、「カバープレート」という用語はこのため複合体も含み、但し、カバープレートを形成する材料が透明であり且つ同じ光学屈折率を有する。

本発明の目的のために、「透明性」又は「透明」という用語は、可視光の透過率が少なくとも８０％、特に少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９５％、特に１００％であることを意味する。典型的に、可視光は３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長範囲に存在する。「不透明」とは、可視光透過率が５％未満、特に０％であることを意味する。パーセンテージ値は、カバープレートの一方側で測定され、カバープレートの他方側に入射する光の強度と関連している光の強度を指す。このような測定のために、カバープレートの一方側に白色光源（可視光源）を配置し、カバープレートの他方側に可視光用検出器を配置してもよい。以下の光屈折率の値は、常に３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの可視波長範囲の光屈折率を意味する。

光学干渉層は、それぞれ単層又は複数層であってもよく、すなわち、１つ又は複数の屈折層を有していてもよい。光学干渉層は、色の生成に使用され、それによって、光学干渉層は、光学干渉層の様々な界面で反射される光の建設的干渉と相殺的干渉が可能になるように構成される。光学干渉層の界面で反射された光の干渉により色が発生する。光学干渉層は、（白色の）光、特に太陽光で照射されると、カラーフィルタとして機能し、均一な色を生成する。

原則として、光学干渉層は、同じ屈折率及び層厚さを有していてもよい。本発明の方法の有利な実施形態によれば、少なくとも２つの光学干渉層は、屈折率及び／又は層厚さが異なり、これにより、種々の色を有するカバープレートを製造することが可能となる。

外部から白色の光、特に太陽光で照射されると、平坦体は、観察者に少なくとも２色からなる、すなわち平坦体が多色であるような色の印象を与える。好ましくは、多色の色印象は、平坦体又はそのカバープレートの外面全体に拡大している。

平坦体の色は、三色座標Ｌ＊、Ａ＊、Ｂ＊によって記述することができ、これによって色座標は、知覚可能な全ての色が正確に定義される、専門家に知られている（ＣＩＥ）Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間を指す。この色空間は、欧州規格ＥＮ ＩＳＯ１１６６４-４『測色－第４部：ＣＩＥ １９７６ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間』に規定されており、本発明の説明のコンテキストにおいて全て引用されている。ＣＩＥ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊）色空間では、各色は３つのデカルト座標Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊を持つ色座（ｃｏｌｏｒ ｌｏｃｕｓ）によって定義される。ａ＊軸では緑と赤が反対しており、ｂ＊軸は青と黄の間に延在し、そしてＬ＊軸は色の明るさ（輝度）を説明する。より説明的な表現のために、これらの量はＬｈｃ色空間に変換できる。ここで、Ｌは変わらず、彩度はａ＊ｂ＊平面内の色の点の半径で、ｈは角度である。

平坦体の色は、外部環境からの、すなわち前面カバープレートから見た観察結果を指す。平坦体の色座標は、市販の測色計（分光測光器）を用いて容易に測定又は確定することができる。この目的のために、色測定装置は、前面カバープレートの外面、特に外面に向けられている。従来の色測定器は、規格に準拠した色測定を可能にしており、よってそれらの実施形態及び許容範囲は、典型的に、ＤＩＮ ５０３３、ＩＳＯ／ＣＩＥ １０５２７、ＩＳＯ ７７２４、ＡＳＴＭ Ｅ１３４７で定義された国際規格に準拠している。例えば、色の測定については、ＤＩＮ ５０３３規格を完全に参照している。測色計は、例えば、キセノンフラッシュランプ、タングステンハロゲンランプ、又は１つ以上のＬＥＤを光源として有し、それによって、生成された（例えば、白色の）光で本体の外面を照明し、平坦体によって受光された光を測定する。測色計により測定される本体の色は、平坦体の反射光及び減衰光により生成される。

本発明による方法又はカバープレートの異なる実施形態の場合、カバープレートの外面及び／又は内面はそれぞれ構造化領域を有するか、又はそのような領域を備えることができる。第１光学干渉層、及び必要に応じて、少なくとももう１つの（第２及び／又は第３）光学干渉層を、外面及び／又は内面上に配置することができる。例えば、外面は構造化領域を有し、内面は構造化領域を有さず、カバープレートの内側の一部に少なくとも１つの光学干渉層が形成される。少なくとももう１つの（第２）光学干渉層が、カバープレートの内側に（特に第１光学干渉層の上にも）形成されてもよい。カバープレートは、カバープレートの内側に（特に第１光学干渉層の下にも）、少なくとももう１つの（第３）光学干渉層を有してもよい。

均一な色印象を達成するために、カバープレートの少なくとも１つの表面（すなわち、外面及び／又は内面）は、構造化領域を有する。好ましくは、構造化領域は、カバープレートの表面全体、すなわちカバープレートの外面及び／又は内面全体にわたって延在し、これにより、平坦体が全体的に均一な色印象を有する。

用語「テクスチャ領域」又は「構造化領域」は、特に有利な方法でカバープレートの外面及び／又は内面の領域をカバーし、その中に以下に説明される特徴が組み合わせで存在する。

従って、カバープレートの平面に垂直な構造化領域は、山（上昇部）及び谷（凹部）を持つ高さプロファイルを有し、山と谷との間の平均高度差は少なくとも２μｍであり、最大で透明カバープレートの厚さの２０％であることが好ましいが、必ずしもそうでもない。さらに、表面（外面及び／又は内面）の構造化領域の少なくとも５０％は、傾斜の異なるセグメント又は小面（表面の反射領域）からなる。セグメントは、カバープレート表面の一部であり、カバープレートの平面に対して傾斜した平坦面として実現される。セグメントのうちの少なくとも２０％は、０°より大きく最大１５°までの範囲内にある傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも３０％は、１５°より大きく最大４５°までの範囲内にある傾斜角を有する。有利に、しかし必ずしもそうではないが、セグメントのうちの３０％未満は４５°よりも大きい傾斜角を有する。それらの構造は、非周期的かつ異方性であることが好ましい。しかしながら、特殊な光学効果のために、周期的構造と異方性構造を用いることもできる。さらに、セグメントは平坦であり、少なくとも１μｍ^２のセグメント面積を有する。構造化領域は、例えば、カバープレートをエッチング、砂吹き、又は圧延することによって生成することができる。

構造化領域は多数の平坦セグメントを有する。本発明の目的のために、平面セグメントは非曲面から形成することができる。しかし、平面セグメントは、わずかに湾曲した表面によって形成されてもよい。面積１μｍ^２の（仮想）接平面がセグメントの点で構成される場合、セグメント領域と切断面との間の、距離が接平面の法線方向に対する距離が５０ｎｍ未満であるという条件が、セグメントの各点に適用されると、セグメントは本発明の意味でわずかに湾曲する。例えば、セグメントの構成、特にそれらの傾斜角又は平均粗さは、正規分布に一致しない。

さらに、構造化領域の少なくとも１つの区域（すなわち、領域）において、セグメントはそれぞれ、少なくとも１つの光学干渉層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有することが好ましい。光学干渉層が複数の屈折層からなる場合、少なくとも１つの区域のセグメントはそれぞれ、最も小さい層厚さを持つ屈折層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有する。セグメントがそれぞれ光学干渉層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有する区域は、構造化領域に対応することができ、すなわち、区域と構造化領域とが同じである。

表面が構造化されていない場合、滑らか（製造誤差の範囲内）である。

構造化領域は、カバープレートが光に照射されたときに、たとえ光沢角外の観察であっても（カバープレートの平面に対し、入射光の入射角は反射光の反射角に対応する）、比較的強度の高い光が反射されることを有利に実現するために使用することができる。これは、光沢角外で観察されても高強度の反射光を達成するのに十分な数、適切な大きさ、適切な粗さ、及び適切な傾斜角を有する傾斜の異なるセグメントに起因する。セグメントでの反射又は屈折により外側に構造化する場合と、セグメントでの反射により区画を内部に構築する場合とで、カバープレートの光沢角外の方向に十分な強度を散乱させる十分な数の傾斜セグメントが常に設けられている。

ここで及びさらに使用されるように、「光沢角」という用語は、カバープレート平面に対する法線を参照し、「局所光沢角」はセグメントの平面に対する法線を参照する。光沢角と局所光沢角は同じでもよいが（セグメントがカバープレート平面に対して平行）、通常は異なる（セグメントがカバープレート平面に対して傾いている）。

その結果、光沢角で反射されない（すなわち散乱された）光の強度は比較的高く、このような構造化領域を持たない反射面と比較して、入射方向及び観察方向に対する角依存性はわずかである。光学干渉層により、光沢角外で反射された光は、少なくとも１つの光学干渉層の屈折率及び層厚さに応じて色選択され、それにより、カバープレートの表面が比較的低い角度依存性を有する均一な色を持つようにすることができる。

この点において、構造化領域は、山と谷との間の平均高度差が少なくとも２μｍ、好ましくは少なくとも１０μｍ、特に好ましくは少なくとも１５μｍである高さプロファイルを有する。このような構造化領域は、カバープレート（例えば、カバーガラス）をエッチングすることによって生成することができる。この点において、構造化領域は、山と谷との間の平均高度差が少なくとも５０μｍ、好ましくは少なくとも１００μｍ、特に１００μｍよりも大きい、１５０μｍよりも大きい、又は２００μｍよりも大きい、同様に有利な高さプロファイルを有する。このような構造化領域は、カバープレート（例えば、カバーガラス）を圧延することによって生成することができる。従って、本発明は、カバープレートの少なくとも１つの構造化領域がエッチング又は圧延によって生成され、それによって前記高さプロファイルを生成することができる外装要素に有利に拡張される。しかしながら、カバープレートに透明で構造化された層を塗布することにより、これらの構造を製造することもできる。層の屈折率はカバーと同じである（或いは少なくとも非常によく似ている）必要がある。本発明によれば、カバープレート表面の構造化は、このような透明で構造化された層の塗布も含むべきである。

カバープレートの構造化領域の言及された特性は、例えば、顕微鏡、特に共焦点顕微鏡、又はニードルプロファイルメータのような従来の測定器によって確定することができる。

好ましくは、カバープレートの構造化領域は、４５°及び１５°の観察角（各観察角はカバープレートの平面の法線に関連する）及びそれぞれの光沢角から（両方向に）４５°ずれた入射角において、少なくとも１０の反射光の明るさＬが得られることを保証する。発生する反射光の明るさＬは、少なくとも１５であることが好ましく、少なくとも２０であることがより好ましい。このような測定を行うために、（コーティングされていない）カバープレートの特徴を付けられるべき側から背を向けた側に、黒いカバーを配置する。測定にはＤ６５ランプを使用し、輝度Ｌは市販の多角度測色計（開口角１０°）で測定した。以下では、測定設定について詳しく説明する。その中で、欧州規格ＥＮ ＩＳＯ １１６６４－４を完全に参照している。

有利な実施形態の場合、（どの表面が構造されるかに応じて）外面又は内面の構造化領域の少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％が、カバープレートの平面に対して傾斜したセグメントからなる。セグメント数を増加させることにより、光沢角外でも、カバープレート表面の構造化領域から反射される光の強度及びその角度安定性をさらに向上させることができる。

別の有利な実施形態において、構造化領域のセグメントのうちの少なくとも３０％が、０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも４０％が、１５°より大きく最大４５°までの範囲内の傾斜角を有し、好ましくは、しかし必ずしもそうではないが、セグメントのうちの１０％未満が４５°より大きい傾斜角を有する。特に好ましくは、セグメントのうちの少なくとも４０％が、０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも５０％が、１５°より大きく最大４５°までの範囲内の傾斜角を有し、好ましくは、しかし必ずしもそうではないが、セグメントのうちの１０％未満が４５°より大きい傾斜角を有する。１５°未満の小さい傾斜角を有する比較的多数の面が存在する場合、反射強度は実質的に光沢角に近い観察角でのみ（構造化されていない表面と同様に）発生し、本発明によれば望ましくない。より急勾配の小面の場合、反射光の角度依存性は低減されるが、多くの非常に急勾配の小面（４５°よりも大きい）の場合、多重反射は強度を増して発生することができ、これは、光の、反射が望まれる吸収体層への部分のより大きな結合をもたらす可能性があるため不利になる。さらに、多くのコーティングプロセスのために、平坦かつ急勾配の表面セグメント上で、同じ層厚さのコンフォーマル被覆を同時に保証することは困難である。従って、構造化領域に塗布される光干渉コーティングの光学干渉層の層厚さは傾斜角に依存し、これにより望ましくない角度依存性をもたらす。この点において、セグメントがそれぞれ０°より大きく且つ最大４５°の傾斜角を有する実施形態が最も好ましい。以上の条件により、強度の特に低い反射光角度依存性で、光沢角外でも非常に高い反射光強度を実現することができる。

それらの構造は、非周期的かつ異方性であることが好ましい。しかしながら、特殊な光学効果のために、周期的構造及び／又は異方性構造を用いることもできる。ガラス延伸において、ピラミッド、正方形又は六角形のハニカム構造、又は半球などの周期的且つ異方性のある構造が圧延により容易に製造することができる。これらは魅力的な光沢や色効果に使用できる。表面構造が上記条件を満足すると、平坦体は、光沢角外の角度では色の低下が顕著に減少するが、角度依存性は平坦体の平面内向きについて異方性である。

これにより、平坦体の高効率化を図りつつ、角度依存性の低い均一な色効果を非常に満足のいく形で実現することができる。一方、カバープレートの構造化表面は、たとえ光沢角外でも高強度と低い角度依存性で光を反射する。一方、少なくとも１つの光学干渉層のフィルタ作用は、高い効率で、又はできるだけ少ない効率損失で入射光の大部分を利用できるように、高強度光の吸収を可能にする。さらに、良好な均一な色印象は、少なくとも１つの発色光学干渉層によって達成され、これにより、マスク技術及び最初に塗布された（第１）光学干渉層の選択的な配置を利用することによって、２つの異なる色を簡単な方法で実現することができる。光学干渉層は狭帯域反射及び広帯域透過のフィルタとして機能する。

各光学干渉層は、特に１つ以上の屈折層を含んで構成されていてもよい。屈折層は、同じ材料（同じ組成）からなり、特に層厚さにわたって均一な（同じ）屈折率を有する。光学干渉層が複数の屈折層を含む場合、少なくとも２つの屈折層は異なる材料からなり、且つ異なる屈折率を有する。有利には、少なくとも１つの屈折層は、１．７より大きく、好ましくは２．０より大きく、特に好ましくは２．３より大きい屈折率ｎを有する。原理的には、屈折率が高いほど反射光の角度依存性が低くなり、色の印象の角度依存性をより低くすることができる。

有利には、少なくとも１つの光学干渉層は、ＴｉＯ_ｘ、ＺｒＯ_ｘ、ＳｉＣ及びＳｉ_３Ｎ_４からなる群から選ばれた少なくとも１つの化合物を含む。光学干渉層が２層、３層又はそれ以上である場合には、ＭｇＦ_２、ＡＩ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２及び酸窒化ケイ素からなる群から選ばれた少なくとも１つの化合物を含むことが好ましい。これらは屈折率が比較的低い化合物である。

構造化表面と、わずかな数の屈折層（例えば、１から３層の屈折層）を有する少なくとも１つの光学干渉層との組み合わせにより、良好な色印象を実現することができる。屈折層の数が少ないので、製造が簡略化され、製造コストが削減される。

有利には、少なくとも１つの光学干渉層（特に全ての光学干渉層）は、１．９より大きく、好ましくは２．３より大きい屈折率ｎを有する屈折層を含む（又はそれからなる）。

同様に有利なのは、少なくとも１つの光学干渉層（特に全ての光学干渉層）がちょうど２つの屈折層を含み（又はこれらの屈折層からなり）、屈折率ｎｄを有するカバープレート上に第１屈折率ｎ１を有する第１屈折層が存在し、第１屈折層上に第２屈折率ｎ２を有する第２屈折層が存在する。屈折率差の絶対値には、以下が適用される：｜ｎ１‐ｎｄ｜＞０．３且つ｜ｎ２‐ｎ１｜＞０．３であり、屈折率ｎ１とｎ２のうちの少なくとも一方が１．９より大きく、好ましくは２．３より大きい。

同様に有利なのは、少なくとも１つの光学干渉層（特に全ての光学干渉層）がちょうど３つの屈折層を含み（又はこれらの屈折層からなり）、屈折率ｎｄを有するカバープレート上に第１屈折率ｎ１を有する第１屈折層が存在し、第１屈折層上に第２屈折率ｎ２を有する第２屈折層が存在し、第２屈折層上に第３屈折率ｎ３を有する第３屈折層が存在する。屈折率差の絶対値には、以下が適用される：｜ｎ３‐ｎ２｜＞０．３、｜ｎ２‐ｎ１｜＞０．３且つ｜ｎ１‐ｎｄ｜＞０．３であり、よって、屈折率値は、ｎ１＞ｎ２且つｎ３＞ｎ２、又はｎ１＜ｎ２且つｎ３＜ｎ２のように交互になる。さらに、屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ３のうちの少なくとも１つは１．９より大きく、好ましくは２．３より大きい。

ちょうど１つ、ちょうど２つ、又はちょうど３つの屈折層を有する光学干渉層は、平坦体の均一な色印象、平坦体の製造の簡略化、及び平坦体の製造コスト削減を実現するために使用することができ。２つ又は３つの屈折層を使用することにより、ある狭い波長範囲での色の強さ（すなわち明るさ）及び彩度（すなわち反射）を増大させることができる。相対的に高い屈折率は、角度依存性を低減する。構造化されたカバープレート及び示された実施形態と組み合わされた３つ以上の層を有する層スタックからの干渉層も、本発明の範囲内にあるが、製造がより複雑である。高屈折率と低屈折率を交互に有する屈折層の四重層により、例えば反射光の帯域幅をより小さくするとともに、透過率を向上させることができる。

カバープレートの構造化領域では、たとえ光沢角外であっても、比較的高い強度で入射光放射の反射が生じる。この目的のために、構造化領域は、５０％を超える反射ヘイズ、好ましくは９０％を超える反射ヘイズが存在するように構成されることが好ましい。反射ヘイズは市販のヘイズ測定器で確定することができる。ＡＳＴＭ Ｄ１００３によると、ヘイズは全反射に対する反射光の拡散部分の割合である。

構造化された表面において、少なくとも１つの区域が設けられ、その領域において、セグメントは少なくとも１つの光学干渉層の層厚さの１５％未満の平均粗さを有し、それによって反射光の建設的干渉又は相殺的干渉が可能になる。有利には、この区域はカバープレート全体にわたって延在する。一実施形態によれば、構造化領域は、少なくとももう１つの領域、すなわち（部分的な）領域を有し、その領域において、セグメントがそれぞれ、光学干渉層上で干渉が生じないような平均粗さを有する。例えば、そこのセグメントは、少なくとも１つの光学干渉層の層厚さの５０％から１００％の平均粗さを有する。これらの区域では、光学干渉層によって色を生成しない。

また、本発明は平坦体の製造方法にもおよび、この方法は、本発明に係る平坦体用透明カバープレートを加工するための方法を含む。

本発明はまた平坦体用透明カバープレートにもおよび、このカバープレートは、有利には、しかし必ずしもそうではないが、上述の方法により製造される。

透明カバープレートは、外部環境に面することが意図される外側と、反対の内側とを有し、外面及び内面から選ばれた少なくとも１つのカバープレート表面は、光散乱構造を有する構造化領域を具備する。既定の波長範囲内の光を反射する少なくとも１つの（第１）光学干渉層が、外面と内面から選ばれたカバープレート表面に配置される。ここで、（第１）光学干渉層は、カバープレート側のカバープレート表面の第１領域上に配置され、カバープレート側のカバープレート表面の第２領域上には配置されず、第１領域及び第２領域は、カバープレートを通した垂直視において構造化領域と重なるように配置されている。

透明カバープレートの有利な実施形態において、透明カバープレートは選ばれたカバープレート側に少なくとももう１つの（第２及び／又は第３）光学干渉層を有し、当該（第２及び／又は第３）光学干渉層は、カバープレートを通して垂直に見たときに、選ばれたカバープレート側のカバープレート表面の第１領域及び第２領域を被覆する。ここで、少なくとももう１つの（第２及び／又は第３）光学干渉層は、部分的に塗布された光学干渉層の片側又は両側に位置する。

透明カバープレートのもう１つの有利な実施形態において、透明カバープレートは選ばれたカバープレート側に少なくとももう１つの（第３）光学干渉層を有し、当該（第３）光学干渉層は、カバープレートを通して垂直に見たときに、選ばれたカバープレート側のカバープレート表面の第１領域及び第２領域と重なる。

透明カバープレートを加工する方法に関する上記の説明は、透明カバープレート自体についても同様に適用される。不必要な重複を避けるために、そこでの説明を参照する。

また、本発明は、本発明に係る透明カバープレートを有する平坦体にも及ぶ。平坦体は、具体的には、太陽光から光起電エネルギーを発生させるソーラーモジュールやエネルギー変換用のソーラーコレクタなどの光吸収性平坦体である。光吸収性平坦体は、例えば、窓、外装又は屋根要素等の建築物の囲い構造物又は独立壁の一体化構成部品として使用することができる。平坦体は、建築物の囲い構造又は独立壁の一体化構成部品としてのみ機能する受動平坦体でもよい。

本発明はさらに、本発明に係る平坦体の建築物囲い構造物又は独立壁の一体化部分としての使用、特に窓、外装又は屋根要素としての使用にも及ぶ。平坦体は、能動平坦体又は受動平坦体とすることができる。平坦体は、建築物囲い構造物又は独立壁、特に外装に視認可能な平坦構成部品として設置されることが好適であり、かつそう意図されており、よって平坦体は外部環境から視認可能な外面の一部である。平坦体は、独立の構成部品として一体化されていてもよく、よって平坦体の外面は建築物囲い構造物又は独立壁の外面の一部である。

本発明の異なる実施形態は、単独で、又は任意の組み合わせで実現することができる。特に、上述した特徴及び以下に説明する特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、示された組み合わせだけでなく、ほかの組み合わせにおいて又は単独でも使用することができる。

以下では、簡略化されたノンスケール表現で示されている添付図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
本発明に係る平坦体の様々な実施形態の基本構造の概略断面図である。 本発明の平坦体のカバープレートの様々な実施形態の概略断面図である。 本発明に係る平坦体のカバープレートの製造の概略断面図である。 図７によるカバープレートの製造において実行される方法ステップを示すフローチャートである。 平坦体の透視図である。 平坦体上の典型的照明条件の模式図である。 構造化領域で反射される場合の例示的な光路の模式図である。 光学干渉層における光束干渉の模式図である。 カバープレートの実施形態の概略断面図である。 図６の実施形態による、内部の干渉層と組み合わされた構造化外面を有するカバーによって反射される場合の例示的な光路の模式図である。 多角度測色の測定方法の模式図である。

図１には、本発明に係る全体として符号１で示される平坦体が断面図で概略的に示されている。この場合、平坦体１は、例えば、複合ペイン構造を有するソーラーモジュールの形態を有する。断面図はモジュール表面に垂直である。平坦体１は、接着層９（例えばラミネートフォイル）を介して互いに強固に接続されているカバープレート１０（例えば前面ガラス）と背面の基板２とを含む。太陽電池１２（シリコンウェハ又は薄膜太陽電池）が基板２上に配置されている。平坦体１の発色要素は、コーティングされたカバープレート１０であり、カバープレート１０の外面１１が入射光に面し、内面１３が接着層９を介して太陽電池１２に接続されている。カバープレート１０の外面１１はその外側２７に位置し、内面１３はその内側２８に位置する。太陽電池１２を有する基板２は、固有の色が基本的に太陽電池１２によって決定される不透明後側要素２１を形成する。しかしながら、エッジ領域内及び太陽電池１２間において、色はコンタクトストリップ及びエッジシーリングによって、或いはウェハ太陽電池の場合はバックフォイルによっても確定できる。

ここで、カバープレート１０は、吸収可能性が最も低いガラスペインであり、例えばソーダライムガラスからなる。カバープレート１０の外面１１及び／又は内面１３は、（例えば、延伸方法中にエッチング、砂吹き又は圧延によって）構造化され、さらに、外面１１及び／又は内面１３は、図２には示されていないが、以下でより詳細に説明される少なくとも１つの光学干渉層を有する（図５及び図６参照）。平坦体１は、建築物の囲い構造物や独立壁の一体化部分として、特に外装要素として使用することができる。

図２は、建築物囲い構造物又は独立壁の一体化構成部品として、特に、外装要素として使用され、構造的機能のみを達成する受動平坦体１の例示的な構造を示している。平坦体１は、透明カバープレート１０と、不透明後側要素２１とを含む。カバープレート１０は、図１に示すように構成されている。上記実施形態が同じように適用される。カバープレート１０自体を複合体として構成することもでき、これによってカバープレート１０は、コアと同じ光学屈折率を有する別の透明な材料に（例えばサンドイッチ状に）埋め込まれた透明なコアからなる。そして、この材料によって外面１１及び内面１３を形成する。これは図２には示されていない。ここで、後側要素２１は、例えば、内面１３の不透明コーティング１９の形態であり、内面１３全体にわたって延在している。不透明コーティング１９は、１つ以上の層からなってもよい。コーティングとしては、例えば、ラッカー、ポリマー層、ポリマーフィルム、又は金属酸化物粉末、炭素、半導体材料の無機層を用いることができる。後側要素２１の層厚さは、コーティングの所望の光学特性が確保されている限り、自由に選択することができる。後側要素２１は、必要に応じて、例えば別のコーティング又はフィルムの形態の後側カバーによって環境の影響から保護され得る。そのコーティングとしての実施形態において、後側要素２１は荷重を負荷しないので、カバープレート１０は、外装要素として機能するための特定要件を満たさなければならない。特に、例えばフレーム、クランプ、又は後側レールの使用により、機械的荷重負荷能力と建築構造物との適切な接続の可能性を確保する必要がある。この目的のために、カバープレート１０は、熱強化ガラス、強化安全ガラス（ＥＳＧ）又は部分強化ガラス（ＴＶＧ）のような精製ガラスからなることが好ましい。コーティングは不透明であり、そして、例えば、コーティングの背景色が平坦体１の全体的な色印象を所望の態様で作り出せるように、予め定められた色を有していてもよい。同様に、この目的のために、後側要素２１は、無彩色、暗色、且つ無光沢であってもよい。

図３は、図２の受動平坦体１の変型を示しており、この変型によれば、後側要素２１は、所定の空間形状を有する独立体であり、ここでは例えば透明接着層９（例えば、ラミネートフォイル）によって、カバープレート１０の内面１３に強固に接続されている。原則として、カバープレートと後側要素２１とは、膠接又はポッティングのような任意の適切な接合技術を使用して強固に接続することができる。接続用透明材料（例えば接着層、ラミネートフォイル又はポッティング材料）が１．４より大きく且つ１．６より小さい屈折率を有する接合技術が有利である。さもなければ、平坦体１の得られる色が望ましくないように変化してしまうことがある。例えば、後側要素２１は、カバープレート１０と複合体を形成する平坦板の形で構成されている。後側要素２１は、好ましくは荷重を負荷し、且つ、このために、平坦体１自体又はカバープレート１０との組み合わせの荷重負担能力を確保するために、適切な機械的特性を有する。このようにして形成された平坦体１は、外装要素として建築物に容易に接続することができ、建築物囲い構造における外装要素としての全体的要求を満たさなければならない。後側要素２１は、例えば、繊維複合材料、ガラス、石、金属又はセラミックからなり、所望の背景色を得るために、特に、セラミックスクリーン印刷インキ又は有機ガラス塗料等の塗料又は適切な無機薄膜で塗布されてもよい。後側要素２１の材質自体が既に所望の色を有していてもよい。例えば、後側要素２１は、ガラスマトリックス中に着色されたガラスからなる。また、薄膜ソーラーモジュールの連続生産からの廃棄物であるＣＩＧＳ薄膜を使用して、外装要素として使用されるＣＩＧＳ薄膜ソーラーモジュールと組み合わせて、外装の特に均一な色印象を実現することもできる。太陽電池１２に用いられる層構造３は、発電機能を有していない。従来の積層方法を用いて、ガラス後側要素２１をガラスカバープレート１０に容易に接続することができる。例えば、後側要素２１は、金属板、金属フォイルであり、又は金属複合材料からなる。例えば、金属板又は金属フォイルは、陽極酸化又はコーティングによって処理され、所望の光学特性を得ることができる。後側要素２１も同様に、例えば繊維セメント板、コンクリート板、織物補強又は繊維補強コンクリートシェル、木材／木質繊維材料、プラスチック又はほかの非金属複合材料等の屋外使用に適した建築材料からなってもよい。材料の表面は、所望の光学特性を実現するために、適切な着色技術で構成することができる。カバープレート１０は、図１に示すように構成されている。上記実施形態が同じように適用される。

図４を参照して、図１に薄膜ソーラーモジュールの例示的な構造より詳細に説明する。薄膜ソーラーモジュール形態の平坦体１は、一体化形式で直列に相互接続されている複数の太陽電池１２を含み、そのうちの２つのみが簡略化された形態で示されている。言うまでもなく、平坦体１内には、通常、多数（例えば、１００～１５０程度）の太陽電池１２が直列に接続されている。平坦体１は、基板構造の複合ペイン構造を有する。薄膜の層構造３が塗布された背面側基板２を備え、これにより、層構造３が背面基板２の光入口側表面に配置されている。ここで、基板２は例えば、比較的高い光透過率を有する剛性の平坦ガラス板として構成され、これにより、実行される方法ステップに対して所望の強度及び不活性な挙動を有するほかの電気絶縁材料を同様に使用することができる。層構造３は不透明背面電極層５を含み、背面電極層５は基板２の表面に設けられ、例えばモリブデン（Ｍｏ）等の不透明金属からなり、蒸着又は磁場アシストカソードスパッタリングにより基板２に塗布される。背面電極層５は、例えば３００ｎｍ～６００ｎｍの範囲の層厚さを有する。背面電極層５上には、できるだけ多くの太陽光を吸収できるバンドギャップを有する半導体からなる光起電活性（不透明）吸収体層６が堆積されている。吸収体層６は、例えばＣｕ（Ｌｎ／Ｇａ）（Ｓ／Ｓｅ）_２族化合物、特にナトリウム（Ｎａ）ドープＣｕ（Ｌｎ／Ｇａ）（Ｓ／Ｓｅ）_２などの導電性カルコパイライト半導体からなる。上記式において、インジウム（Ｉｎ）及びガリウム（Ｇａ）並びに硫黄（Ｓ）及びセレン（Ｓｅ）は、任意に又は組み合わせて存在してもよい。吸収体層６の層厚さは、例えば１～５μｍの範囲にあり、特に２μｍ程度である。吸収体層６を製造するには、通常、例えばスパッタリングにより異なる材料層を塗布し、それらを、必要に応じてＳ及び／又はＳｅを含む雰囲気中で、炉内で加熱して化合物半導体に熱変換する（ＲＴＰ＝急速熱処理）。専門家はこの化合物半導体の製造方法を熟知しているので、ここで詳しく議論する必要はない。バッファ層７が吸収体層６上に堆積され、この場合、バッファ層７は、単層の硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化インジウム（ｌｎ_ｘＳ_ｙ）又は酸化硫化亜鉛（ＺｎＯＳ）と、そして、状況に応じて図１に示されない単層の真性酸化亜鉛（ｉ－ＺｎＯ）又は酸化亜鉛マグネシウム（ＺｎＭｇＯ）とからなる。前面電極層８が例えばスパッタリングによりバッファ層７に塗布される。前面電極層８は、入射する太陽光４（図１に矢印で示す）がわずかに減衰するだけであるように、可視スペクトル範囲内の放射に対して透明である（「窓電極」）。前面電極層８は、例えばｎ型伝導性アルミニウム（Ａｌ）ドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ）等のドープ金属酸化物に基づくものである。このような前面電極層８は、一般にＴＣＯ層（ＴＣＯ＝透明導電性酸化物）と呼ばれる。前面電極層８の層厚さは例えば１０００ｎｍ程度である。前面電極層８は、バッファ層７及び吸収体層６と共にヘテロ接合（すなわち、一連の逆の導電型の層）を形成している。バッファ層７は、吸収体層６と前面電極層８との間に電子整合を生じさせることができる。環境の影響から保護するために、（プラスチック）接着層９が層構造３に塗布され、層構造３を封止するために使用される。接着層９に接合されるのは、太陽光透過性の前面カバープレート又は光入口側カバープレート１０であり、この場合、このカバープレート１０は、例えば鉄含有量の低い超白ガラスからなる剛性（平坦）ガラス板の形態をとる。カバープレート１０は、層構造３の密封及び機械的保護のために使用される。カバープレート１０は、太陽電池１２に面する内面１３と、太陽電池１２に対して背を向けて、モジュール表面又はモジュール上面でもある外面１１とを有する。外面１１を介して、薄膜ソーラーモジュールは太陽光４を吸収して、得られる電圧接続部（＋、－）で電圧を発生させることができる。図４において、直列に並んだ矢印で電流経路を示している。カバープレート１０と基板２とは接着層９を介して強固に接合（「積層」）されており、よって、ここで接着層９は例えば加熱された時に塑性変形可能で、冷却された時にカバープレート１０と基板２とを互いに強固に接合する熱可塑性接着層として形成されている。接着層９は、ラミネートフィルムとして生産方法において提供することができ、ここでは例えばＰＶＢからなる。カバープレート１０と基板２及び接着層９に埋め込まれた太陽電池１２とが共同して積層複合体を形成する。モジュール後側１４は、基板２の太陽電池１２に対して背を向けた表面によって形成されている。

太陽電池１２を形成し直列接続するために、層構造３は、例えばレーザ描画及び／又は機械的アブレーションなどの適切な構造化技術を用いて構造化される。このために、通常は３本の構造化線Ｐ１－Ｐ２－Ｐ３の直接配列をそれぞれ層構造（スタック）３に入れる。ここで、少なくとも背面電極層５を第１構造化線Ｐ１で細分化し、それによって太陽電池１２の背面電極を形成する。第２構造化線Ｐ２は、太陽電池１２の光起電活性領域（吸収体）が生成されるように、少なくとも吸収体層６を分割するために使用される。第３パターン化線Ｐ３は、少なくとも前面電極層８を分割し、それによって太陽電池１２の前面電極を形成する。第２構造化線Ｐ２により、太陽電池１２の前面電極は隣接する太陽電池１２の背面電極に電気的に接続されており、それによって、例えば前面電極は背面電極に直接接触する。図４の例では、第１構造化線Ｐ１の溝は、吸収体層６の材料で埋められている。第２構造化線Ｐ２の溝は、前面電極層８の材料で充填され、そして、第３構造化線Ｐ３の溝は、接着層９で充填されている。第１、第２及び第３構造化線Ｐ１－Ｐ２－Ｐ３の各直接配列は、隣接する２つの太陽電池１２を直列に接続するための構造化区域を形成する。本発明はまた、シリコンウェハ電池に基づくソーラーモジュール、及び太陽電池を生産するための任意のほかの技術をカバーする。

図５は、図１から図４に示す平坦体１のカバープレート１０の拡大断面を示している。カバープレート１０の外面１１は、この例では外面１１全体をカバーする領域１５に構造化されており、すなわち、外面１１と構造化領域１５とは同一である。内面１３は構造化されていない。第１光学干渉層１６は、外面１１上に直接部分的に設けられている。構造化領域１５において、外表面１１は、山と谷がある高さプロファイルを有する。外面１１のうちの５０％より多い部分は、平坦なセグメント１７からなり、平坦なセグメント１７の各平面はそれぞれ、カバープレート１０の平面に対して傾斜している、すなわち、ゼロとは異なる角度を有する。外面１１の最高点（山）と最低点（谷）との間の平均高さの副層は、少なくとも５μｍであり、且つ、最大で例えば透明カバープレート１０の厚さの２０％である。カバープレート１０の平面に対して、セグメント１７のうちの少なくとも２０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメントのうちの少なくとも３０％が１５°より大きく４５°までの範囲内の傾斜角を有し、セグメント１７のうちの３０％未満が４５°より大きい傾斜角を有する。図３の例において、全セグメントの最大傾斜角は４５°である。

第１光学干渉層１６は薄く、０．１から数（例えば５）マイクロメータの範囲内の層厚さを有する。また、第１光学干渉層１６は、１．７より大きく、好ましくは２．０より大きく、特に好ましくは２．３より大きい屈折率と、入射光に関して可能な限り低い吸収を有する。第１光学干渉層１６は、単層又は複数層としてもよく、すなわち１つ以上の屈折層からなってもよい。各屈折層は、特定の屈折率を有し、且つ同じ材料からなる。例えば、光学干渉層１６は、ＭｇＯ、ＳｉＯＮ_ｘ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_ｘ及び／又はＳｉＣからなる。個々の屈折層の導電率、特に第１光学干渉層１６の導電率は可能な限り低いことが望ましい。第１光学干渉層１６は、外面１１を完全には被覆せず、外面１１を部分的にしか被覆しない。具体的には、外面１１は、第１光学干渉層１６に被覆された第１領域２２と、第１光学干渉層１６に被覆されていない第２領域２３とからなる。特に、第１光学干渉層１６は、第２領域２３以外、外面１１全体にわたって延在して且つそれを完全に被覆することができる。

カバープレート１０を通して垂直に見たとき、すなわち、構造化領域１５の、カバープレート１０の平面ＧＥに平行な（仮想）面への垂直投影（垂直延長）で見たとき、そして第２領域２３及び第１領域２２それぞれの、カバープレート１０の同一面上での垂直投影（垂直延長）において見たとき、第２領域２３及び第１領域２２は、構造化領域１５と重なっており、第２領域２３及び第１領域２２は重なって且つ有利には構造化領域１５内に位置する。例えば、平面ＧＥに平行な表面が内面１３である。

図５は、カバープレート１０の平面ＧＥの一例を示す。カバープレート１０の実質的平面形状によって平面ＧＥが得られる。描かれた平面ＧＥは例示的なものに過ぎず、異なる位置を有してもよい。この例では、内面１３は構造化されておらず、平面ＧＥは内面１３に平行である。構造化された外面１１に対して、平面ＧＥは、セグメント１７を平均化することにより生成される、外面１１の仮想面に平行である。

第１光学干渉層１６で被覆された外面１１の第１領域２２では、以下でより詳細に説明するように、所定の又は予め決定可能な波長範囲内の光線のフィルタリングされた反射が発生する。このようなフィルタリングされた反射は、第１光学干渉層１６によって被覆されていない外面１１の第２領域２３では基本的に生じない。このため、外面１１の第１領域２２にのみ光学干渉層１６による色効果が存在する。いずれにしても、コントラストが存在する。

図６は、図５のカバープレート１０の変型を示している。不必要な重複を避けるために、図５との相違点のみを説明し、ほかの点では、図５の説明を参照する。従って、第１光学干渉層１６は、カバープレート１０の外面１１上には位置せず、カバープレート１０の構造化されていない内面１３上にのみ位置する。図５と似ており、内面１３は、第１光学干渉層１６に被覆された第１領域２２と、第１光学干渉層１６に被覆されていない第２領域２３とを有する。

図７Ａ～７Ｅを参照し、概略断面図によって図６のカバープレート１０の例示的な製造が示されている。それに応じて、外面１１は構造化され、内面１３は構造化されない。光学干渉層１６は、内面１３にのみ塗布される。カバープレート１０の製造中の中間段階が示されている。簡潔のために、外面１１の構造化は省略されている。図８には、この方法で実行される連続的なステップのフローチャートも示されている。

ステップ ｉ）：
第１代替案によれば、外面１１上に既に構造化領域１５を有する透明カバープレート１０（前面ガラス）が提供される（図７Ａ）。

ステップ ｉ’）：
第２代替案によれば、非構造化透明カバープレート１０が提供され、非構造化透明カバープレート１０には提供後に構造化領域１５が提供される。従って、この方法は、外部環境に面するように設計された外面１１及び反対の内面１３を有する非構造化透明カバープレート１０を提供することと、外面と内面から選ばれた少なくとも１つの表面内に光散乱構造を有する構造化領域１５を形成することとを含む（図７ａ）。

この場合、第１光学干渉層１６と構造化領域１５とは、カバープレート１０の異なる表面に位置しているので、構造化領域１５の形成をいつでも行うことができる。図５の変型において、マスク２４を塗布する前に、構造化領域１５を形成する必要がある。

既に構造化領域１５を有するカバープレート１０には、提供後に再び構造化領域１５を提供してもよいことは言うまでもない。ステップ ｉ）による第１代替案において、外面と内面から選ばれた少なくとも１つの表面に光散乱構造を有する構造化領域１５の形成はオプションとして提供することができる。

ステップ ｉｉ）：
次に、カバープレート１０の内面１３の一部にマスク２４を塗布する。マスク２４は、内面１３の第１領域２２を被覆せず、内面１３の第２領域２３を被覆する。カバープレート１０を通して垂直に見たとき、第２領域２３、好ましくは第２領域２３全体が、構造化領域１５と重なっている（図７Ｂ）。

ステップ ｉｉｉ）：
次に、マスク２４で部分的に被覆された内面１３に、所定の波長範囲内の光を反射する（第１）光学干渉層１６を塗布する。光学干渉層１６は、マスク２４に塗布され、そしてマスク２４によって被覆されていない内面１３の第１領域２２には少なくとも部分的に塗布される（図７Ｃ）。

ステップ ｉｖ）：
その後、マスク２４を除去することにより、マスク２４に塗布された光学干渉層１６も除去される（図７Ｄ）。

以上のステップｉ）～ｉｖ）により、図６の構成を有するカバープレート１０を製造することができる。

本方法の特に好ましい実施形態によれば、更なるステップ ｖ）がオプションとして実行される：

ステップ ｖ）
ここで、特定の波長範囲内の光を反射する少なくとももう１つの光学干渉層１６’が、内面１３の第２領域２３に塗布され、そして少なくとも部分的に、特に完全に、既に塗布された光学干渉層１６に塗布される。このようにして形成されたカバープレート１０を図７Ｅに示す。

第１領域２２に部分的にのみ塗布された第１光学干渉層１６は、光学干渉層１６の所定波長範囲内の光の反射に対応するカバープレート１０の局所的な色効果をもたらす。カバープレート１０の装着状態において、第１領域２２における平坦体１の色は、第１光学反射層１６によって調節される色と、後側要素２１の背景色との組み合わせによって生成される。

図５及び図６の実施形態において、第２領域２３には第１光学干渉層１６は存在しない。カバープレート１０の装着状態において、第２領域２３における局所的な色効果は、主に後側要素２１の背景色によるものであり、後側要素２１の色は透明カバープレート１０を通して見ることができる。

図７Ｅの実施形態において、第２領域２３は、追加の（第２）光学干渉層１６’を含む。第１領域２２において、２つの光学干渉層１６、１６’が重ね合わせられている。カバープレート１０の装着状態において、第２領域２３における平坦体１の色は、光学反射層１６’による色と、後側要素２１の背景色との組み合わせによって生成される。第１領域２２において、その色は、互いに重ね合わせられた２つの光反射層１６，１６’による色と、後側要素２１の背景色との組み合わせによって生成される。

図７Ａ’に示されるように、カバープレート１０は、特に外面１１及び／又は内面１３に全面にわたって塗布することができる少なくとももう１つの（第３）光学干渉層１６”を有してもよい。第３光学干渉層１６″は内面１３の第１領域２２及び第２領域２３に塗布される。第３光学干渉層１６″は、第２光学干渉層１６’の代替又は補完として設けられてもよい。

カバープレート１０を有する平坦体１の図で図９に示すように、全ての実施形態において、平坦体１の表面は２つの色を有してもよい。これにより、情報、特にテキストを符号化するパターン（ここでは棒）又は文字（ここでは「Ａ－３」）を異なる色の背景に対して目立たせることを可能にする。図９において、観察者はカバープレート１０を上から見ている。

図５及び図６のカバープレート１０の実施形態において、第１領域２２内の第１色は、光学干渉層１６の色効果と後側要素２１の背景色との組み合わせから生成され、そして第２領域２３内の第２色は、後側要素２１の背景色から生成される。第１領域２２内の色は自由に選択可能である。図７Ｅのカバープレート１０を構成する場合、第１領域２２内の第１色は、２つの光学干渉層１６，１６’の色効果と後側要素２１の背景色との組み合わせから生成され、そして第２領域２３内の第２色は、後で塗布された光学干渉層１６’の色効果と後側要素２１の背景色との組み合わせから生成される。第１領域２２内の第１色及び第２領域２３内の第２の色は、いずれも物理的自由度（層厚さ、屈折率）の制限内の大きな色空間内で選択可能である。図９において、パターン及び文字が第２領域２３に対応し、そして異なる色の背景が第１領域２２に対応しているが、パターン及び文字が第１領域２２に対応し、異なる色の背景が第２領域２３に対応している場合も同様である。

以下、カバープレート１０の外面１１の構造化機能について詳細に説明する。まず、外装要素として構成された平坦体１の典型的な照明条件が示されている図１０を考える。これによると、太陽Ｓからの光はカバープレート１０に直接照射され、そして光沢角（カバープレート平面の表面法線に対して、入射角＝反射角）で反射される。入射光ビームＥと光沢角で反射されたビームＲが示されている。反射光ビームＲに加えて、内側又は外側の少なくとも１つの構造化された側の本発明による構造と内側の干渉層とによって、入射光は光沢角外でも拡散散乱する。２つの拡散散乱光ビームＲ’が例として示されている。色効果は、反射、散乱及び干渉の結果である。観察者Ｂが平坦体１の前方に立って、その前方のカバープレート１０を垂直に見た場合、彼の目は直接反射された光Ｒに遭遇することはめったにない（すなわち、通常、観察者は光沢角に立っていない）。これは図１０に示され、図１０において、観察者Ｂは、光沢角外にいて、拡散散乱光ビームＲ’しか見ることができない。内側又は外側の構造化領域のない平滑なカバープレート上では、拡散散乱光ビームＲ’の強度は比較的低く、且つ、非常に強い角度依存性を示す。拡散散乱部分が十分に大きい場合にのみ、満足のいく強度（明るさ、Ｌ値）を有する明るい色を得ることができる。

構造化領域１５の傾斜セグメント１７の動作モードの基本原理は図１１に示されており、図１１は例として、平坦体１のガラス面又は外面１１を垂直に見た観察者Ｂの異なる光路を示している。カバープレート１０の模式的に示された平面ＧＥに対して異なる傾斜を有する３つのセグメント１７と、セグメント１７に照射される光線Ｅとが示され、光線Ｅは全ての場合にセグメント１７によって観察者Ｂに局所光沢角で反射される（反射光線Ｒ）。中央セグメント１７は平面ＧＥと平行に配置されており、それによって、入射光ビームＥは垂直にセグメント１７に照射され、そして観察者Ｂに垂直に反射される（反射光Ｒ）。中央セグメント１７について、光沢角と局所光沢角とが同一である。隣接する２つのセグメント１７について、入射光線Ｅはそれぞれ平面ＧＥ上の表面法線に対してゼロとは異なる角度を有し、また局所光沢角で観察者Ｂに照射される。セグメント１７の傾斜角度が異なるので、異なる方向からの光が、いずれの場合にも、セグメント１７の局所光沢角で、モジュール表面を垂直に観察する観察者Ｂに反射される。図１１の例において、入射角と反射角は最大で４５°である。

図１２には、観察者Ｂがカバープレート１０の平面ＧＥをその表面法線に対して４５°の角度で観察する状態が示されている。図１１に示すように、カバープレート１０の平面ＧＥに対して異なる傾斜を有する３つのセグメント１７は例としてセグメント１７に照射される光線Ｅとともに示され、光線Ｅはセグメント１７によって局所視射角で観察者Ｂに反射される（反射光線Ｒ）。セグメント１７の傾斜角度が異なることにより、異なる方向からの光が観察者Ｂに局所的な光沢角で反射される。図１２の例において、入射角と反射角は最大で６７．５°である。基本的には、光沢角の値が相対的に大きければ、反射光ｎは短波長方向にシフトする。このようなスペクトルシフトは、例えば、光学干渉層のより高い屈折率によって低減することができる。しかしながら、人間の目に見える色に対する影響は、人間の目の感度曲線に対するスペクトルの複雑な重み付けによって決まる。表面の傾斜が比較的急な場合には、隣接する小面で多重反射が発生することもある。

図１３は、光源及びそれに応じて入射光がカバープレート１０の平面ＧＥに対して常に４５°の角度で傾斜している状態を示している。観察者Ｂは、異なる角度で平坦体１の表面を観察する。図１３に示される角度は、以下のように理解されるべきである：（カバープレート１０の平面ＧＥに対する）入射角／観察角又は反射角（平面ＧＥ上の表面法線に対する光沢角からの偏差）。度数文字「°」が指定されていない。図１３は、平面ＧＥに対する異なる傾斜を有する４つのセグメント１７の例を示している。カバープレート１０の平面に平行な平面を有する１つのセグメント１７においてのみ、観察者Ｂは、平面ＧＥに対して光沢角に位置する：４５／０。これは、入射光ビームのＧＥ平面に対する角度が４５°であり、反射光ビームの光沢角に対する角度偏差がゼロであることを意味する。そのほかのセグメント１７については、観察者Ｂが光沢角外にいる。２つの左側のセグメント１７（４５／９０、４５／４５）において、観察者が光沢角に対してそれぞれ９０°、４５°の角度で平坦体１の表面を観察し、光が平面ＧＥに対して４５°の角度で入射する。右のセグメント１７（４５／－１５）においては、観察者は視射角に対して－１５°の角度にある。傾斜の異なるセグメント１７とそれによる局所光沢角内の反射により、カバープレート１０の平面ＧＥに対して、観察者が光沢角内に位置しなくても、観察者Ｂに向けて十分な強度で光が反射される。

図１４は、観察者Ｂがカバープレート１０のモジュール面又は平面ＧＥに対して常に４５°の角度で平坦体１の表面を観察する状態を示している。図１４は、平面ＧＥに対する傾斜が異なる４つのセグメント１７の例を示している。平面ＧＥに平行な平面を有する１つのセグメント１７においてのみ、観察者Ｂは光沢角に位置する：４５／０。ほかのセグメント１７においては、観察者Ｂは光沢角外に位置する。２つの左側のセグメント１７（４５／９０、４５／４５）において、観察者Ｂは４５°の角度で平坦体１の表面を観察することにより、光が光沢角に対して９０°又は４５°の偏差で入射する。右のセグメント１７（４５／－１５）において、光が光沢角に対して－１５°の角度で入射する。異なる傾斜のセグメント１７とそれによる局所光沢角内の反射により、光が光沢角外で入射しても、観察者Ｂに向けて十分な強度で光が反射される。

本発明による平坦体１において、カバープレート１０の外面１１を少なくとも１つの発色光学干渉層１６，１６’を組み合わせて構造化することにより、特定可能な波長範囲において均一な色印象を実現することができ、これにより、色印象の角度依存性が非構造化表面に比べて格段に小さい。

図１５は、層厚さｄを有する光学干渉層１６、１６’における反射を示している。入射光ビームＥは、界面大気干渉層（Ｒ１）及び界面干渉層－カバープレート（Ｒ２）両方で反射される。２つの光ビームＲ１，Ｒ２の光路差が入射光ビームの波長の倍数であれば、建設的干渉が発生し、一方、光路差が１／２波長の倍数であれば、相殺的干渉が発生する。白色光で照明されると、屈折率ｎ及び層厚さｄに依存して、適切な波長の光に対してのみ建設的干渉が生じるため、光学干渉層９はカラーフィルタとして機能する。ここでαは反射光線Ｒ１、Ｒ２と表面法線に対する角度である。光線Ｒ’は、干渉層とカバープレートとの界面の粗さが大きすぎると構造化領域１５に発生する可能性がある、光沢角外の反射光を例示する。干渉条件を満たすためには、散乱中心が波長及び層厚さより小さくなければならない。これは、本発明でクレームされるように、セグメント１７の最小表面積とそれらの最大粗さによって達成することができる。

カバープレート１０の外面１１がＳｉ_３Ｎ_４等の無機で化学的に不活性で硬質な層からなる光学干渉層１６にコーティングされれば、平坦体１の高い引っかき抵抗性、耐薬品性、汚染防止効果を得ることができる。また、ＴｉＯ_２等の光触媒層を用いることにより、セルフクリーニング効果を得ることができる。気候試験でも、Ｓｉ_３Ｎ_４やＴｉＯ_２などの材料の干渉層も、高温高湿によるガラスカバープレートの腐食を防ぐことが示されている。

図１６を参照し、カバープレート１の一実施形態が示されている。不要な重複を避けるため、図５の実施形態との相違点のみを説明し、ほかの点では、上記の説明を参照する。この実施形態では、外面１１の構造化領域１５は、第１区域２５と第２区域２６とを有する。ここで、第１区域２５は、セグメント１７が外面１１上の光学干渉層１６の層厚さｄの１５％未満の平均粗さを有するように構成されている。図５の実施形態において、これは、構造化領域１５全体に適用される。逆に、第２区域２６における平均粗さは、光学干渉層１６における干渉が防止される程度に高い。例えば、第２区域２６におけるセグメント１７の平均粗さは、光学干渉層１６の層厚さの５０％よりも大きい。これにより、光学干渉層１６のカラーフィルタ効果により、平坦体１は第１区域２５において均一な色を有する。第２区域２６では、光学干渉層１６は、建設的干渉の欠如のため、カラーフィルタ効果を有しないので、光学干渉層１６が存在しない平坦体１に対応する表面が実質的に存在する。これにより、平坦体１は、第１区域２５において均一な色を得ることができる。図１６において、第２区域１６は、より大きな粗さによって概略的に示されている。簡潔のために、光学干渉層１６を含まない第１区域２２は示されていない。この説明は、少なくとももう１つの光学干渉層１６’についても同様に適用可能である。

図６の実施形態による内側の干渉層１６と組み合わされた構造化外面１１の機能は、図１７に詳細に示されている。簡潔のために、光学干渉層１６を含まない第１領域２２は示されていない。カバープレート１０の傾斜の異なるセグメント１７に対する異なる光路の例が示されている。例として、３つのセグメント１７が示されており、右のセグメント１７はカバープレート１０の平面に平行であり、ほかの２つのセグメント１７はカバープレート１０の平面に対してゼロとは異なる角度を有している。干渉層１６での光線の反射は簡略化された形で示されている。図１２に関連して、干渉層１６における反射を説明する。図１７は、カバープレート１０の外面１１の傾斜の異なるセグメント１７に、カバープレート１０平面の法線に対して同じ角度で照射される３つの光ビームの光路を示している。セグメント１７に対するそれぞれの垂線は破線で示されている。傾斜の異なるセグメントセグメント１７により、光線は異なる方法で反射される。第１光束１－１はセグメント１７に照射され、屈折光ビーム１－２としてカバープレート２を通過し、干渉層１６によって光ビーム１－３として反射され（光沢角内で）、そしてカバープレート１０から外部環境に向けて屈折光ビーム１－４として出射される。最終的にカバープレート１０によって反射された光線１－４は、カバープレート１０の平面の法線に対して入射光ビーム１－１とは異なる角度を有するので、光沢角では反射せずに散乱する。同様に、第２光ビーム２－１はもう１つのセグメント１７に照射され、屈折光ビーム２－２としてカバープレート２を通過し、干渉層１６によって光ビーム２－３として反射され、カバープレート１０から外部環境に向けて屈折光ビーム２－４として出射する。反射光ビーム２－４は、光ビーム２－１の入射方向に対してほぼ逆方向にカバープレート１０から出射され、これも散乱法で、光沢角内の反射ではい。第３光ビーム３－１はもう１つのセグメント１７に照射され、屈折光ビーム３－２としてカバープレート１０を通過し、干渉層１６によって光ビーム３－３として反射され、カバープレート１０から外部環境に向けて屈折光ビーム３－４として出射される。光ビーム２～４が光沢角内で反射されるように、このセグメント１７はカバープレート１０の平面に平行になっている。それぞれのセグメント１７での屈折と、その後の干渉層１６との界面での反射、及び構造化表面でのさらなる屈折の結果、カバープレート１０の平面に対して傾斜したそれらのセグメント１７は、光沢角（カバープレート２の平面に対して）以外でも強い全体的な反射を引き起こすので、干渉層１６と組み合わされて、ガラス平面の光沢角外でも反射光の色効果が得られる。図１７に光沢角外での観察者Ｂの位置例を示す。外部構造化と内側の干渉層とを有する比較的強く（拡散）散乱カバープレート１０のために、既に干渉層を通過した、光沢角外の異なる視野角に対し、通常、適切な光路が存在する。これにより、構造化領域１５を持たない従来のモジュールと比較して、より指向性が低い色印象を与えることになる。

図１８は、本発明に係る市販の多角度測色計２０（多角度測色）による平坦体１の拡散散乱を確定する測定装置を示している。詳細には示されない構造化領域１５は、カバープレート１０（例えばガラス）全体にわたって延在している。ここで、光ビームは、平坦体１の外面１１に導かれ、異なる入射角で特徴付けられ、散乱光又は反射光は、異なる観察角、例えば１５°（光沢角に関連する）からスペクトル的に測定される。たとえば、（表面法線に対して測定された）４５°の観察角と（光沢角から測定された）４５°の入射角度では、入射光は表面に対して完全に垂直になる（４５／４５）。１５°の観察角と４５°の入射角において、表面法線から３０°の入射方向は、観察方向と同じ側（１５／４５）にある。多角度測色計２０は、表面法線に対して４５°又は１５°の観察角に位置決めされている。

本発明の上記の説明からわかるように、本発明は、方向依存性がほとんどないか全くない、少なくとも２つの非常に均一で強い色を有する改良されたカバープレート、改良されたカバープレートを有する平坦体、及びその製造方法を提供する。異なる色の背景に情報を符号化する有色パターンや文字を表示するために、平坦体の表面には少なくとも２つの色を設けてもよい。能動及び受動平坦体は、様々な形状及びサイズで費用効率よく製造することができ、そして建築壁又は独立壁の一体化構成部品として、特に外装要素として使用することができる。能動及び受動平坦体は、外装要素として美しく結合することができる。多色ソーラーモジュール（干渉層によって発色、特にＣＩＧＳ薄膜ソーラーモジュール）を有利に提供することができ、これにより外装の均一な色効果を達成することができる。能動平坦体の場合、効率の損失は許容される。受動平坦体については、半導体層スタックをほかのより安価な材料に置き換えることができ、ジャンクションボックス、エッジシーリング、コンタクトストリップ、ケーブルなどのほかの要素を削除することができる。本発明は、建築物の開口又は縁部への移行に特に必要とされる、多色の付属品を製造するのに特に有利である。受動表面要素は、異なる照明条件の下で、ソーラーモジュールとほぼ同じ色印象を与えることができる。ソーラーモジュールを補完するために非矩形の外装要素が必要であれば、受動平坦体はソーラーモジュールよりもはるかに費用効率よく製造できる。従って、本発明は、能動平坦体としての効率損失が比較的低い多色平坦体の製造を可能にする有利な改良を提供する。特に、外装要素としての能動及び受動平坦体を美しく使用することが可能である。

１ 平坦体
２ 基板
３ 層構造
４ 太陽光
５ 背面電極層
６ 吸収体層
７ バッファ層
８ 前面電極層
９ 接着層
１０ カバープレート
１１ 外面
１２ 太陽電池
１３ 内面
１４ モジュール後側
１５ 構造化領域
１６、１６’ 光学干渉層
１７ セグメント
１９ 不透明コーティング
２０ 多角度測色計
２１ 後側要素
２２ 第１領域
２３ 第２領域
２４ マスク
２５ 第１区域
２６ 第２区域
２７ 外側
２８ 内側

Claims (15)

1. 平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）を加工する方法であって、
   ａ） 外部環境に面した外側（２７）及び反対側の内側（２８）を有する透明カバープレート（１０）を提供するステップであって、前記カバープレート（１０）は、前記カバープレート（１０）の外面（１１）及び内面（１３）から選ばれた少なくとも１つのカバープレート表面（１１、１３）に光拡散構造を有する構造化領域（１５）を具備し、或いは代替的に構造化領域（１５）が形成されているステップと、
   ｂ） 外側（２７）及び内側（２８）から選ばれたカバープレート側（２７、２８）の一部に、少なくとも１つの光学干渉層（１６）を形成するステップであって、
   ｂ１） 前記カバープレート（１０）にマスク（２４）を塗布するステップであって、前記カバープレート（１０）を通した垂直視において、前記マスク（２４）は前記カバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）を被覆せず、前記カバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第２領域（２３）を被覆し、前記第１領域（２２）及び前記第２領域（２３）は、さらに形成される可能性のある前記構造化領域（１５）と重なるように配置されているステップと、
   ｂ２） 既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとも１つの光学干渉層（１６）を前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）上で、前記カバープレート（１０）に塗布するステップであって、前記光学干渉層（１６）は、前記カバープレート（１０）を通した垂直視において、前記マスク（２４）と重なるように、及び前記カバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）と重なるように塗布されるステップと、
   ｂ３） 前記マスク（２４）を除去することにより、垂直視において前記マスク（２４）と重なる前記光学干渉層（１６）も除去するステップと、
   を含むステップと、
   を含む方法。
2. 既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとももう１つの光学干渉層（１６’）を、前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）上で、前記カバープレート（１０）に塗布し、前記光学干渉層（１６’）は、前記カバープレート（１０）を通して垂直に見たときに、前記カバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）及び第２領域（２３）を被覆する
   請求項１に記載の方法。
3. 選ばれたカバープレート側（２７、２８）及び／又は非選択のカバープレート側（２７、２８）に、既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとももう１つの光学干渉層（１６’’）を有するカバープレート（１０）を提供し、前記光学干渉層（１６’’）は、前記カバープレート（１０）を通して垂直に見たときに、前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）及び第２領域（２３）を被覆する
   請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの光学干渉層（１６）の形成を１回又は数回繰り返す
   請求項１から３の一つに記載の方法。
5. 外面（１１）は構造化領域（１５）を有し、内面（１３）は構造化領域を有さず、前記カバープレート（１０）の内側（２８）の一部に少なくとも１つの光学干渉層（１６）が形成される
   請求項１から４の一つに記載の方法。
6. 前記カバープレート（１０）は屈折率及び／又は層厚さが異なる少なくとも２つの光学干渉層（１６、１６’、１６’’）を有する
   請求項２から５の一つに記載の方法。
7. 前記構造化領域（１５）は：
   － 前記カバープレート（１０）の平面に垂直に、山及び谷を持つ高さプロファイルを有し、前記山と前記谷との間の平均高度差は少なくとも２μｍであり、
   － 前記構造化領域（１５）のうちの少なくとも５０％は前記カバープレート（１０）の平面に対して傾斜したセグメント（１７）からなり、前記カバープレート（１０）の平面に対して、前記セグメント（１７）のうちの少なくとも２０％は、０°より大きく最大１５°までの範囲内にある傾斜角を有し、前記セグメント（１７）のうちの少なくとも３０％は、１５°より大きく最大４５°までの範囲内にある傾斜角を有し、
   － 前記内面（１３）が少なくとも１つの構造化領域（１５）を有する場合、前記内面（１３）の構造化領域（１５）のセグメント（１７）はそれぞれ平坦であり、少なくとも１μｍ^２のセグメント面積及び前記内面（１３）上の前記光学干渉層（１６）の層厚さｄの１５％未満の平均粗さを有する
   ことを特徴とする請求項１から６の一つに記載の方法。
8. ａ） 前記構造化領域（１５）のうちの少なくとも８０％は前記カバープレート（１０）の平面に対して傾斜したセグメント（１７）からなり、且つ／又は、
   ｂ１） 前記セグメント（１７）のうちの少なくとも３０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、前記セグメント（１７）のうちの少なくとも４０％が１５°より大きく４５°までの範囲内の傾斜角を有し、前記セグメント（１７）のうちの１０％未満が４５°より大きい傾斜角を有し、或いは、
   ｂ２） 前記セグメント（１７）のうちの少なくとも４０％が０°より大きく最大１５°までの範囲内の傾斜角を有し、前記セグメント（１７）のうちの少なくとも５０％が１５°より大きく４５°までの範囲内の傾斜角を有し、前記セグメント（１７）のうちの１０％未満が４５°より大きい傾斜角を有する
   請求項７に記載の方法。
9. 前記山と前記谷との間の平均高度差は少なくとも５０μｍ又は少なくとも１００μｍである
   請求項７から８の一つに記載の方法。
10. 平坦体（１）を製造する方法であって、前記方法は請求項１から９の一つに記載の透明カバープレート（１０）を加工する方法を含む
    方法。
11. 特に請求項１から９の一つに記載の方向によって加工された平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）であって、外部環境に面した外側（２７）及び反対側の内側（２８）を有し、
    － 外面及び内面から選ばれた少なくとも１つのカバープレート表面（１１、１３）は、光散乱構造を有する構造化領域（１５）を具備し、
    － 既定の波長範囲内の光を反射するように構成された少なくとも１つの光学干渉層（１６）は外側（２７）と内側（２８）から選ばれたカバープレート側（２７、２８）に配置され、前記光学干渉層（１６）は、前記カバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）上に配置され、前記カバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第２領域（２３）上には配置されず、前記第１領域（２２）及び前記第２領域（２３）は、前記カバープレート（１０）を通した垂直視において前記構造化領域（１５）と重なるように配置されている
    平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）。
12. 前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）に、少なくとももう１つの光学干渉層（１６’、１６’’）を有し、前記光学干渉層（１６’、１６’’）は、前記カバープレート（１０）を通して垂直に見たときに、前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）及び第２領域（２３）を被覆する
    請求項１１に記載の平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）。
13. 前記少なくとももう１つの光学干渉層（１６’、１６’’）は、部分的に塗布された光学干渉層（１６）の片側又は両側に位置する
    請求項１２に記載の平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）。
14. 前記選択されていないカバープレート側（２７、２８）に、少なくとももう１つの光学干渉層（１６’’）を有し、前記光学干渉層（１６’’）は、前記カバープレート（１０）を通して垂直に見たときに、前記選ばれたカバープレート側（２７、２８）のカバープレート表面（１１、１３）の第１領域（２２）及び第２領域（２３）を被覆する
    請求項１１から１３の一つに記載の平坦体（１）用の透明カバープレート（１０）。
15. 平坦体（１）、特に光吸収性平坦体、特に光起電ソーラーモジュール、熱ソーラーコレクタ又は受動有色外装要素であって、請求項１１から１４の一つに記載の透明カバープレート（１０）を含む平坦体（１）。

Images