一种彩色太阳能光伏电池及组件制造技术

本发明专利技术公开了一种彩色太阳能光伏电池，通过在太阳能光伏电池的表面附着颗粒，实现了在太阳能光伏电池上产生颜色以及由颜色形成的图案。本发明专利技术还公开了由彩色太阳能光伏电池封装成的彩色太阳能光伏电池组件。本发明专利技术提供的彩色太阳能光伏电池及其组件，能够使彩色光伏电池颜色均匀并实现定制化图案，对发电效率的影响小，能够满足建筑一体化光伏的要求。能够满足建筑一体化光伏的要求。能够满足建筑一体化光伏的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种彩色太阳能光伏电池及组件


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏发电
，尤其涉及一种彩色太阳能光伏电池及组件。

技术介绍

[0002]为了最大化发电效率，太阳能光伏电池通常对太阳光有很强的吸收能力，因此表面呈现为暗黑色或暗蓝色，美观性不足。建筑集成一体化光伏是将太阳能光伏组件作为建筑维护结构的一部分，从而充分利用建筑面积提供可再生能源电力，例如光伏幕墙、光伏瓦等。为了满足建筑外观的美学需求，用于建筑集成一体化的光伏组件需要改善普通光伏组件外观单一的问题，使其具备丰富的颜色选择，甚至具备定制化的彩色图案。
[0003]与其它场景不同的是，光伏组件颜色的形成应当以最小化发电效率损失为基本要求。为此，在技术原理上，用于产生颜色的材料或结构应当只反射一小部分用于产生对应颜色的太阳光，并能完全透过剩下大部分太阳光给光伏电池发电。
[0004]现有的技术方法难以满足以上要求，即确保在实现彩色外观前提下仅损失少量的发电效率。例如，当使用彩色的封装胶膜时，由于胶膜的颜色是通过所添加材料的光吸收产生的，会造成太阳光的浪费；在透光盖板上，通常为玻璃，印刷呈一定间隔分布的釉层也能产生颜色，但是近距离观察时颜色是不均匀的，且釉层处会显著影响发电效率。另外，在玻璃上镀由多层介电材料形成的彩色薄膜可以基本满足上述要求，但是这种方式需要通过磁控溅射工艺逐层镀膜，生产工艺比较复杂，成本高且通常只能形成单一色彩，难以形成丰富的图案。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于提供一种彩色太阳能光伏电池及由该彩色光伏电池制成的彩色太阳能光伏组件，使光伏电池的颜色均匀，减小对发电效率的影响，且生产工艺简单，从而满足建筑一体化光伏的要求。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术上的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种能使光伏电池的颜色均匀，并能减小对发电效率影响的彩色太阳能光伏电池及组件。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种彩色太阳能光伏电池，在所述太阳能光伏电池的表面附着有颗粒。
[0008]优选地，所述太阳能光伏电池是单晶硅电池、多晶硅电池、薄膜光伏电池中的一种。
[0009]进一步地，所述颗粒在300
‑
1200nm的光谱范围内对太阳辐射的吸收率小于5％。
[0010]优选地，所述颗粒是单分散微球。
[0011]优选地，所述单分散微球的直径为100
‑
1000nm。
[0012]优选地，所述单分散微球的单分散度值小于0.1。
[0013]进一步地，所述太阳能光伏电池的不同颜色区域附着不同有效光学折射率和/或
不同直径的所述单分散微球，黑色区域未附着所述单分散微球。
[0014]本专利技术还提供了一种彩色太阳能光伏电池组件，由自上至下的盖板、第一封装层、彩色太阳能光伏电池、第二封装层、背板层封装而成，所述彩色太阳能光伏电池的表面附着单分散微球，所述单分散微球的直径为100
‑
1000nm，所述单分散微球的单分散度值小于0.1。
[0015]优选地，所述盖板、所述第一封装层、所述第二封装层为透光材质。
[0016]优选地，所述单分散微球的有效光学折射率与所述第一封装层的光学折射率差值大于0.1。
[0017]本专利技术至少具有如下有益技术效果：
[0018]1、本专利技术通过由堆积的单分散微球等颗粒所形成的光学结构实现选择性反射可见光，由于颗粒材料基本不吸收太阳光且同时仅反射小部分可见光，所以在产生颜色的同时能减小对光伏发电的影响。
[0019]2、本专利技术仅通过改变所使用微球尺寸或光学折射率即可改变所呈现的颜色，不仅能实现具有某种单一色彩的高效光伏电池及组件，还能灵活地用于产生具有彩色图案的高效光伏电池及组件。
[0020]3、本专利技术提供的彩色太阳能光伏电池及其组件，生产工艺简单，使用在建筑结构上，能够改善普通光伏组件外观单一的问题，有效满足建筑一体化光伏的要求。
[0021]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的较佳实施例提供的彩色晶硅光伏电池样品表面扫描电镜图；
[0023]图2是普通黑色电池与本专利技术提供的彩色晶硅光伏电池在300
‑
1200nm波长范围内的反射率对比；
[0024]图3是本专利技术的较佳实施例提供的彩色太阳能光伏电池组件结构示意图。
[0025]图中，101
‑
单分散微球，102
‑
电池表面结构，301
‑
盖板，302
‑
第一封装层，303
‑
彩色太阳能光伏电池，304
‑
第二封装层，305
‑
背板。
具体实施方式
[0026]以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0027]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0028]本专利技术提供了一种彩色太阳能光伏电池，如图1所示，太阳能光伏电池的电池表面结构102呈现为倒金字塔状，电池表面结构102上附着颗粒，颗粒使太阳能光伏电池表面具有除黑色以外的其它某种颜色。
[0029]本专利技术中，太阳能光伏电池的表面如无特殊说明，均指太阳能光伏电池接受太阳
辐射的一面。
[0030]太阳能光伏电池为高效的单晶硅或多晶硅电池，也可以是薄膜光伏电池，如非晶硅、砷化镓、铜铟镓硒、碲化镉、有机聚合物或钙钛矿等。在单晶硅电池、多晶硅电池、薄膜光伏电池的表面均可以附着颗粒，形成彩色太阳能光伏电池。
[0031]附着的方式有多种，只要能够使颗粒在太阳能光伏电池的表面形成较为稳定的堆积结构即可。例如，可以采用喷涂法，将含有该种颗粒的溶液喷涂在太阳能光伏电池的表面。
[0032]通过在太阳能光伏电池的表面附着颗粒，利用颗粒形成的光学结构选择性反射可见光，即可在太阳能光伏电池上产生不同的颜色。同时，颗粒材料基本不吸收太阳光且仅反射小部分可见光，能够减小对光伏发电效率的影响。
[0033]颗粒的材质可以为胶体，也可以为其它纳米级的材质。纳米级的颗粒附着在太阳能光伏电池的表面后，堆积成微米级结构。颗粒在太阳能光伏电池的表面可以均匀堆积，形成相同的厚度，也可以不均匀堆积，在不同区域形成不同的厚度。
[0034]颗粒的材质也可以为介电材料，该种介电材料在300
‑
1200nm的光谱范围内对太阳辐射的吸收率小于5％。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种彩色太阳能光伏电池，其特征在于，在所述太阳能光伏电池的表面附着有颗粒。2.如权利要求1所述的彩色太阳能光伏电池，其特征在于，所述太阳能光伏电池是单晶硅电池、多晶硅电池、薄膜光伏电池中的一种。3.如权利要求1所述的彩色太阳能光伏电池，其特征在于，所述颗粒在300
‑
1200nm的光谱范围内对太阳辐射的吸收率小于5％。4.如权利要求3所述的彩色太阳能光伏电池，其特征在于，所述颗粒是单分散微球。5.如权利要求4所述的彩色太阳能光伏电池，其特征在于，所述单分散微球的直径为100
‑
1000nm。6.如权利要求4所述的彩色太阳能光伏电池，其特征在于，所述单分散微球的单分散度值小于0.1。7.如权利要求5所述的彩色太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，李贞鹏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：