[发明专利]具有提供仿木瓦外观的纹理化覆盖层的光伏模块

说明书

一种包括安装在屋顶板上的太阳能模块的系统，包括覆盖层、具有上层和下层的封装物以及在封装物的上层与下层中间的光伏层。覆盖层的上表面包括压痕图案。压痕图案包括凹入覆盖层的上表面的压痕网格和由压痕网格限定的多个开口。

相关申请的交叉引用

本申请是部分111(a)申请，涉及并要求2020年2月18日提交的标题为“PHOTOVOLTAIC MODULE WITH TEXTURED SUPERSTRATE PROVIDING SHINGLE-MIMICKINGAPPEARANCE”的共同拥有的共同未决美国临时专利申请序列号62/977,863的权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及屋顶集成光伏模块。更具体地，本发明涉及具有提供不均匀或随机外观的纹理部分的屋顶集成光伏模块以及包括这种模块的屋顶系统。

背景技术

太阳能模块(solar module)可放置在建筑物屋顶(例如，住宅屋顶)上发电。大众市场采用太阳能屋顶的一个障碍是不美观。标准的安装在机架上的光伏(“PV”)系统具有与传统屋顶材料(例如，沥青瓦、木瓦、石板瓦等)非常不同的外观，这会引起不必要的注意。即使是低姿态的PV系统仍然从消费者那里得到不良的审美反馈。

发明内容

在一个实施方案中，一种系统包括：至少一个太阳能模块，至少一个太阳能模块安装在屋顶板(roof deck)上，其中，至少一个太阳能模块中的每个包括：覆盖层(superstrate layer)，覆盖层具有上表面和与上表面相对的下表面；封装物(encapsulant)，封装物具有上层和与上层相对的下层，其中，上层与覆盖层的下表面并置，其中，上层包括下表面；以及光伏层，光伏层位于封装物的上层与下层中间，其中，光伏层包括上表面，其中，至少一个太阳能模块中的第一个的覆盖层的上表面包括第一压痕图案，其中，第一压痕图案包括凹入所述覆盖层的上表面的压痕网格和由压痕网格限定的多个开口，其中，第一压痕图案的一个被测压痕的深度是从(a)覆盖层的上表面到(b)第一压痕图案的这一个被测压痕中最靠近覆盖层的下表面的点测量的，并且是在垂直于覆盖层的上表面的方向上测量的，其中，第一压痕图案的大部分压痕具有0.25毫米至0.75毫米的深度，其中，封装物的上层在第一压痕图案的这一个被测压痕处的厚度是从(a)光伏层的上表面到(b)封装物的上层的下表面在第一压痕图案的这一个被测压痕处中最靠近光伏层的上表面的点测量的，并且是在垂直于光伏层的上表面的方向上测量的，并且其中，封装物的上层的厚度至少为100微米。

在一个实施方案中，第一压痕图案的多个开口的大部分具有1平方毫米至20平方毫米的表面积。在一个实施方案中，该系统还包括与封装物的下层并置的衬底层。在一个实施方案中，该系统至少包括至少一个太阳能电池模块中的第一个和至少一个太阳能电池模块中的第二个，其中，至少一个太阳能电池模块中的第二个与至少一个太阳能电池模块中的第一个相邻布置，其中，至少一个太阳能电池模块中的第二个的覆盖层的上表面包括第二压痕图案，并且其中，第二压痕图案不同于第一压痕图案。

在一个实施方案中，第二压痕图案与第一压痕图案之间的差异赋予系统随机外观。在一个实施方案中，多个开口的形状包括正方形、矩形、菱形、六边形、三角形或圆形。在一个实施方案中，第一压痕图案的大部分开口具有7平方毫米至9平方毫米的表面积。在一个实施方案中，第一压痕图案的大部分压痕具有0.5毫米至0.75毫米的深度。在一个实施方案中，封装物上层的最小厚度从100微米到450微米。

在一个实施方案中，光伏层包括多个光伏元件和位于多个光伏元件中的第一个与多个光伏元件中的第一个相邻的多个光伏元件中的第二个之间的封装物区域，其中，封装物区域填充有封装物的封装材料。在一个实施方案中，与透射穿过与覆盖层相同但是缺少第一压痕图案的对比覆盖层的光相比，透射穿过具有第一压痕图案的覆盖层的光的透射功率损失小于2％。