[发明专利]具有结构化盖板和滤色层的彩色板状组件

说明书

本发明涉及一种板状组件(1)，包括透明盖板(2)和附接到盖板(2)的平面背部元件(3)，其中盖板(2)具有面向外部环境的正面(4)和面向背部元件(3)的背面(5)，其中选自正面和背面的至少一个表面(4、5)具有至少一个结构化区域(8、8’)，并且其中用于反射预定波长范围内的光的至少一个滤色层(9、9’)设置在选自正面和背面的至少一个表面(4、5)上，其中所述至少一个结构化区域(8、8’)具有以下特征(i)至(iii)：(i)垂直于所述盖板(2)的平面，高度轮廓包括峰和谷，峰谷间的平均高度差至少为2μm，(ii)至少50％的所述结构化区域由相对于盖板(2)的平面倾斜的分段组成，其中相对于盖板(2)的平面，分段中的至少20％具有在0°以上至最大15°范围内的倾角，并且分段中的至少30％具有在15°以上至最大45°范围内的倾角，其中(iii)分段各自都是平面的且具有至少1μm2的分段面积，分段各自的平均粗糙度小于至少一个滤色层(9、9’)的层厚的15％，并且其中至少一个滤色层(9、9’)包含至少一个高折射层，至少一个折射层在400nm至至少700nm的波长范围内的折射率大于2.5，并且消光系数在低于450nm的情况下至少为0.2且在高于700nm的情况下小于0.2(尤其小于0.1)。

技术领域

本发明属于立面制作和太阳能电池组件制造的技术领域，并且涉及一种具有结构化盖板和至少一个滤色层的彩色板状组件。该板状组件尤其以太阳能电池组件或立面元件的形式形成。

背景技术

尽管目前从经济角度来看使用太阳能电池组件作为墙面元件或立面元件仍是一个相对较小的市场，但是从生态角度来看却非常有吸引力。尤其是考虑到在分散式能源解决方案和能源中和建筑方面不断加大的努力，对太阳能电池组件作为建筑围护结构的集成组件的应用的需求正在不断增长。这包括了在屋顶(集成屋顶或表面安装屋顶)和立面方面的应用。太阳能电池组件的其他有吸引力的应用领域是隔音屏障(用于道路和铁路)、户外区域的防窥隔屏或用于温室的墙壁或用于桥梁或塔楼结构设计的覆盖物。如果出于景观保护或特殊客户要求的原因而不需要常规的蓝黑色太阳能电池组件，甚至可以设想在地面安装系统中采用彩色太阳能电池组件。这些新的应用对太阳能电池组件提出了全新的要求，尤其是在美观、使用寿命以及诸如密封和隔热等其他功能性方面。尤其是，用于此目的的太阳能电池组件必须具有各种形状、尺寸和颜色，并且必须传达尽可能均匀的颜色印象。根据颜色的来源(吸收/发射、干涉和折射)，太阳能电池组件的固有均匀表面的颜色可能取决于观察和/或照射角度。此外，光的光谱和空间分布(漫射分布和定向分布)也决定了颜色印象。

就效率优化而言，理想的太阳能电池组件应该是一个完全吸收入射阳光的黑色物体，以便以最佳的方式将辐射能转换成电能。然而，入射辐射被反射，而被吸收的辐射被每个真实物体漫反射，因此人眼所见的颜色印象基本上是由光的光谱选择反射和漫反射产生的。太阳光谱在可见光谱范围内具有最高的能量强度，并且人眼具有最高的敏感度。如果太阳能电池组件设计成是彩色的，即，如果要在人眼中产生与理想的黑色物体不同的太阳能电池组件的颜色印象，则在光伏活性半导体中吸收的光的强度必然会降低，从而太阳能电池组件的电输出或效率也会降低。基本上只能利用黑色太阳能电池组件来实现最佳效率。在另一方面，根据颜色的来源(吸收/发射、干涉和折射)，太阳能电池组件的固有均匀表面的颜色可能取决于观察和/或照射角度。此外，光的光谱和空间分布(漫射分布和定向分布)也决定了颜色印象。

在未公开的欧洲专利申请EP 1818615和EP18186161中，示出了太阳能电池组件，其中通过至少一个光学干涉层来实现着色。通过结构化前玻璃来获得彩色太阳能电池组件，该太阳能电池组件具有对于人眼来说即使在不同的观察方向和不同的光照条件下也基本上稳定的颜色效果，同时仍能实现可接受的能量输出(尤其是良好的效率)。