KR20200123468A - 균일한 색감을 갖는 태양광 모듈 - Google Patents

균일한 색감을 갖는 태양광 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광전 에너지를 생성하기 위한 태양 전지들(16)을 갖는 태양광 모듈(1)에 관한 것으로서,
- 외부 환경을 향하는 외부 표면(11) 및 태양 전지들(16)을 향하는 내부 표면(12)을 갖는 전면 커버링(10),
- 색좌표 L*1, a*1, b*1을 갖는 제1 색상(F1)을 갖는 광 활성 구역들(14),
- 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*2, a*2, b*2를 갖는 하나 적어도 하나의 제2 색상(F2)를 갖는 광 비활성 구역들(15)을 포함하고,
여기서 전면 커버링(10)은 그것의 외부 및/또는 내부 표면에 다음을 갖는다:
- 적어도 광 활성 구역들(14)을 덮는 적어도 하나의 제1 도트 그리드(19) - 여기서 제1 도트 그리드(19)는 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*3, a*3, b*3을 갖는 제3 색상(F3)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들을 가지며, 여기서 제1 색상(F1) 및 제3 색상(F3)의 합(addition)은 색 좌표 L*1', a*1', b*1'를 갖는 합산 색상(additive color)(F1')을 생성한다 -,
- 적어도 하나의 광 비활성 구역(15)을 덮는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(20) - 여기서 제2 도트 그리드(20)는 제2 색상(F2)과 다르고 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)를 갖는 복수의 불투명 컬러 도트들(21)을 가지며, 여기서 제2 색상(F2) 및 제4 색상(F4)의 합은 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상(F2')을 생성한다 -,
여기서 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)은 색상 편차
Figure pct00007

에 대하여 ΔE1,2 ≤ 5 조건이 만족되도록 선택된다.

Description

균일한 색감을 갖는 태양광 모듈
본 발명은 광전 에너지 생성 기술 분야에 있으며, 균일한 색감을 갖는 태양광 모듈에 관련된 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 제조 방법 및 그것의 용도에 관련된 것이다.
오픈 스페이스 시스템(open-space system)에서, 태양광 모듈들의 큰 성장이 관찰된다. 그러나, 건물-통합 환경(setting)에 응용들이 현재 훨씬 더 작은 규모로 움직이고 있다. 분산된 에너지 솔루션들을 향한 강화된 노력들에 비추어 볼 때, 건물 외피들(building envelopes), 예를 들어 파사드 요소들, 창문들, 또는 지붕 요소들의 통합된 요소들로서 태양광 모듈들을 사용하는 것에 대한 실제 수요가 개발되고 있다. 태양광 모듈들에 대한 다른 응용 분야들로는 소음 저감벽들(도로, 철도), 실외의 프라이버시 배리어들, 또는 온실벽들이 있다. 이 새로운 응용이, 특히 미학, 서비스 수명 및 씰링 및 단열과 같은 다른 기능들의 측면에서 태양광 모듈에 대해 완전히 새로운 수요들을 만든다. 특히, 태양광 모듈들은 다양한 형태, 크기 및 색상으로 이용 가능하여야 하며, 가능한 한 가장 균일한 색감을 주어야 한다. 하지만, 여기에는 태양광 모듈들의 실제 기능, 즉 햇빛에서 전력을 생산하는 것과 상충되는 기술적 문제들이 있다.
이상적인 태양광 모듈은, 효율 최적화 측면에서, 입사하는 복사 에너지를 전기 에너지로 최적으로 변환하기 위하여 입사하는 전자기 복사선을 완전히 흡수하는 흑체일 것이다. 그러나, 입사하는 복사선은 실제의 모든 물체에서 반사되고, 흡수된 복사선은 재방출되며, 색감이 스펙트럼적으로 선택되는 반사와 가시광선의 재방출에 의해 기본적으로 사람 눈에 생긴다. 태양광 스펙트럼은 가시광선 스펙트럼의 범위에서 가장 높은 에너지 세기를 가지며 사람의 눈은 가장 큰 민감도를 갖는다. 태양광 모듈이 컬러로 설계되는 경우, 즉 이상적인 흑체와 다른 색감이 사람의 눈에서 생성되도록 하는 경우, 광 활성 반도체에 흡수되는 빛의 세기와 따라서 태양광 모듈의 전기적 출력 또는 효율은 필연적으로 감소된다.
한편, 태양광 모듈은 그것의 설계로 인해서, 일반적으로 입사광을 향하는 측에 광학적으로 균일한 표면을 갖지 않는다. 즉, 태양광 모듈의 표면은 균일한 색감을 주지 않는다. 따라서, 실리콘 웨이퍼 모듈들의 경우, 그 중 하나는 웨이퍼들, 버스바(busbar)들, 종종 프레임 및 웨이퍼들 사이의 영역을 본다. 대조적으로, 박막 태양광 모듈들은 그들의 색감에서 전형적으로 더 균일하다. 그러나, 특히 박막 태양광 모듈의 가장자리 영역에서, 광 활성 영역들의 색감에서 벗어날 수 있는 금속 버스바들, 가장자리 디코팅(decoating) 및/또는 가장자리 씰링(sealing)과 같은 기술 관련 세부사항들이 있다. 또한, 일체형으로(monothically) 직렬 연결된 태양 전지들의 패터닝 라인들이 눈에 띌 수 있다. 박막 태양광 모듈들의 경우에, 광 활성 셀 영역은 일반적으로 검은색, 무연탄 회색(anthracite gray)이거나, 짙은 파란색과 녹색의 잔여 색조로 제공된다. 실리콘 웨이퍼 모듈들의 경우에, 광 활성 셀 영역은 일반적으로 파란색이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, WO 2007/071703 A1은 박막 태양광 모듈을 제시하며, 여기서 전면 유리의 불투명 커버링(covering)은 가장자리 영역에 제공된다. 커버링은 전면 유리에 도포된 페인트, 스크린 프린팅에 의해 도포된 페인트 또는, 예를 들어 안료에 의한, 전면 유리의 변형에 의해 실현된다. 커버링은 또한 전면 유리 상에 적용된 테이프에 의해서도 가능하다. 확실히, 가장자리 영역의 다양한 구조들은 불투명한 커버링에 의해 만족스럽게 덮인다. 그러나, 전체 태양광 모듈에 걸쳐 균일한 색감이 없는데, 왜냐하면 일반적으로 말하면, 광 활성 영역들의 색감은 커버링의 색상에서 벗어나고 그에 따라 가장자리 영역과 뚜렷한 대비가 있기 때문이다.
또한, 종래기술에서는 표면에 특정 색상을 부여하는 다양한 방법들이 공지되어 있다. 따라서, 예를 들어, WO 2014/045142 A1은 입사광의 특정 스펙트럼 범위를 반사하는 간섭층이 전면 유리에 구현되는 배치를 제시한다. 그러나, 그러한 층들의 제조는 기술적으로 복잡하고 비용이 많이 든다. WO 2011/036209 A1에서 공지된 것은 적절한 간섭층들에 의해 전면 전극의 컬러 설계이다. 이러한 접근들의 공통점은 그들이 색감의 특정 방향 종속성을 나타낸다는 사실이다. 또한, 광전 활성 및 비활성 구역들 사이의 대비가 명확하게 식별될 수 있다. 또한, 색상들의 제한된 선택만이 가능하다.
대조적으로, 본 발명의 목적은 종래 기술에서 공지된 태양광 모듈들에 균일한 색감을 전체 모듈에 걸쳐 유리하게 제공하는 것에 있으며, 여기서 특히 광 활성 및 광 비활성 영역들 사이에 뚜렷한 대비가 없어야 한다. 균일한 색감은 가능한 한 최소한의 효율성 손실과 낮은 방향 의존성으로 실현 가능해야 한다. 또한, 기존 방법을 사용하는 산업 계열 생산에서, 태양광 모듈들은 경제적으로 및 효율적으로 제조될 수 있어야 한다.
이러한 및 다른 목적들은 본 발명의 제안에 따라, 관련 청구항들에 따른 태양광 모듈과 그 제조방법에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들의 특징들에 의해 표시된다.
광전 에너지 생성을 위해 전기적으로 직렬로 연결되는 태양 전지들을 갖는 태양광 모듈이 본 발명에 따라 제시된다. 원칙적으로, 본 발명에 따른 태양광 모듈은 임의의 유형의 태양광 모듈, 특히, 웨이퍼 기반, 실리콘 기반 태양광 모듈 또는 모놀리식으로(monolithically) 집적되고 직렬 연결된 태양 전지들을 갖는 박막 태양광 모듈일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 태양광 모듈은 박막 태양광 모듈이다. 유리하게는, 태양광 모듈은 열가소성 중간층(예, PVB 층)에 의해 서로 고정적으로 접착되는 전면 커버링과 후면 기판(예, 유리 판들)을 가지는 복합 판유리 구조를 갖는 박막 태양광 모듈이다. 본 발명은 기판 구성(substrate configuration)에서의 박막 태양광 모듈을 지칭하며, 여기서 태양 전지들의 제조를 위한 층 구조는 광 입사측을 향하는 후면 기판의 표면 상에 도포된다. 본 발명은 상판 구성(superstrate configuration)에서의 박막 태양광 모듈을 마찬가지로 지칭하며, 여기서 층 구조는 광 입사측으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 전면 (투명) 커버링의 표면 상에 도포된다.
관례적인 사용에 따라, 용어 “박막 태양광 모듈”은 예를 들어 수 마이크론의 낮은 두께를 갖는 층 구조를 갖는 모듈들을 지칭하며, 그것들은 적절한 기계적 안정성을 위해 기판을 필요로 한다. 기판은, 예를 들어, 무기 유리, 플라스틱, 금속 또는 금속 합금으로 만들어질 수 있으며 각각의 층 두께 및 특정 재료의 특성들에 따라, 단단한 판 또는 유연한 필름으로 설계될 수 있다.
그것을 박막 태양광 모듈로서 설계함에 있어서, 그 자체로 알려진 방식으로 층 구조는 후면 전극층, 전면 전극층 및 후면 전극층과 전면 전극층 사이에 배치된 광전 활성 흡수체층을 포함한다. 전면 전극층은 광학적으로 투명한데, 층 구조로 빛이 통과할 수 있어야 하기 때문이다. 광 투명 전면 전극층은 도핑된 금속 산화물(TCO=transparent conductive oxide), 예를 들어 n-전도성, 특히 알루미늄-도핑된 산화 아연(AZO)을 전형적으로 포함하거나 그로 만들어진다.
광전 활성 흡수체층은 칼코피라이트(chalcopyrite) 반도체, 유리하게는 구리 인듐/갈륨 디설파이드/디셀레나이드(Cu(In,Ga)(S,Se)2) 그룹으로부터의 삼원 I-III-VI 화합물 반도체를 바람직하게는 포함하거나 그로 만들어진다. 상기 식에서, 인듐 및 갈륨은 각각 단독으로 또는 조합으로 존재할 수 있다. 황 및 셀레늄도 마찬가지이며, 각각은 단독으로 또는 조합으로 존재할 수 있다. 흡수체층의 재료로서 특히 적합한 것은 CIS(구리 인듐 디셀레나이드/디설파이드) 또는 CIGS(구리 인듐 갈륨 디셀레나이드, 구리 인듐 갈륨 디설파이드, 구리 인듐 갈륨 디설포셀레나이드)이다. 흡수체층은 전형적으로 제1 도체 유형(전하 캐리어 유형)의 도핑을 갖고, 전면 전극은 반대의 도체 유형(전하 캐리어 유형)의 도핑을 갖는다. 일반적으로 말하면, 흡수체층은 p-전도성(p-도핑)이고, 즉, 과잉의 결함 전자들(정공)을 가지며, 전면 전극층은 n-전도성(n-도핑)으로 자유 전자가 과도하게 존재한다. 버퍼층은 전형적으로 흡수체층과 전면 전극층 사이에 배치된다. 이것은 특히 Cu(In,Ga)(S,Se)2에 기반한 흡수체층의 경우에 해당하며, 일반적으로 말하면 버퍼층은 p-전도성 Cu(In,Ga)(S,Se)2 흡수체층과 n-전도성 전면 전극 사이에서 필요로 된다. 현재 알려진 바에 따르면, 버퍼층은 흡수체와 전면 전극 사이의 전자적 적응을 가능하게 한다. 또한, 이것은 전면 전극의 후속 증착 단계, 예를 들어 DC 마그네트론 스퍼터링에 의한 스퍼터링 손상으로부터의 보호해준다. n-전도성 전면 전극층, 버퍼층 및 p-전도성 흡수체층의 연속에 의해, p-n-이종 접합, 즉 반대 전도체 유형의 층들 사이의 접합이 형성된다. 광전 활성 흡수체층은 또한, 예를 들어 카드뮴 텔루라이드(CdTe)로 만들어질 수도 있다.
본 발명에 따른 박막 태양광 모듈에서, 직렬 연결된 태양 전지들은 패터닝 구역들에 의해 형성된다. 따라서, 적어도 후면 전극층은 제1 패터닝 라인들(P1-라인들)에 의해 서로 완전히 분리된 섹션들로 세분되며, 이 섹션들은 태양 전지들의 후면 전극들을 형성한다. 또한, 적어도 흡수체층은 제2 패터닝 라인들(P2-라인들)에 의해 서로 완전히 분리된 섹션들로 세분되며, 이 섹션들은 태양 전지들의 흡수체들을 형성하며, 그리고 적어도 전면 전극층은 제3 패터닝 라인들(P3-라인들)에 의해 서로 완전히 분리된 섹션들로 세분되며, 이 섹션들은 태양 전지들의 전면 전극들을 형성한다. 인접한 태양 전지들은 제2 패터닝 라인들에서 전기 전도성 재료를 통해 직렬 연결로 서로 전기적으로 연결되고, 여기서 하나의 태양 전지의 전면 전극은 인접한 태양 전지의 후면 전극에 전기적으로 연결되고, 전형적으로 그것과 직접적인 물리적인 접촉을 하지만, 반드시 그래야 되는 것은 아니다. 각각의 패터닝 구역은 각각의 경우에 이러한 순서로, 직접적으로 연속되는 세 개의 패터닝 라인들(P1-P2-P3)을 포함한다. 각각의 패터닝 구역은 광 비활성 구역이다.
통상적인 사용에 따라, "태양 전지"는 전면 전극, 광전 활성 흡수체 및 후면 전극을 갖고, 서로 직접 인접한 두 개의 패터닝 구역들에 의해 구분되는 층 구조의 영역을 지칭한다. 이것은 모듈의 가장자리 영역에서 유사하게 적용되는데, 여기서는 패터닝 구역 대신에 태양 전지들의 직렬 연결을 전기적으로 접촉시키기 위한 연결 섹션이 있어서, 태양 전지가 전면 전극, 흡수체 및 후면 전극을 갖는 층 영역에 의해 구획되는데, 이것은 패터닝 구역 및 직접 인접한 연결 섹션 사이에 위치된다. 각각의 태양 전지는 스택 형태로 서로의 위로 배치된 후면 전극, 흡수체 및 전면 전극을 포함하고 빛을 전류로 광전 변환할 수 있는 광 활성 구역을 갖는다.
본 발명에 따른 태양광 모듈은 광 활성 전지 영역들 및 광 비활성 패터닝 구역들 및 내부 영역을 둘러싸는 광 비활성 가장자리 영역을 포함하는 내부 영역을 갖는다. 가장자리 영역에서 층 구조는 제거되거나 또는 증착되지 않는다. 또한, 일반적으로, 거기에는 가장자리 씰(seal) 및 태양 전지들의 전기 접촉을 위한 금속 버스바들이 위치된다.
본 발명에 따른 태양광 모듈은 어떻든 광 입사측 또는 전면의 투명 커버링, 특히 판형의 단단한 커버링(covering), 바람직하게는 단단한 유리판을 포함한다. 전면 커버링은 경질의 판 형태로 굴곡이 없으며 평평하다(평면). 유연한 커버링의 형태로 평면으로 제공될 수 있다. 전면 커버링은 외부 환경을 향하는 외부 표면 및 태양 전지들을 향하는 내부 표면을 갖는다.
본 발명의 이러한 맥락에서, 용어 "투명도" 또는 "투명한"은 적어도 85%, 특히 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95%, 특히 100%의 가시광선 투과율을 말한다. 전형적으로, 기사광선은 380 nm 내지 780 nm 까지의 파장 범위에 있다. 용어 "불투명도" 또는 "불투명"은 5% 미만, 특히 0%의 가시광선 투과율을 말한다. 백분율 데이터는 외부 환경들로부터 전면 커버링에 부딪히는 빛의 세기에 기반하여, 전면 커버링의 모듈-내부 측에서 측정된 빛의 강도를 말한다. 커버링의 투명도는 측정 장치를 사용하여 간단한 방식으로 결정될 수 있는데, 예를 들면, 여기서 백색 광원(가시광선 광원)은 전면 커버링의 일 측에 배치되고, 가시광선 검출기는 전면 커버링의 다른 측에 배치된다.
본 발명에 따른 태양광 모듈은 입사광을 흡수해서 (광)전류를 생성할 수 있는 광 활성 구역들(전지 영역들) 및 입사광을 흡수하여 (광)전자들을 생성할 수 없는 광 비활성 구역들을 포함한다. 특히, 태양광 모듈의 가장자리 영역 및 박막 태양 전지들의 경우에는, 태양 전지들의 집적된 직렬 연결을 위한 패터닝 구역들은 광 비활성이다. 실리콘 웨이퍼 모듈들의 경우에, 웨이퍼들 사이의 영역은, 특히, 광 비활성이다.
본 발명에 따른 태양광 모듈은 적어도 두 개의 서로 다른 색상들을 갖는다. 태양 전지들의 광 활성 구역들(전지 영역들)은 전형적으로, 실질적으로 동일한 색상을 가지며, 이것은 색좌표 L*1, a*1, b*1를 갖는 제1 색상(F1)이다. 색좌표에서 인덱스 "1"은 제1 색상(F1)을 말한다. 광 비활성 구역들은 제1 색상(F1)과 다른 적어도 하나의 제2 색상(F2)을 가지며 색좌표 L*2, a*2, b*2를 갖는다. 광 비활성 구역들은, 특히, 서로 다른 복수의 색상들을 가질 수 있으며, 이것들은 각각의 경우에 제1 색상(F1)과 다르다. 색좌표에서 인덱스 "2"는 제2 색상(F2)을 말한다.
여기 그리고 이하에서 사용된 것과 같이, 색상들의 색좌표는 통상의 기술자에게 그 자체로 알려진 (CIE) L*a*b* 색 공간의 색상들을 말하며, 여기서 모든 인식가능한 색상들은 정확히 정의된다. 색 공간은 유럽 표준 EN ISO 11664-4 “Colorimetry - Part 4:CIE 1976 L*a*b* Colour Space”에서 구체화되어 있다. 여기서는 이 표준을 전체로서 참조한다. 이 색 공간에서, 각각의 색은 세 개의 카르테지안(Cartesian) 좌표 L*, a*, b*를 갖는 색 공간에 의해서 정의된다. 초록색과 빨간색은 a*축에서 서로 대향한다; b*축은 파랑색과 노란색 사이를 이어간다; L*축은 색상의 밝기(휘도)를 나타낸다.
광 활성 구역들의 제1 색상(F1)의 데이터 및 광 비활성 구역들의 적어도 하나의 제2 색상(F2)의 데이터는 각각의 경우에 외부 환경들의 측들로부터의 관찰, 즉 광 입사측(전면) 투명 커버링을 통한 뷰(view)에서 관찰한 것을 말한다. 따라서, 색상 데이터는 광 입사측 커버링의 외부 표면 상에 나타나는 각 색상을 말한다. 색 측정 또는 색상의 색좌표 결정은 상업적으로 이용 가능한 색도계 (스펙트럼 광도계)에 의해 간단한 방식으로 수행될 수 있으며, 여기서 하나의 동일한 기구가 색 측정에 사용된다. 색도계는, 이러한 목적을 위해, 특히 외부 표면에 배치된 입사측 커버링의 외부 표면에 조준된다. 공통 색도계들은 전형적으로, 예를 들어 DIN 5033, ISO/CIE 10527, ISO 7724, 및 ASTM E1347에서 정의된 국제 표준에 따른 그들의 구조 및 허용 오차로, 표준화된 색상 측정을 가능하게 한다. 예를 들어, 색상 측정과 관련하여 표준 DIN 5033을 전체로 참조한다. 색도계는 광원으로, 예를 들어, 크세논 램프, 텅스텐 할로겐 램프, 또는 하나 또는 다수의 LED들을 가지며, 이를 통해 몸체의 외부 표면이 빛(예: 백색광)에 의해 조명되고, 태양광 모듈에서 수신된 빛이 측정된다. 도입부에서 설명된 바와 같이, 색도계에 의해서 측정한 몸체의 색상은 반사되고 재 발산된 빛의 결과이다.
본 발명에 따른 태양광 모듈에서, 전면 커버링(front covering)은 그것의 외부 및/또는 내부 표면상에 적어도 하나의 제1 도트 그리드(dot grid)를 가지며, 이것은 (전면 커버링의 수직 뷰(view)로) 적어도 광 활성 구역들을 (완전히) 덮는다. 커버링의 관찰을 위해, 광 활성 구역들은 (평평한) 전면 커버링의 평면에 (직각으로) 투영될 수 있다. 태양 전지들 또는 태양광 모듈 내부 영역의 광 활성 구역들은 단일 제1 도트 그리드로 (완전히) 덮일 수 있고, 여기서 제1 도트 그리드는 또한, 특히, 광 활성 구역들 사이의 광 비활성 구역들(박막 태양광 모듈의 경우 패터닝 구역들, 또는 실리콘 웨이퍼 모듈의 경우 웨이퍼들 사이의 영역들)에 걸쳐 연장될 수 있다. 각각의 광 활성 구역이 분리된 제1 도트 그리드로 (완전히) 덮일 수도 있다. 이 경우, 태양광 모듈은 복수개의 제1 도트 그리드들을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 제1 도트 그리드는 하나의 광 활성 구역을 정확히 덮으며, 즉, 제1 도트 그리드의 형상과 치수는 광 활성 구역의 형상과 치수와 동일하다. 태양광 모듈의 내부 영역을 덮는 한 개의 단일 제1 도트 그리드만이 제공된다면, 제1 도트 그리드의 형상과 치수가 태양광 모듈 내부 영역의 형상과 치수와 상응할 수 있다.
적어도 하나의 제1 도트 그리드, 또는 각각의 제1 도트 그리드는 다수의 불투명 컬러 도트들(colored dots)을 가지며, 이것들은 각각의 경우에 광 활성 구역의 제1 색상(F1)과 다르며, 색좌표 L*3, a*3, b*3을 갖는 제3 색상(F3)을 갖는다.
본 발명에 따른 태양광 모듈에서, 광 입사측 커버링은 그것의 외부 및/또는 내부 표면 상에 적어도 하나의 제2 도트 그리드를 가지며, 이것은 적어도 하나의 광 비활성 구역을 (완전히) 덮는다. 예를 들어, 태양광 모듈은 제2 도트 그리드를 가지며, 이것은 태양광 모듈의 광 비활성 가장자리 영역을 (완전히) 덮는다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 도트 그리드는 태양광 모듈의 광 비활성 가장자리 영역을 정확히 덮으며, 즉, 제2 도트 그리드의 형상과 치수는 가장자리 영역의 형상과 치수와 동일하다. 추가적으로 또는 대안적으로, 태양광 모듈은 복수의 제2 도트 그리드들을 가질 수 있으며, 여기서 태양 전지들 (패터닝 구역들 또는 실리콘 웨이퍼 모듈의 경우 웨이퍼들 사이의 영역들) 사이의 각각의 광 비활성 중간 영역은 각각의 경우에 분리된 제2 도트 그리드에 의해서 (완전히) 덮인다. 본 발명의 일 실시예에서, 각각의 제2 도트 그리드는 태양광 모듈의 광 비활성 중간 영역과 정확히 일치하도록 위치되며, 즉, 제2 도트 그리드의 형상과 치수는 광 비활성 중간 영역의 형상과 치수와 동일하다. 다른 광 비활성 영역들은 박막 태양광 모듈의 경우에 접촉 테이프들 또는 가장자리 디코팅(decoating) 구역들 또는 가장자리 씰들(seals)이다.
적어도 하나의 제2 도트 그리드, 또는 각각의 제2 도트 그리드는 다수의 불투명 컬러 도트들을 가지며, 이것들은 각각의 경우 제2 색상(F2)과 다르며 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)을 갖는다.
본 발명의 이러한 맥락에서, 용어 "도트 그리드(dot grid)"는 다수의 불투명 컬러 도트들의 배열을 말한다. 서로 직접 인접한 도트들은 그들 사이에 공간을 갖는다. 도트 그리드에서 컬러 도트들의 배열은 바람직하게는 균일하고, 즉, 서로 직접 인접한 컬러 도트들은 그들 사이에 동일한 거리를 갖는다. 이 경우에, 도트 그리드는 불투명 컬러 도트들 사이에서 (커버링의) 투명한 곳들(transparent locations)도 포함하므로, 직접 인접한 컬러 도트들 사이의 거리는 영(0)이 아닐 수 있다. 불투명한 컬러 도트들 사이의 투명한 곳들에서, 그 아래의 구조는 투명 커버링을 통해 식별될 수 있다. 즉, 광 활성 구역들 및 광 비활성 구역들은 적어도 하나의 제1 도트 그리드의 영역에서 식별될 수 있고, 광 비활성 구역들은 적어도 하나의 제2 도트 그리드의 영역에서 식별될 수 있다. 이것은 커버링에 반투명성을 제공한다. 비록 여기서는 용어 "도트(dot)"가 도트 그리드의 단일 불투명 색 요소에 대해 선택되었지만, 컬러 도트의 형상은 원형으로 국한되지 않는다. 대신, 도트 그리드에서 불투명한 컬러 도트는 원칙적으로 임의의 형상을 가지며, 예를 들어 디스크형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 본 발명의 이러한 맥락에서, 용어 "도트 그리드"는 또한 직접 인접한 컬러 도트들 사이의 거리가 영(0)이 되는 경우를 포함한다. 즉, 전체 표면에 걸쳐 하나의 색상의 층을 포함하고, 여기서 불투명 컬러 도트들은 더 이상 개별화될 수 없다. 예를 들어, 전 표면 색 층 (full-surface color layer)은 심지어 광 입사측 커버링의 표면에, 예를 들어, 브러싱(brushing)에 의해서 도포될 수 있다.
적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(dot grid)는 종래의 도포기술, 예를 들면 스크린 프린팅 또는 디지털 프린팅을 이용하여 도트 그리드측 커버링의 외부 표면 및/또는 내부 표면에 도포될 수 있다. 도트 그리드를 표면에 도포하는 것은 해당 기술 분야에 통상의 기술자들에게는 공지의 기술이므로 여기서 상세히 논의할 필요가 없다. 바람직하게는 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드는 도트 그리드측의 내부 표면에 도포되는데, 이로써 그것은 외부의 영향, 예를 들면 날씨와 관련된 기계적 제거, 먼지 및 오염물로부터 보호된다.
적어도 하나의 광 활성 구역을 커버하는 적어도 하나의 제1 도트 그리드에서 바로 인접한 컬러 도트들들 사이의 거리는 항상 영(0)이 아니라서 제1 도트 그리드의 영역에서 커버링의 불투명 영역들(제1 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들) 및 광 투명 영역들(도트들의 불투명 컬러 도트들사이의 중간 영역들)이 있다. 따라서 제1 색(F1)및 제3 색(F3)을 합함으로써 제1 도트 그리드 영역에서의 합이 색좌표들 L*1', a*1', b*1'를 갖는 합한 색 (조합 색) (F1')을 갖도록 제1 도트 그리드에서 광 활성 구역들의 제1 색(F1)과 제1 도트 그리드의 불투명 점들의 제3 색(F3)이 합해진다 (조합된다). 여기서 두 색들(F1 및 F3)의 합(결합)이 제1 도트 그리드의 하나의 영역에서 관찰되고, 그것은 적어도 0.2 cm2, 특히 적어도 0.5 cm2, 특히 적어도 1 cm2의 크기를 갖는다. 인간의 눈 또는 색도계에서 관찰자와 하나 또는 복수 미터의 모듈 사이의 전형적인 거리를 사용하여, 두 가지 색상들(F1과 F3)을 합한 색상 혼합의 결과로 색감이 얻어진다. 전형적으로 평균 합산 색상(F1')에 해당한다. 본 발명의 맥락에서, 색상들의 "합(addition)" 또는 "조합(combination)"이라는 용어는 적어도 0.2 cm²의 모듈 외부 표면의 색상들이 관찰될 때 인간의 눈 또는 색도계에서 전체적인 인상을 의미한다.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제2 도트 그리드에서, 직접 인접한 도트들 사이의 거리는 영(0)이 아니므로, 제2 도트 그리드의 영역에도 불투명 영역들(제2 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들) 및 전면 커버의 광 투명 영역들(제2 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들 사이의 중간 영역들)이 있다. 따라서, 관찰자와 하나 또는 복수 미터의 모듈 사이의 전형적인 거리를 갖는 제2 도트 그리드에서, 광 비활성 영역들의 적어도 하나의 제2 색상(F2) 및 제2 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들의 제4 색상(F4)가 합해지고(조합되고), 제2 도트 그리드의 영역에서 제2 색상(F2)와 제4 색상(F4)가 합해져서 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색(조합 색)을 낳는다. 또한 제2 도트 그리드의 경우, 색상들 (F2 및 F4)의 합(조합)이 제2 도트 그리드 영역에서 관찰되었고, 그 크기는 예를 들어 적어도 0.2 cm2, 특히 적어도 0.5 cm2, 특히 적어도 1 cm2이다. 인간의 눈 또는 색도계에서, 관찰자와 하나 또는 여러 미터의 모듈 사이의 전형적인 거리를 사용하여 두 가지 색상들(F2 및 F4)의 합산 색상 혼합의 결과로 색감이 얻어지고, 그것은 전형적으로 평균 색상(F2')에 상응한다.
광 활성 구역들의 제1 색상(F1) 및 광 비활성 구역들의 적어도 하나의 제2 색상(F2)과 유사하게, 합산 색상들(F1'및 F2')는 각각의 경우 외부 환경들에서 태양광 모듈의 전면 관찰을 나타낸다. 적어도 하나의 제1 도트 그리드 및 적어도 하나의 제2 도트 그리드가 전면 커버링의 내면에 도포된 경우, 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)의 데이터는 각각 전면 커버링을 통해 본 색상, 즉 전면 커버링의 외부 표면에 존재하는 색상을 가리킨다. 이에 따라 합산 색상들(F1'및 F2')는 각각의 경우 전면 커버링의 외부 표면에 존재하는 색상을 나타낸다. 색상들(F1 및 F2)에 대해 이미 언급했듯이 합산 색상들(F1' 및 F2')의 색좌표는 시판되는 색도계(스펙트럼 광도계)에 의해 결정될 수 있다. 이를 위해 색도계는 광 입사측 커버링의 외부 표면에 겨냥되고 특히 광 입사측 기판의 외부 표면에 배치된다.
여기서 적어도 하나의 제1 도트 그리드의 제3 색상(F3) 및 적어도 하나의 제2 도트 그리드의 제4 색상(F4)이 합산 색상들(F1' 및 F2')의 색좌표들 사이의 거리가 다음 식으로 표시되도록 선택되는 것이 필수적이다:
Figure pct00001
여기서 ΔE1,2 ≤ 5 이다.
ΔE1,2 에 대한 식은 합산 색상들(F1' 및 F2')의 색상 편차를 표시하며, 여기서 색상 편차가 특정 최대값을 초과하지 않아야 한다는 ΔE1,2 ≤ 5 조건에 의해서 결정된다.
본 발명자가 보여주었던 바와 같이, ΔE1,2 ≤ 5 조건에 의해 광 활성 구역들 및 광 비활성 구역들의 영역에서, 즉 전체 태양광 모듈에 걸쳐서 색감이 비교적 낮은 명암대비(contrast)와 따라서 양호한 색상 균일성을 갖는 것이 유리하게 달성될 수 있다. 색 편차가 훨씬 더 작은 것이 특히 유리하며, 다음이 바람직하다: ΔE1,2 ≤ 2, 특히 ΔE1,2 ≤ 1, 및 특히 ΔE1,2 ≤ 0.5. 원칙적으로 태양광 모듈의 색감의 균질성은 색상 편차가 작을수록 점점 더 좋아진다.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 모듈은 특히 유리하게는 전체 모듈에 걸쳐서 낮은 콘트라스트 및 2 가지 합산 색상들(F1' 및 F2')로부터 생긴 매우 균일한 색감을 가지며, 서로 약간만 다른 광 비활성 구역들과 광 활성 구역들의 합산 색상들(F1' 및 F2')을 갖는다. 특히 유리하게는, 태양광 모듈의 색감은 방향 의존성이 없거나 아주 약간만 나타난다. 도트 그리드들은 스크린 인쇄 또는 디지털 인쇄와 같이 기술적으로 간단하고 경제적인 방식으로 생산될 수 있다. 이 목적을 위해 유리하게 사용되는 것은 유리로 만들어진 전면 커버링의 열처리 동안 소성되는 세라믹 (유리) 색상들이다.
본 발명의 유리한 일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 도트 그리드 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들은 각각의 경우 5 mm 미만, 특히 3 mm 미만, 특히 1mm 미만의 크기를 갖는다. 따라서, 모듈로부터 관찰자의 거리가 몇 미터 더 멀어지면 여전히 균일한 단색 컬러 이미지가 생성된다는 것이 유리하게 달성될 수 있다.
본 발명의 유리한 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1 도트 그리드 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드는 각각의 경우 적어도 80 dpi (인치당 도트들)의 해상도를 갖는다. 이로써 태양광 모듈의 높은 색상 균일성을 얻을 수 있다. 적어도 하나의 제1 도트 그리드 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들이 각각의 경우 0.3 mm 미만, 특히 0.2 mm 미만, 특히 0.1mm 미만의 최대 치수를 갖는 것이 특히 유리하다. 결과적으로, 도트 그리드의 개별 컬러 도트들의 최대 치수는 태양광 모듈 표면(즉, 광 입사측 커버링의 외부 표면)에서 1 내지 2m 거리에 있는 사람의 눈 해상도보다 더 작다. 그 결과, 태양광 모듈의 특히 우수한 색상 균질성이 달성될 수 있어서 매우 높은 미적 요구 사항들을 충족시킬 수 있다.
본 발명의 유리한 일 실시예에 따르면, 광 입사측 커버링은 새틴 유리(satinized glass)로 만들어진다. 이러한 유리들은 확산 반사 및 투과율이 높은 비율이 되도록 한쪽 또는 양면을 에칭 또는 샌드블라스팅하여 처리한다. 새틴 유리를 사용하여 도트 그리드들이 부분적으로 흐리게 처리되어 상대적으로 큰 도트들로도 균일한 색감이 만들어진다. 확산 투과율은 헤이즈미터(hazemeter)로 측정될 수 있다. ASTM D1003에 따르면 헤이즈는 총 투과율 (또는 선택적으로 반사)에 대한 확산 부분의 비율이다. 투과율-헤이즈가 50% 보다 크고, 특히 80% 보다 크고, 특히 90% 보다 큰 새틴 유리들이 새틴 처리된 전면 판유리 뒤의 도트 그리드로부터 균일한 색감을 얻는 데 특히 적합하다.
도입부에서 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈에서는, 한편으로는 전체 태양광 모듈에 걸쳐 균일한 색감이 달성되어야 하고, 그러나 광 입사측 기판은 광 활성 구역들의 영역에서 실제로 사용 가능한 수준의 효율성을 갖는 광전 에너지의 변환을 가능하게 하는 적절한 광 투명성을 가져야만 한다는 상충적인 목적들을 해결하는 것이 필요하다. 결과적으로 적어도 하나의 제1 도트 그리드의 직접 인접한 불투명 컬러 도트들 사이의 거리들은 항상 영(0)이 아니다. 본 발명의 특히 유리한 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1 도트 그리드는 광 활성 구역들의 커버리지 정도가 50% 미만, 바람직하게는 25% 미만, 더욱 바람직하게는 10% 미만이 되도록 구현된다. 그 결과, 한편으로는 균일한 색상 효과와 다른 한편으로는 태양광 모듈의 높은 수준의 효율 또는 최소한의 효율 손실이 보장될 수 있다.
"커버리지 정도"라는 표현은 광 활성 구역의 면적에 대한 적어도 하나의 제1 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들의 백분율 몫을 나타낸다. 커버리지 정도를 계산하기 위해, 불투명 도트들에 의한 광 활성 영역들의 커버리지는 광 입사측 기판을 통한 수직 뷰(view)에서 고려될 수 있다. 광 활성 구역을 광 입사측 커버링의 평면, 특히 적어도 하나의 제1 도트 그리드(기판 표면에 수직인)의 평면으로 투영하는 것도 생각할 수 있다.
광 비활성 구역들의 영역에서는 광 입사측 커버링이 높은 광 투명성을 가질 필요가 없다. 그 대신, 적어도 하나의 광 비활성 구역, 특히 모든 광 비활성 구역들의 커버리지 정도가 적어도 95%, 특히 적어도 97%, 특히 적어도 99%가 되도록 적어도 하나의 제2 도트 그리드가 구현되는 것이 유리하다. 따라서, 유리하게는, 전형적으로 매우 불균일하고 색상면에서 서로 다른 광 비활성 구역들의 균일한 색감을 갖는 사실상 불투명한 커버링이 달성될 수 있다. 이것은 특히 구조와 색상면에서 매우 불균일한 태양광 모듈의 가장자리 영역에 해당된다. 따라서 제2 합산 색상(F2')에서 광 비활성 구역들의 색상 점유율은 상대적으로 낮거나 영(0)이어서 전체 모듈에서 매우 전반적인 높은 색상 균질성이 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 비활성 구역, 특히 모든 광 비활성 구역들의 커버리지 정도가 100 %가 되도록 적어도 하나의 제2 도트 그리드가 구현된다. 이것은 제2 도트 그리드가 불투명 도트들 사이의 거리가 없는 전체 표면 컬러 코팅이라는 것을 의미한다. 그러면 제2 도트 그리드의 개별 컬러 도트들은 더 이상 식별되지 않는다. 이 경우, 배경색을 추가하는 것은 더 이상 불가능하기 때문에 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상( F2')는 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)에 대응한다. 이는 구조 및 색상면에서 불균일한 전체 모듈, 특히 태양광 모듈의 가장자리 영역에서 매우 우수한 색상 균일성이 얻어질 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 대안적인 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광 비활성 구역, 특히 모든 광 비활성 구역들의 커버리지 정도가 95% 보다 작도록 적어도 하나의 제2 도트 그리드가 구현될 수도 있다. 이 경우, 적어도 하나의 제2 합산 색상(F2')을 제1 합산 색상(F1')에 매칭함으로써 태양광 모듈의 우수한 색상 균일성을 얻을 수 있다. 이 실시예는 실리콘 웨이퍼를 가진 모듈에서 유리할 수 있다. 대부분의 경우 흰색 후면 필름이 웨이퍼들 사이의 영역에 위치한다. 이는 더 낮은 커버리지 정도를 갖는 제2 도트 그리드에 의해서 커버된다. 따라서 내부 반사와 전반사를 통해 셀에 도달하는 빛은 이 영역에서 여전히 결합될 수 있다.
광 활성 구역들의 커버리지 정도와 유사하게, "커버리지 정도"라는 표현은 광 비활성 구역들의 면적에 대한 적어도 하나의 제2 도트 그리드의 불투명 컬러 도트들의 백분율 몫을 나타낸다. 커버리지 정도를 계산하기 위해, 불투명 도트들에 의한 광 비활성 구역들의 커버리지는 광 입사측 커버링을 통한 수직 뷰(view)에서 고려될 수 있다. 광 비활성 구역을 광 입사측 커버링의 평면, 특히 적어도 하나의 제2 도트 그리드(기판 표면에 수직인)의 평면으로 투영하는 것도 가능할 것이다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 모듈을 제조하는 방법에 관한 것이다. 태양광 모듈의 전면 커버링(front covering)이 제공되고 전면 커버링의 외부 표면 및/또는 내부 표면에 도포된다:
- 적어도 광 활성 구역들을 덮는 적어도 하나의 제1 도트 그리드, 여기서 제1 도트 그리드는 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*3, a*3, b*3 을 갖는 제3 색상(F3)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들을 가지며, 여기서 제1 색상(F1)과 제3 색상(F3)을 합해서 색좌표 L*1', a*1', b*1'를 갖는 합산 색상(F1')이 생성되고,
- 적어도 하나의 광 비활성 구역을 덮는 적어도 하나의 제2 도트 그리드, 여기서 제2 도트 그리드는 제2 색상(F2)과 다르고 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들을 가지며, 여기서 제2 색상(F2)과 제4 색상(F4)를 더하면 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상(F2')가 생성되고,
여기서, 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)은 식
Figure pct00002
에 대하여 ΔE1,2 ≤ 5 조건이 만족되도록 선택된다.
제 1 및/또는 제 2 도트 그리드는 예를 들어 스크린 인쇄 또는 디지털 인쇄에 의해 전면 기판에 도포된다. 적어도 하나의 제2 도트 그리드의 전체 표면 컬러 코팅의 경우, 도트 그리드는 예를 들어 전면 기판의 외부 및/또는 내부 표면에도 확산될 수 있다.
본 발명은 또한 건물 외피의 일부로서, 특히 창, 파사드 또는 지붕 구성 요소로서 본 발명에 따른 태양광 모듈의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 실현될 수 있다. 특히, 상기 및 이후에 언급되는 특징들은 보여준 조합들로 뿐만 아니라 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 조합들로 또는 분리해서 사용될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 일 실시예를 사용하여 상세하게 설명된다. 그들은 표현을 축척으로 하지 않고 단순화하여 도시한다.
도 1은 박막 태양광 모듈의 형태로 구현된 본 발명에 따른 태양광 모듈의 일 실시예에 따른 태양 전지의 통합된 직렬 연결의 단면도 개략도이고;
도 2는 위에서 본 도 1의 박막 태양광 모듈의 광 입사측 표면의 개략도이며;
도 3은 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1은 단면도(모듈 표면에 수직인 단면)를 사용하여 번호 1로 전체적으로 참조된 본 발명에 따른 박막 태양광 모듈을 개략적으로 도시한다. 박막 태양광 모듈(1)은 집적된 형태로 서로 직렬로 연결된 복수의 태양 전지들(16)을 포함하며, 여기서 매우 단순화된 방식으로 단지 두 개의 태양 전지들(16)만이 도시된다. 물론, 일반적으로 박막 태양광 모듈(1)에서는 다수의 태양 전지들(16) (예를 들어, 약 100 내지 150 개)가 직렬로 연결된다.
박막 태양광 모듈(1)은 기판 구성에서 복합 판유리 구조를 갖는다. 이는 박막으로 이루어진 층 구조(3)가 도포된 후면 기판(2)을 포함하고, 층 구조(3)는 후면 기판(2)의 광 입사측 표면 상에 배열된다. 여기서 후면 기판(2)은 예를 들어, 상대적으로 높은 광 투과성을 갖는 경질 평면 유리판으로서, 수행된 공정 단계들에 대해 원하는 안정성 및 불활성 거동을 갖는 다른 전기 절연 재료들이 동일하게 사용될 수 있다.
층 구조(3)는 후면 기판(2)의 광 입사측 표면 상에 배열되어, 예를 들어 몰리브덴(Mo)과 같은 광-불투과성 금속으로 만들어지고 기상 증착 또는 마그네트론 강화 음극 스퍼터링(스퍼터링)에 의해 후면 기판(2)위에 도포된 불투명한 후면 전극 층(5)을 포함한다. 후면 전극층(5)은 예를 들어 300 nm 내지 600 nm 범위의 층 두께를 갖는다.
밴드 갭(band gap)이 태양광을 최대한 흡수할 수 있는 금속 이온들로 도핑된 반도체로 만들어진 광전 활성(불투명) 흡수체층(6)이 후면 전극층(5)에 도포된다. 흡수체층(6)은 예를 들어 p-전도성 칼코피라이트(chalcopyrite) 반도체, 예를 들어 Cu(In/Ga)(S/Se)2 그룹의 화합물, 특히 나트륨(Na) 도핑된 Cu(In/Ga)(S/Se)2로 만들어진다. 상기 식에서, 인듐(In) 및 갈륨(Ga)뿐만 아니라 황(S) 및 셀레늄(Se)은 교대로 또는 조합하여 존재할 수 있다. 흡수체층(6)은 예를 들어 1 내지 5㎛ 범위의 층 두께를 가지며, 특히 대략 2 ㎛이다. 흡수체층(6)의 제조를 위해, 다양한 재료 층들이 전형적으로, 예를 들어 스퍼터링에 의해 도포되고, 이들 층들은 선택적으로 S 및/또는 Se를 함유하는 분위기에서, 가열로에서 가열함으로써 화합물 반도체를 형성하도록 후속적으로 열 변환된다(RTP = 급속 열처리). 화합물 반도체의 이러한 제조 방식은 당업자에게 주지되어 있으므로 여기서 상세히 논의할 필요가 없다.
흡수체층(6) 상에 예를 들어 단일 층의 황화 카드뮴(CdS)과 진성 산화 아연(intrinsic zinc oxide) (i-ZnO)의 단일 층으로 구성된 버퍼층(7)이 증착되며, 도 1에 상세히 도시되지 않았다.
버퍼층(7) 상에 예를 들어 스퍼터링에 의해 전면 전극층(8)이 도포된다. 전면 전극층(8)은 들어오는 태양광(4) (도 1에서 네 개의 평행 화살표로 표시됨)이 약간만 약화되도록 가시 스펙트럼 범위("윈도우 전극")에서 방사선에 투명하다. 전면 전극층(8)은 예를 들어 도핑된 금속 산화물, 예를 들어 n-전도성 알루미늄(Al) 도핑된 산화 아연(ZnO)을 기반으로한다. 이러한 전면 전극층(8)은 일반적으로 TCO 층(TCO = 투명 전도성 산화물)이라고 한다. 전면 전극층(8)의 층 두께는, 예를 들어 대략 약 500 mm이다. 전면 전극층(8)에 의해, 버퍼층(7) 및 흡수체층(6)과 함께 이종 접합(즉, 반대 전도체 유형 층들의 연속)이 형성된다. 버퍼층(7)은 흡수체층(6)과 전면 전극층(8) 사이의 전자적 적응에 영향을 미칠 수 있다.
환경적 영향들로 부터 보호하기 위해, 층 구조(3)를 캡슐화하는 역할을 하는 (플라스틱) 접착층(9)이 전면 전극층(8)에 적용된다. 접착층(9)으로 접착되는 것은 태양광에 투명한 전면 또는 광 입사측 커버링(10)이며, 예를 들어 철 함량이 낮은 특별히 하얀 유리로 만들어진 단단한(평면의) 유리판 형태로 구현된다. 전면 커버링(10)은 층 구조(3)의 씰링(sealing) 및 기계적 보호를 위해 사용된다. 전면 커버링(10)은 두 개의 대향 표면들, 즉 태양 전지들(16)을 향하는 내부 표면(12) 및 태양 전지들(16)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 외부 표면(11)을 가지며, 이는 동시에 모듈 표면이다. 박막 태양광 모듈(1)은 두 개의 전압 연결(+,-)에 전압을 생성하기 위하여 외부 표면(11)을 통해 태양광(4)을 흡수할 수 있다. 결과로 생긴 전류 경로는 연속적으로 배열된 화살표로 도 1에서 도시된다. 전면 커버링(10)과 후면 기판(2)은 서로 고정적으로 접합("적층")되며, 여기서 접착층(9)은 예를 들어 가열에 의해 소성 변형될 수 있고 냉각시 커버링(10)과 기판(2)을 서로 고정적으로 접합하는 열가소성 접착층으로 구현된다. 여기서, 접착층(9)은 예를 들어 PVB로 만들어진다. 커버링(10) 및 기판(2)은 접착층(9)에 매립된 태양 전지들(16)와 함께 적층 복합체를 형성한다.
태양 전지들(16)의 구현 및 직렬 연결을 위해, 층 구조(3)는 적합한 패터닝 기술, 예를 들어 레이저 스크라이빙(laser scribing) 및/또는 기계적 제거를 사용하여 패터닝되었다. 전형적으로, 이러한 목적을 위해, 각각의 경우에 직접 연속된 세 개의 패터닝 라인들(P1-P2-P3)이 층 구조(3)에 도입된다. 여기서, 적어도 후면 전극층(5)은 제1 패터닝 라인들(P1)에 의해 세분되어 태양 전지들(16)의 후면 전극들(5-1, 5-2)을 생성한다. 적어도 흡수체층(6)은 제2 패터닝 라인들(P2)에 의해 세분되어 태양 전지들(16)의 흡수체들(6-1, 6-2)을 생성한다. 적어도 전면 전극층(8)은 제3 패터닝 라인들(P3)에 의해 세분되어 태양 전지들(16)의 전면 전극들(8-1, 8-2)을 생성한다.
하나의 태양 전지(16)의 전면 전극(8-1)은 제2 패터닝 라인(P2)을 통해 인접한 태양 전지(16)의 후면 전극(5-2)에 전기적으로 연결되고, 전면 전극(8-1)은 예를 들어 후면 전극(5-2)과 직접 접촉한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 패터닝 라인(P1)의 트렌치들은 흡수체층(6)의 재료로 채워진다. 제2 패터닝 라인들(P2)의 트렌치들은 전면 전극층(8)의 재료로 채워지며, 제3 패터닝 라인들(P3)의 트렌치들은 접착층(9)에 의해 채워진다. 각각 직접 연속되는 제1, 제2 및 제3 패터닝 라인들(P1-P2-P3)은 패터닝 구역(17)을 형성한다. 도 1은 실시예로서 하나의 단일 패터닝 구역(17)만을 도시하며, 두 개의 직접 인접한 태양 전지들(16)의 직렬 연결이 정의되며, 박막 태양광 모듈(1)에서 태양 전지들(16)을 패터닝하고 직렬 연결하기 위한 다수의 이러한 패터닝 구역들(17)이 제공된다.
박막 태양광 모듈(1)의 광 활성 구역들은 참조 번호"14"로 도 1에서 식별된다. 이들은 각각의 경우 스택의 형태로 서로 위에 배치되어, 후면 전극과 흡수체 및 전면 전극을 가지며 태양광(4)을 전류로 광전 변환할 수 있는 태양 전지들(16)의 영역들이다. 예를 들어, 도 1의 좌측에 도시된 태양 전지(16)의 광 활성 구역(14)은 후면 전극(5-1), 흡수체(6-1) 및 전면 전극(7-1)을 포함한다.
박막 태양광 모듈(1)은 태양 전지들(16) 및 가장자리 영역(13)을 갖는 내부 영역(18)을 포함한다. 내부 영역(18)의 태양 전지들(16)은 광 활성 구역들(14) 및 광 비활성 패터닝 구역들(17)을 포함한다. 광 비활성 영역(13)은 내부 영역(18)을 주변으로 (완전히) 둘러싼다. 가장자리 영역(13)에서, 층 구조(3)가 제거된다. 특히, 가장자리 영역(13)은 직렬로 연결된 태양 전지들을 버스바(busbars,미도시)에 의해서 전기적을 접촉하는데 역할을 한다. 도1 에서 박막 태양광 모듈의 광 비활성 구역들(가장자리 영역(13), 패터닝 구역들 (17))은 참조 번호"15"로 식별된다.
도 1의 박막 태양광 모듈(1)의 광 입사측 표면의 예시적인 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도 2를 참조한다. 이에 따르면, 제1 도트 그리드(19) 및 제2 도트 그리드(20)가 전면 커버링(10)의 내부 표면(12) 상에 도포된다. 전면 커버링(10)을 통해 직각으로, 즉 외부 표면(11)에 수직인 방향에 대해 볼 때, 제1 도트 그리드(19)는 박막 태양광 모듈(1)의 내부 영역(18)을 완전히 덮는다, 즉 제1 도트그리드(19)는 내부 영역 (18) 위에만 또는 그에 걸쳐서 배열된다. 제1 도트 그리드(19)의 형상 및 치수는 내부 영역(18)의 형상 및 치수에 대응한다. 전면 커버링(10)을 통해 직각으로, 즉 외부 표면(11)에 수직인 방향에 대해 볼 때, 제2 도트 그리드(20)는 박막 태양광 모듈(1)의 가장자리 영역(13)을 완전히 덮고, 제2 도트 그리드(20)는 가장자리 영역(13) 상에만 배열된다. 제2 도트 그리드(19)의 형상 및 치수는 가장자리 영역(13)의 형상 및 치수에 대응한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 도트 그리드(19) 및 제2 도트 그리드(20)는 각각의 경우 전면 투명 커버링(10)을 통해 외부 주변으로부터 식별될 수 있다.
제1 도트 그리드(19)는 그 사이가 동일한 거리를 갖는 바둑판 패턴의 형태로 배열된 다수의 불투명 컬러 도트들(21)로 구성된다. 불투명 컬러 도트들(21) 사이에는 광 활성 구역들(14)이 전면 커버링(10)을 통해 식별 가능하도록 전면 커버링(10)의 투명한 곳들(22)이 있다. 제1 도트 그리드(19)는 적어도 80 dpi의 해상도를 가지며, 개개의 컬러 도트들(21)는 각각의 경우 0.3 mm 미만의 최대 치수를 갖는다. 제1 도트 그리드(19)의 컬러 도트들(21)에 의한 광 활성 구역들(14)의 커버리지 정도는 50%(컬러 도트(21)의 면적 점유율)이다, 즉 전면 커버링(10)을 통한 수직 뷰(view) 또는 내부 표면(11)상에 광학 활성 구역들(14)의 (수직)투영으로, 제1 도트 그리드(19)의 불투명 컬러 도트들(21)은 광 활성 구역들(14) 면적의 50%를 차지한다. 광 활성 구역들(14)의 나머지 영역에는 투명한 곳들(22)이 위치한다. 이에 상응하여, 내부 영역(18)에서 전면 커버링(10)의 광학적 (반)투명도는 50%이다. 그 결과, 전면 커버링(10)의 광학적 투명성 저하로 인한 효율 저하를 최소화 할 수 있다.
제2 도트 그리드(20)는 다수의 불투명 컬러 도트들(21)로 유사하게 구성되며, 광 비활성 가장자리 영역(13)의 커버리지 정도는 적어도 95%이다, 즉 전면 커버링(10)을 통한 수직 뷰(view) 또는 내부 표면(11)상에 가장자리 영역(13)의 (수직)투영으로, 제2 도트 그리드(20)의 컬러 도트들(21)은 가장자리 영역(13) 면적의 적어도 95%를 차지한다. 컬러 도트들(21)은 도 2에서 개별 컬러 도트들(21)로서 더 이상 식별할 수 없도록 그에 상응하여 그들 사이에 작은 거리를 갖는다. 대신, 제2 도트 그리드(20)는 실질적으로 전체 표면 컬러 코팅에 상응한다. 결과적으로, 가장자리 영역(13)은 사실상 전면 커버링(10)을 통해 더 이상 식별할 수 없으며, 가장자리 영역(13)에서 전면 커버링(10)의 광학적 투명도는 최대 5%에 달한다(즉, 가장자리 영역(13)에서 불투명 커버링(10)).
도 1에서, 두 개의 도트 그리드(19, 20)가 개략적으로 도시되어 있다(더 나은 식별을 위해 프린트의 층 두께가 크게 확대됨).
도 2에서, 박막 태양광 모듈(1)의 다양한 색상들이 예로서 그레이 톤을 사용하여 도시된다. 광 활성 구역들(14)은 (생산 조건으로 인해) 색 좌표 L*1, a*1, b*1에 의해 정의되는 제1 색상(F1)를 갖는다. 제1 도트 그리드(19)의 불투명 컬러 도트들(21)은 제1 색상(F1)와 상이한 제3 색상(F3)를 가지며 색 좌표 L*3, a*3, b*3을 갖는다. 투명한 곳들(22)를 통해 제1 색상(F1)이 보이기 때문에 박막 태양광 모듈(1)의 내부 영역(18)에 제1 색상(F1)와 제3 색상(F3)이 합해져서 색좌표 L*1', a*1', b*1'를 갖는 합산 색상(F1')이 생성된다. 전면 커버링(10) 위에서 보았을 때, 즉 외부에서 박막 태양광 모듈(1)을 관찰하는 뷰어(viewer)의 경우 , 내부 영역(18)에 합산 색상(F1')을 형성하는 두 가지 색상들(F1 및 F3)의 합산(가색 혼합)에 해당하는 색감이 있다. 따라서, 뷰어(viewer)에게는 광 활성 영역(14)의 배경색 및 제1 도트 그리드(19)의 불투명 컬러 도트들(21)의 색상으로 부터의 평균 색감이 있다. 합산 색상(F1')은 종래의 색도계(스펙트럼 광도계)에 의한 간단한 방식으로 결정될 수 있으며, 예를 들어 전면 커버링(10)의 외부 표면(11)에 측정 개구와 함께 이러한 목적을 위해 설치된다. 예를 들어 외부 표면(11)으로부터 1 내지 2 m의 거리에서 합산 색상(F1')을 측정하는 것도 가능할 것이다. 여기서 두 가지 색상들(F1 및 F3)을 합해서 합산 색상(F1')을 형성하기 위해, 적어도 0.2 cm2 크기를 갖는 전면 커버링(10)의 외부 표면(11) 영역이 고려되는 것이 필수적이다.
가장자리 영역(13)에서, 박막 태양광 모듈(1)은 (생산 조건으로 인해) 제1 색상(F1)과 상이한 제2 색상(F2)을 가지며 색 좌표 L*2, a*2, b*2에 의해 정의된다. 도 2에서, 제2 색상(F2)은 실질적으로 전체 표면에 걸쳐 도포된 제2 도트 그리드(20)를 통해 더 이상 식별할 수 없다. 제2 도트 그리드(20)의 불투명 컬러 도트들(21)은 제2 색상(F2)와는 다른 제4 색상(F4)를 가지며, 색 좌표 L*4, a*4, b*4에 의해 정의된다. 따라서, 가장자리 영역(13)에서, 제2 색상(F2) 및 제4 색상(F4)이 합해져서 색 좌표 L*4', a*4', b*4'에 의해 정의되는 합산 색상(F2')를 생성한다. 가장자리 영역(13)에서 매우 낮은 광학적 투명도의 결과로, 합산 색상(F2')은 제2 도트 그리드(20)의 불투명 컬러 도트들(21)의 제4 색상(F4)에 실질적으로 대응한다. 따라서, 전면 커버링(10) 위에서 보면, 즉 외부 환경에서 박막 태양광 모듈(1)을 관찰하는 뷰어의 경우, 합산 색상(F2')에 대응하는, 즉 실질적으로 불투명 컬러 도트들(21)의 제4 색상(F4)에 대응하는 가장자리 영역(13)의 색감이 있다.
두 개의 도트 그리드들(19, 20)을 생산할 때 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)은 공식에 따른 색상 거리로 선택된다.
Figure pct00003
조건 ΔE1,2 ≤ 5가 충족된다.
실제로, 색상들의 선택에서, 제2 도트 그리드(20)의 제4 색상(F4)은 제1 도트 그리드(19)의 컬러 도트들(21)의 제3 색상(F3)과 가능한 최소한의 대비(contrast)가 있도록 선택될 수 있다. 전형적으로, 제2 도트 그리드(20)의 제4 색상(F4)은 제3 색상(F3)보다 어둡다. 실질적인 방법으로, 제2 도트 그리드(20)의 제4 색상(F4)을 적절하게 덮는 것으로 시작하여, 가능한 가장 밝은 제3 색상(F3)이 선택된다. 잔여 착색이 있는 셀 영역의 경우 색상 혼합 중에 색상을 고려해야 한다. 불투명 컬러 도트들(21)의 해상도가 상대적으로 작으면, 제1 도트 그리드(19)의 불투명 컬러 도트들(21)의 제3 색상(F3)과 제1 색상(F1)의 대비, 즉 전지 영역(즉, 광 활성 구역들(14))의 배경 색상은 너무 크지 않아야 하지만, 그 결과 필요한 커버리지 정도 및 효율성 손실이 증가할 수 있다. 더 높은 해상도의 경우 불투명한 컬러 도트들과 더 어두운 전지 영역들 사이의 강한 대비가 있어도 균일한 색 적응을 얻을 수 있다.
도 2의 예시적인 실시예에서, 블랙에 대한 50% 커버리지에서 제1 도트 그리드 (19)의 라이트 도트들(light dots)의 L* 값 대 가장자리 영역(13)의 제2 도트 그리드(20) 도트들의 L* 값의 비율은 약 1.4 : 1이다. 따라서, 가장자리 영역(13)과 내부 영역(18)에서 색상들 사이의 뚜렷한 대비를 피할 수 있다. 내부 영역(18)에서의 불투명 컬러 도트들(21) 및 투명한 곳들(22)로 부터의 전체적인 색감(예를 들어, 1m 거리에서)은 가장자리 영역(13)에서 광 비활성 구역(15)의 색감에 가능한 한 가깝다; 즉, 불투명 컬러 도트들(21)(색상(F3))의 합산 색상 혼합과 셀 영역의 잔류 반사(색상 F1)는 색상(F1')을 생성하며, 그것의 밝기, 톤 및 채도가 가장자리 영역(13)내 광 비활성 구역(15)에 걸쳐 제4 색상(F4) (제 2 합산 색상(F2')에 실질적으로 해당)의 각각의 경우 밝기, 톤 및 채도에서 상대적으로 5% 미만(바람직하게는 2%, 더 좋으면 1%)으로 벗어난다.
올바른 색상들의 선택을 위해, 당해 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 주제가 아닌 다양한 기술 및 방법에 접근할 수 있다. 두 가지 경우에 대해, 이것은 이 시점에서 예로서 그리고 단순화된 방식으로만 설명될 수 있다. 여기에서 RGB 색상 공간이 색상 계산을 위해 사용된다. CIE-L*a*b*를 RGB로 변환하기위한 표 또는 프로그램을 사용할 수 있다.
사례 1 : 활성 셀(cell) 영역은 사실상 검은색(RGB = (0,0,0)에서 F1)이며, 적절한 처리 조건들에서 Cu(In, Ga)(S, Se)2 기반 박막 태양광 모듈로 거의 달성할 수 있다. 모듈의 원하는 색상(F1')은 예를 들어 RGB(64,64,64)인 회색이다. 제1 도트 그리드로 가능한 최소한의 커버리지를 위해 흰색(256, 256, 256)을 (F3)색상으로 사용해야 한다. 따라서 제1 도트 그리드의 커버리지 정도는 25%로 계산된다. 그리고 제2 도트 그리드의 100% 커버리지인 가장자리 커버링의 경우 F4 = F2'= F1'= (64,64,64) 색상이 선택될 수 있다.
사례 2 : 고객이 RGB 색상 코드(0,50,114)를 갖는 파란색 모듈을 원한다. 활성 영역은 검은색(RGB 0,0,0)이다. 가장자리 커버링은 금속 접촉 밴드로 인해 가능한 한 불투명해야 하며; 따라서, 제2 도트 그리드에 대해 100%의 커버리지 정도가 요구된다. 활성 셀 영역에서 가능한 최소한의 커버리지를 얻으려면 제1 그리드의 도트들의 색상(F3)는 가능한 가장 밝은 톤을 가져야 한다. 그러나 색상의 밝기와 채도는 변하지 않아야 한다. 제한은 RGB에서 가장 밝은 색좌표이며 결과적으로 파란색(114)이다. 최대 파란색 값은 RGB 색상 공간에서 256이다. 따라서 최대 커버리지는 114/256 = 44%이다. 개별 포인트들의 색상(F3)의 RGB 색상 코드에 대해 F3 = (0,113,256)을 얻는다.
도 2의 예시적인 실시예에 도시되지 않았지만, 각각의 경우 패터닝 구역(17)을 (완전히) 덮는 제2 도트 그리드(20)를 제공하는 것이 똑같이 가능할 것이다. 이것은 박막 태양광의 색상 균질성을 보다 더 향상시킬 수 있다.
이제 본 발명에 따른 방법의 예시적인 일 실시예가 도시된 도 3을 참조한다. 이 방법은 제1 단계 I를 포함하며, 여기서 외부 환경을 향하는 외부 표면(11) 및 태양 전지들(16)을 향하는 내부 표면(12)이 있는 전면 커버링(10)이 제공된다. 제2 단계 II에서, 태양 전지들(16)의 적어도 광 활성 구역들(14)을 덮는 적어도 하나의 제1 도트 그리드(19)가 전면 커버링(10)의 내부 표면(12) 및/또는 외부 표면(11) 상에 도포된다. 제1 도트 그리드(19)는 다수의 불투명 컬러 도트들(21)을 가지며, 광 활성 구역들(14)의 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*3, a*3, b*3을 갖는 제3 색상(F3)을 가지며, 여기서 제1 색상(F1) 및 제3 색상(F3)을 합하면 색좌표 L*1', a*1', b*1'을 갖는 합산 색상 (F1')을 생성한다. 제3 단계 III에서, 광 비활성 구역들(15)을 덮는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)가 광 입사측 커버링(10)의 내부 표면(12) 및/또는 외부 표면(11) 상에 도포된다. 제2 도트 그리드(2)는 제2 색상(F2)와 다르고 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들(21)을 가지며, 여기서 제 2 색상(F2) 및 제4 색상(F4)을 합은 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상(F2')를 산출한다. 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)는 다음의 색상 거리 식에 대해서
Figure pct00004
조건 ΔE1,2 ≤ 5이 충족되도록 선택된다.
제1 도트 그리드(19) 및 제2 도트 그리드(20)는 예를 들어 스크린 프린팅 또는 디지털 프린팅 방법을 사용하여 전면 커버링(10)에 도포된다.
본 발명은 광 활성 구역들과 광 비활성 구역들 사이의 뚜렷한 대비(contrast)를 피하는, 개선된 태양광 모듈 및 그 제조 방법을 이용할 수 있게 한다. 유리하게는, 태양광 모듈은 색감의 방향 의존성이 거의 또는 전혀 없이 전체 모듈에 걸쳐 매우 균일한 색감을 제공한다. 태양광 모듈의 내부 영역에 있는 적어도 하나의 도트 그리드의 상대적으로 낮은 비율의 커버리지는 태양광 모듈의 효율 손실을 최소화 할 수 있다.
1 박막 태양광 모듈
2 후면 기판
3 층 구조
4 태양광
5 후면 전극층
5-1, 5-2 후면 전극
6 흡수체층
6-1, 6-2 흡수체
7 버퍼층
8 전면 전극층
8-1, 8-2 전면 전극
9 접착층
10 전면 커버링(front covering)
11 외부 표면
12 내부 표면
13 가장자리 영역
14 광 활성 구역
15 광 비활성 구역
16 태양 전지
17 패터닝 구역
18 내부 영역
19 제1 도트 그리드(dot grid)
20: 제2 도트그리드(dot grid)
21 컬러 도트(colored dot)
22 투명한 곳(transparent location)

Claims (15)

  1. 광전 에너지를 생성하기 위한 태양 전지들(16)을 갖는 태양광 모듈(1)로서,
    - 외부 환경을 향하는 외부 표면(11) 및 태양 전지들(16)을 향하는 내부 표면(12)을 갖는 전면 커버링(10),
    - 색좌표 L*1, a*1, b*1을 갖는 제1 색상(F1)을 갖는 광 활성 구역들(14),
    - 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*2, a*2, b*2를 갖는 적어도 하나의 제2 색상(F2)를 갖는 광 비활성 구역들(15)을 포함하고,
    여기서 전면 커버링(10)은 그것의 외부 및/또는 내부 표면에 다음을 갖는다:
    - 적어도 광 활성 구역들(14)을 덮는 적어도 하나의 제1 도트 그리드(19) - 여기서 제1 도트 그리드(19)는 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*3, a*3, b*3을 갖는 제3 색상(F3)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들을 가지며, 여기서 제1 색상(F1) 및 제3 색상(F3)의 합(addition)은 색좌표 L*1', a*1', b*1'를 갖는 합산 색상(additive color)(F1')을 생성한다 -,
    - 적어도 하나의 광 비활성 구역(15)을 덮는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(20) - 여기서 제2 도트 그리드(20)는 제2 색상(F2)과 다르고 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)를 갖는 복수의 불투명 컬러 도트들(21)을 가지며, 여기서 제2 색상(F2) 및 제4 색상(F4)의 합은 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상(F2')을 생성한다 -,
    여기서 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)은 색상 편차
    Figure pct00005

    에 대하여 ΔE1,2 ≤ 5 조건이 만족되도록 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    제3 색상(F3)및 제4 색상(F4)는 색상 편차 ΔE1,2 에 대해서 ΔE1,2 ≤ 2, 특히 ΔE1,2 ≤ 1, 특히 ΔE1,2 ≤ 0.5 조건이 만족되도록 선택되는, 태양광 모듈(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 도트 그리드(19) 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)의 불투명 컬러 도트들(21)이 각각 5 mm 미만, 특히 3 mm 미만, 특히 1 mm 미만의 크기를 갖는, 태양광 모듈(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 도트 그리드(19) 및/또는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(2)는 각각 적어도 80 dpi의 해상도를 가지며 제1 도트 그리드(19) 및/또는 제2 도트 그리드(20)의 불투명 컬러 도트들(21)은 각각의 경우에 최대 0.3 mm 미만, 특히 0.2 mm 미만, 특히 0.1 mm 미만의 치수를 갖는, 태양광 모듈(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 도트 그리드(19)는 광 활성 구역들(14)의 커버리지 정도가 50% 미만, 특히 25% 미만, 특히 10% 미만이 되도록 구현되는, 태양광 모듈(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)는 적어도 하나의 광 비활성 구역(15), 특히 모든 광 비활성 구역들(15)의 커버리지 정도가 적어도 95%, 특히 적어도 97%, 특히 적어도 99% 가 되도록 구현되는, 태양광 모듈(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)는 적어도 하나의 광 비활성 구역(15), 특히 모든 광 비활성 구역들(15)의 커버리지 정도가 100%가 되도록 구현되고, 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상(F2')이 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)에 상응하는, 태양광 모듈(1).
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)는 적어도 하나의 광 비활성 구역(15), 특히 모든 광 비활성 구역들(15)의 커버리지 정도가 95% 미만이 되도록 구현되는, 태양광 모듈(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 도트 그리드(19)는 태양광 모듈(1)의 내부 영역(18)을 덮는, 태양광 모듈(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)는 태양광 모듈(1)의 광 비활성 가장자리 구역(13)을 덮는, 태양광 모듈(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    내부 영역(18)의 광 비활성 구역들(15)이 각각 제2 도트 그리드(20)에 의해서 덮이는, 태양광 모듈(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 제1 도트 그리드(19) 및 적어도 하나의 제2 도트 그리드(20)가 전면 커버링(10)의 내부 표면(12) 상에 배치되는, 태양광 모듈(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    전면 커버링(10)은 헤이즈 값이 50% 보다 크고, 특히 80% 보다 크고, 특히 90% 보다 큰 값을 갖는 새틴 유리(satinized glass)로 만들어진, 태양광 모듈(1).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 광전 에너지를 생성하기 위한 태양 전지들을 갖는 태양광 모듈(1)을 제조하는 방법으로서, 외부 환경을 향하는 외부 표면(11)과 태양 전지들(16)을 향하는 내부 표면(12)을 갖는 전면 커버링(10)이 제공되고, 태양 전지들(16)의 광 활성 구역들(14)은 색좌표 L*1, a*1, b*1을 갖는 제1 색상(F1)을 갖고 광 비활성 구역들(15)은 제1 색상(F1)과 다르고 색좌표 L*2, a*2, b*2를 갖는 적어도 하나의 제2 색상(F2)을 가지며, 여기서 전면 커버링(10)의 외부 표면(11) 및/또는 내부 표면(12)에 도포된 것은 다음과 같다:
    - 적어도 광 활성 구역들(14)을 덮는 적어도 하나의 제1 도트 그리드(19) - 여기서 제1 도트 그리드(19)는 제1 색상(F1)과는 다르고 색좌표 L*3, a*3, b*3를 갖는 제3 색상(F3)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들(21)을 가지며, 제1 색상(F1)과 제3 색상(F3)를 합은 색좌표 L*1', a*1', b*1'를 갖는 합산 색상(F1')을 생성한다 -,
    - 적어도 하나의 광 비활성 구역(15)을 덮는 적어도 하나의 제2 도트 그리드(20) - 여기서 제2 도트 그리드(20)는 제2 색상(F2)과 다르고 색좌표 L*4, a*4, b*4를 갖는 제4 색상(F4)을 갖는 다수의 불투명 컬러 도트들(21)을 가지며, 여기서 제2 색상(F2) 및 제4 색상(F4)의 합은 색좌표 L*2', a*2', b*2'를 갖는 합산 색상(F2')을 생성한다 -,
    여기서 제3 색상(F3) 및 제4 색상(F4)은 색상 편차
    Figure pct00006

    에 대하여 ΔE1,2 ≤ 5 조건이 만족되도록 선택된다.
  15. 건물의 외피, 특히 창문, 파사드 또는 지붕의 요소로서 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 태양광 모듈의 용도.
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