太阳能电池器件、生产方法及用途技术

提供一种太阳能电池器件，包括在后盖与透明的前盖之间的光伏活性层，其中前盖包括第一表面区域和与该第一表面区域相对并面向光伏活性层的第二表面区域，而后盖包括面向光伏活性层的第三表面区域和与该第三表面区域相对的第四表面区域，其中第一至第四蟀¨面区域中的至少一个具有第一区域和第二区域，其中这两个区域具有不同的光调制属性，而且其中这两个区域都是对光透明的，而且其中太阳能电池器件还包括至少一个光源（７）用于将光横向耦合进前盖（２）和后盖（３）中的至少一个。此外，还提供了一种用于生产这种太阳能电池器件的方法，以及包括这种太阳能电池器件的信息板及其在显示信息方面的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能电池器件及用于生产这种太阳能电池器件的方法，还涉及包括这种太阳能电池器件的信息板，及其特别是在显示诸如广告、街道号、紧急出口方向等方面 的用途。
技术介绍
用于街道号、名称、紧急出口的信息板和标记或者通用信息板常常与主电源有一 定距离，这导致用于这种信息板的附加电线的高成本。此外，例如紧急出口标记需要附加的 不会故障(fail-proof)的辅助电源，例如蓄电池，因此导致了进一步的成本。为了降低制造与安装被照亮的信息板的成本，过去已经开发出了光伏供电的照明 系统。例如，商业可用的具备传统背光式漫射屏的光伏供电街道号是已知的，其中屏幕上提 供不透明的字母和数字。照明的电源是由在白天由太阳能电池充电的蓄电池实现的。出于 审美的原因，要使太阳能电池的面积最小，而且为了实现优化的光辐射，太阳能电池在垂直 方向倾斜并与照明单元分开。DE 19526733描述了一种具有图案化抗反射层的传统硅太阳能电池。US 5725006公开了一种用于显示期望图案的太阳能电池模块的例子。单晶或多晶 电力生成层的表面被修改成在预先选择的表面区域内改变入射光的反射方向，以便在从选 定的方向观看时可以产生期望的图案。US 5782994公开了一种具有前表面侧覆盖材料的太阳能电池模块，包括形成显示 图案的图案化表面区域和具有不同表面图案的相邻的另一个表面区域。EP 1291834A1描述了一种光伏供电的信息板。在所描述的信息板中，太阳能模块 与信息显示区域分开。DE 4230726A1描述了一种由太阳能面板和安装在其上、由线性光源照明的透明板 组成的太阳能街道标记。由于透明板上的不透明信息的缘故，在光伏层上出现显著的阴影 效果，从而导致太阳能面板电能输出的明显下降。根据现有技术的太阳能街道标记的另一个缺陷是其在晚上或者在黑暗环境中的 工作。已知在波导与周围材料之间的折射率差为恒定的且为正的平面波导中，波是无损耗 地被引导的。因此，没有横向耦合到充当波导且其表面上印制有不透明信息的透明板中的 光被散射到透明板的表面之外，从而对于该街道标记的观看者来说，有差的观看对比度。需 要一种改进的太阳能电池器件，尤其是很好地适于用作信息板的太阳能电池器件。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种在后盖与透明前盖之间包括光伏活性层的太阳能电池器 件，其中前盖包括第一表面区域和与该第一表面区域相对并面向光伏活性层的第二表面区 域，并且后盖包括面向光伏活性层(1)的第三表面区域和与该第三表面区域相对的第四表 面区域，其中第一至第四表面区域中的至少一个具有第一区域和第二区域，该第一区域和第二区域(6，6a)具有不同的光调制属性，其中该第一区域和第二区域两者都是光透明的，而且其中该太阳能电池器件还包括至少一个用于将光横向耦合进前盖(2)和后盖(3)中至 少一个的光源(7)。本专利技术提供了明显简化、成本有效并节省空间的太阳能电池配置，包括可以在信 息板中使用的太阳能电池模块。在本专利技术中，太阳能电池器件自身上的可用表面区域用于 在前盖和后盖中的一个或两个上显示信息。为此，前盖和/或后盖具有第一区域和第二区 域，其中第一区域具有第一光调制属性，而第二区域具有第二光调制属性，所述第二光调制 属性不同于所述第一光调制属性。表达“不同的光调制属性”用于指在背景光条件下被动 观看时和/或当在光透射通过被观看表面的照明条件下观看时对于观看者形成对比的光 属性差异。不同的光调制属性可以是例如不同的反射属性、不同的光折射属性和/或不同 的光散射属性。包括要显示的信息的第一区域仍然是光透明的，即具有非零的透光率，而且 第二区域也是光透明的。其优点是光伏活性层的整个表面区域，包括用于信息显示的第一 区域，可用于电能的生成。第一区域的透明度也可以略微不同于第二区域的透明度。在诸如太阳能模块的典型太阳能电池器件中，光伏活性层布置在前盖和后盖之间 的集成功能单元中，以便当光辐射(光)照到太阳能模块上时生成电能。前盖和后盖可以 由用于太阳能电池模块的任何合适的材料制成，例如玻璃、塑料等。例如，如在太阳能电池
中已知的，前盖可以是玻璃覆板，而后盖是玻璃衬底。同样地，可以使用金属箔材 料用于前盖和后盖中的一个或二者。本专利技术的太阳能电池器件可以用作一方面收集能量而另一方面显示信息的器件。 以这种方式，给定区域(例如建筑物的侧面或屋顶)可以同时用于这两个目的。能量的收 集不需要与信息的显示有关系或者与其耦合，例如，显示器可以是无源的，因此只在白天可 见，而电能可以提供给外部负载或提供给输电网。此外，太阳能电池器件装备了用于在黑暗 中显示信息的照明系统。在光照时间内由太阳能电池器件收集的电能的至少一部分可以优 选地用于给照明系统供电，例如通过可充电的蓄电池。本专利技术还提供了一种用于生产太阳能电池器件的方法，包括以下步骤在前盖和 后盖之间布置光伏活性层，其中前盖包括第一表面区域和与该第一表面区域相对并面向光 伏活性层的第二表面区域，而且后盖包括面向光伏活性层的第三表面区域和与该第三表面 区域相对的第四表面区域；在布置光伏活性层之前、期间或者之后，处理第一至第四表面区 域中的至少一个，以使得至少提供具有与第二区域不同光调制属性的第一区域；以及提供 至少一个用于将光横向耦合进前盖(2)和后盖(3)中至少一个的光源(7)。通过所述处理 步骤，要显示的信息被标记到相应的一个或多个表面区域。本专利技术还提供了一种包括本专利技术的太阳能电池器件的信息板，及一种用于通过使 用该太阳能电池器件显示信息的方法。一种根据本专利技术实施方式的信息板的基本配置包括太阳能模块、布置成在背景光 照条件下被太阳能模块充电的能量存储单元(例如，蓄电池或者储能器)、用于在晚上或黑 暗环境中工作的照明单元、以及诸如调光开关或可选的接近和/或运动开关的更多可能元 件。由此，太阳能模块自身的前侧(例如，玻璃前盖)或后侧(例如，玻璃后盖或聚合体后 罩板)将用作显示诸如字母、数字、广告等的信息的表面。依赖于标记板相对于照明系统的 朝向，标记应当优选地在太阳能电池器件的前侧进行，例如用于安装在墙上，或者在太阳能电池器件的后侧，例如用于安装在窗户的前面。由此，标记是由太阳能电池模块的前盖和/或后盖上的区域组成的，其中这些区域提供与周围区域的光调制属性不同的光调制属性。附图说明为了更好地理解本专利技术并为了显示如何可以实践本专利技术，现在将以示例的方式参 考附图，附图中图IA至ID示出了薄膜太阳能模块可能要经受的不同阴影效果；图2示出了根据第一实施例的太阳能电池器件的截面图；图3示出了根据第二实施例的太阳能电池器件的截面图；图4示出了根据第三实施例的太阳能电池器件的截面图；图5和图6示出了根据本专利技术第四实施例的太阳能电池器件的截面图；图7示出了根据第五实施例的太阳能电池器件的截面图；图8示出了根据本专利技术一实施例的太阳能电池器件在白天工作过程中的顶视图， 其示意性地示出了对于观看者的观看对比度；及图9示出了根据本专利技术一实施例的太阳能电池器件在晚上工作过程中的顶视图， 其示意性地示出了对于观看者的观看对比度。具体实施例方式现在将给出根据本专利技术实施例的、可以用作信息板的太阳能电池器件的描述，其 中要显示的信息以第一区域6的形式在太阳能电池模块的前盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池器件，包括在后盖（３）与透明的前盖（２）之间的光伏活性层（１），其中前盖（２）包括第一表面区域（２１）和与该第一表面区域相对并面向光伏活性层（１）的第二表面区域（２２），而后盖（３）包括面向光伏活性层（１）的第三表面区域（３１）和与该第三表面区域相对的第四表面区域（３２），其中第一至第四表面区域（２１、２２、３１、３２）中的至少一个具有第一区域（６）和第二区域（６ａ），这两个区域（６、６ａ）具有不同的光调制属性，其中这两个区域都是对光透明的，而且其中太阳能电池器件还包括至少一个光源（７），用于将光横向耦合进前盖（２）和后盖（３）中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F卡洛，
申请(专利权)人：圣戈本玻璃法国公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]