本發(fā)明涉及太陽能光伏組件的領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種太陽能光伏組件，包括位于太陽能光伏組件的光敏元件前面的紅外透射蓋片。

背景技術(shù)：

盡管現(xiàn)有的太陽能技術(shù)廣泛多樣，但太陽能系統(tǒng)仍然不被視為建筑實(shí)踐中的主流技術(shù)。迄今大多數(shù)光伏系統(tǒng)被僅優(yōu)化以提高效率，這意味著吸收最大數(shù)量的光子，并因此產(chǎn)生深藍(lán)色和理想的黑色的外觀。大多數(shù)市場(chǎng)上的光伏電池是具有連接帶的結(jié)晶細(xì)胞，連接帶具有不美觀的外觀。

太陽能技術(shù)未廣泛應(yīng)用于建筑物的原因之一是建筑師缺乏對(duì)一體化可能性的認(rèn)識(shí)和知識(shí)，并且缺乏設(shè)計(jì)用于建筑物一體化的太陽能產(chǎn)品。與此同時(shí)，最近有將建筑物從能源消耗者轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉瓷a(chǎn)者的趨勢(shì)。已逐步形成在建筑物的屋頂上安裝太陽能電池板的廣泛傳播的理念，并且正在做出很多努力以出現(xiàn)具有光伏科技的施工技術(shù)，“被稱為光伏建筑一體化(BIPV)”。不斷尋求建筑方案、結(jié)構(gòu)方案和美學(xué)方案以將太陽能光伏元件一體化到建筑物中，從而使能量產(chǎn)生一體化到日常結(jié)構(gòu)，諸如家庭、學(xué)校、辦公室、醫(yī)院和所有種類的建筑。光伏組件能夠具有多種功能，諸如噪聲保護(hù)、安全、電磁屏蔽、隔熱等。光伏元件也能被用于將這些功能與美學(xué)功能結(jié)合。通過使用這種方法，太陽能光伏組件使得越來越多的結(jié)構(gòu)元件充當(dāng)作為建筑物外部，諸如立面和斜屋頂。如果得到良好應(yīng)用，那么太陽能光伏組件能夠提高建筑物的特性和價(jià)值。當(dāng)然，重要的是保持光電轉(zhuǎn)化效率很高。

可用于產(chǎn)生具有光伏電池的美學(xué)效果的技術(shù)越多，可接受的技術(shù)越多，并且成本將下降。不僅新的建筑物結(jié)構(gòu)將受益于這一趨勢(shì)，而且現(xiàn)有建筑物的改善和修改也將受益于這一趨勢(shì)。以智能方式應(yīng)用光伏組件的建筑師同樣能夠很大程度上有助于接受這種技術(shù)。

更具體地，越來越多的光伏應(yīng)用需要具有設(shè)置到其入射光側(cè)的彩色膜的光伏電池，光伏電池同時(shí)滿足四個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)：

-彩色膜應(yīng)具有非常高的近紅外透射率；

-在反射中應(yīng)提供廣泛的著色效果；

-通過彩色膜所透射的可見光強(qiáng)度應(yīng)足夠小，使得在連接到光伏電池時(shí)這種光伏電池對(duì)觀察者變得不可見。透射的可見光的可接受量將取決于光伏電池的不同區(qū)域的顏色和顏色對(duì)比。透射通過彩色膜的剩余光被轉(zhuǎn)化成電力；

-也期望的是，所產(chǎn)生的反射色效果對(duì)光入射在膜上的入射角和/或位于光伏組件的入射光側(cè)的觀察者的觀察角高度不敏感。

技術(shù)改進(jìn)之一會(huì)是處理具有比經(jīng)典的藍(lán)黑色外觀更美觀的外觀的太陽能光伏組件。在其它方法中，前有色玻璃與光伏組件一體化，如下面的出版物所描述的：“Efficiency of silicon thin-film photovoltaic modules with a front colored glass；S.Pélisset et al.,Proceedings CISBAT 2011,pp.37-42”。這種方法不會(huì)達(dá)到提到的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這也是昂貴的。在其它的方法中，已啟動(dòng)技術(shù)方案以通過將多層抗反射涂層沉積在這種光伏元件上使光伏電池呈現(xiàn)特定的顏色，例如如以下文章中所描述的：“Reduction of optical losses in colored solar cells with multilayer antireflection coatings；J.H.Selj et al.,Solar Energy Materials&Solar Cells 95,pp.2576-2582,2011”。這些方法不能達(dá)到上述四個(gè)光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，并且具體地具有對(duì)預(yù)期的光伏應(yīng)用不可接受的顏色效果的高角度依賴性。

在EP1837920 A1中公開的另一種方法中，紅外透射蓋透射近紅外光并反射一部分可見光，使得膜顯示特定的顏色。可見光被介電多層膜部分地反射。為了避免可見光透射通過膜，黑色吸收層，諸如黑涂料，被布置到與介電多層的入射光側(cè)相反的一側(cè)。這種方法的限制是顏色外觀效果取決于入射光束的入射角。而且，所公開的裝置完全阻斷所有可見光，使得不太適合用于光伏應(yīng)用，因?yàn)樗账惺Ｓ嗟耐干淇梢姽?。雖然這種剩余的可見光可以是很小比例的膜上入射光，但是對(duì)光伏電池重要的是將這種剩余的光轉(zhuǎn)化成電力。

本發(fā)明的目的是為此領(lǐng)域帶來新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種新的太陽能光伏組件，包括位于太陽能光伏組件的近紅外透射光電轉(zhuǎn)化元件前面的紅外透射蓋片，這種紅外透射蓋片能夠提供太陽能光伏組件的著色方面。本發(fā)明在尋求將光伏元件一體化到建筑物中的創(chuàng)新方案的同時(shí)進(jìn)行，并且為這些光伏元件提供美學(xué)方面，以使得光伏元件對(duì)于它們一體化到新的或現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，諸如例如屋頂或立面，更具有吸引力。

對(duì)于該問題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明的太陽能光伏組件的方案，該太陽能光伏組件包括紅外透射蓋片，該紅外透射蓋片使入射光的可見光部分盡可能少地透過至光伏元件或光轉(zhuǎn)化裝置。入射光被定義為至少具有一部分可見光并至少具有近紅外部分的光的入射光束，可見光被定義為具有380nm～700nm、不包括700nm的波長的光，而近紅外光被定義為具有700nm～2000nm的波長的光。紅外透射蓋片，也被定義為彩色濾光片、彩色箔或彩色片，進(jìn)一步為光伏組件提供均勻的著色方面。將所述紅外透射蓋片布置在紅外光敏裝置或元件的前面能夠向觀察者隱藏所述紅外光敏裝置或元件的光敏部件的連接元件、邊界或其他非美學(xué)特征和/或顏色。

包括所述紅外透射蓋片的光伏電池的感知顏色也基本上不依賴入射光的入射角和/或觀察者的觀看角。

同時(shí)，必須確保光轉(zhuǎn)化元件或裝置必須保持可接受的光轉(zhuǎn)化效率優(yōu)選高于10％。因此，必須保證太陽能光伏組件的紅外透射蓋片高的近紅外透射率。

紅外透射蓋片也應(yīng)使非用于產(chǎn)生顏色反射效果的剩余可見光通過。在彩色片被布置到光電裝置的情況中，恢復(fù)剩余光很重要，因?yàn)槿魏涡〉母倪M(jìn)，甚至僅僅幾個(gè)百分比的入射光，提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。

包括所述紅外透射蓋片的本發(fā)明的光伏組件能夠?qū)ο蛱柲芄夥M件提供在BIPV應(yīng)用中使用的改進(jìn)的美學(xué)和可接受的轉(zhuǎn)化效率的問題提供解決方案。它能夠?yàn)楣夥M件提供均勻的有色外觀，包括白色；它允許將穿過光伏組件的紅外透射蓋片的近紅外光和剩余可見光轉(zhuǎn)化成電力；并且光伏組件的有色外觀基本上與入射光的角度和/或觀察角無關(guān)。

更具體地說，本發(fā)明涉及一種太陽能光伏組件，包括：

光伏元件，對(duì)近紅外光敏感；

至少第一紅外透射蓋片，被布置到所述光伏元件的一側(cè)，包括：

紅外透射機(jī)構(gòu)，被布置成使至少65％的被定義在700nm和2000nm之間的入射紅外光透射通過所述紅外透射蓋片，

可見光透射機(jī)構(gòu)，被布置成對(duì)具有小于600nm、優(yōu)選小于650nm、更優(yōu)選小于700nm但不包括700nm的波長的入射可見光具有盡可能小的通過所述紅外透射蓋片的透射率，所述盡可能少的透射率優(yōu)選小于20％、優(yōu)選小于15％且更優(yōu)選小于10％。該盡可能小的透射率值能夠?qū)ξ挥谔柲芄夥M件的入射光側(cè)的觀察者隱藏布置到與所述光透射機(jī)構(gòu)的入射光側(cè)相反的一側(cè)上的任何底層結(jié)構(gòu)或裝置或元件，

反射機(jī)構(gòu)，被布置成將所述紅外透射蓋片(4)的入射可見光的一部分反射到所述入射光側(cè)。所述部分被定義為返回到提供入射光的光源的一側(cè)的可見入射光的一部分，所述部分優(yōu)選大于10％，優(yōu)選大于20％，更優(yōu)選大于40％。可見光的反射部分能夠提供為位于太陽能光伏組件的入射光側(cè)的觀察者提供預(yù)定的有色外觀的太陽能光伏組件。

所述太陽能光伏組件包括干涉濾光片，干涉濾光片與所述紅外透射機(jī)構(gòu)和所述可見光透射機(jī)構(gòu)和所述反射機(jī)構(gòu)形成多層組件，也被定義為多層。所述干涉多層對(duì)于在所述干涉多層上的法向入射可見光具有小于10％的平均透射率。

布置到太陽能光伏組件的所述光伏元件的紅外透射蓋片可以根據(jù)不同類型：第一類型、第二類型和第三類型的紅外透射蓋片來實(shí)現(xiàn)。提供三種互補(bǔ)類型的所述紅外透射蓋片(其中至少一個(gè)被布置在所述太陽能光伏組件中)能夠覆蓋太陽能光伏組件對(duì)觀察者的廣泛的顏色外觀可能性。

這些顏色外觀基本上與入射光的入射角和/或觀察者的觀察角無關(guān)。

所述第一類型、第二類型和第三類型的紅外透射蓋片均包括所述干涉多層，并且這種干涉多層對(duì)于第一類型、第二類型和第三類型的紅外透射蓋片分別被稱為第一干涉多層、第二干涉多層和第三干涉多層。所述第一干涉多層、所述第二干涉多層和所述第三干涉多層可以是不同類型的干涉多層，但始終具有所述干涉多層的上述光透射特性。

太陽能光伏組件可以包括雙面光伏元件或可以包括兩個(gè)光伏元件。在包括雙面光伏元件或背靠背布置的兩個(gè)光伏元件的太陽能光伏組件的每一側(cè)上，可以布置紅外透射蓋片。不同類型的紅外透射蓋片可以被布置到這種太陽能光伏組件的每一側(cè)。

第一類型的紅外透射蓋片至少包括：

前片，被布置到所述紅外透射蓋片的入射光側(cè)；

散射層，被布置到所述前片與入射光側(cè)相反的一側(cè)上；

第一多層，被布置到所述散射層上，所述第一多層至少包括第一干涉多層，所述第一干涉多層包括至少一個(gè)吸收層。

所述前片、所述散射層和所述第一多層彼此配合而形成所述紅外透射機(jī)構(gòu)、所述可見光透射機(jī)構(gòu)和所述反射機(jī)構(gòu)。

所述第一類型的紅外透射蓋片是用于對(duì)觀察者具有紅外透射蓋片的優(yōu)選顏色外觀(諸如灰色、棕色、赤土色、類金色和紅色)的紅外透射蓋片的合適解決方案。與第二和第三類型的紅外透射蓋片相反，所述第一類型的紅外透射蓋片不太適合于藍(lán)色、綠色和高亮色。

第二類型的紅外透射覆蓋層至少包括：

-基片；

-第二多層，被布置到所述基片上，所述第二多層至少包括第二干涉多層，所述第二干涉多層至少包括吸收層，

所述基片和所述第二多層彼此配合而形成所述紅外透射機(jī)構(gòu)、所述可見光透射機(jī)構(gòu)和所述反射機(jī)構(gòu)。

所述第二類型的紅外透射蓋片是用于具有紅外透射蓋片的優(yōu)選顏色外觀(諸如類金屬色)的紅外透射蓋片的合適解決方案，而不太適合于具有藍(lán)色外觀和綠色外觀的紅外透射蓋片。

第三類型的紅外透射蓋片至少包括：

-吸收前片，被布置到所述紅外透射蓋片的入射光側(cè)并且包括吸收至少一部分的所述入射可見光的物質(zhì)，

-第三多層，被布置到所述吸收前片與入射光側(cè)相反的一側(cè)上，所述第三多層至少包括第三干涉多層，

所述吸收前片和所述第三多層彼此配合而形成所述紅外透射機(jī)構(gòu)、所述可見光透射機(jī)構(gòu)和所述反射機(jī)構(gòu)。

所述第三類型的紅外透射蓋片是用于紅外透射蓋片的非常廣泛的可能顏色外觀的合適解決方案，并且對(duì)于第三類型的紅外透射蓋片沒有優(yōu)選的顏色范圍。

太陽能光伏組件可以包括使太陽能光伏組件的顏色外觀具有廣泛設(shè)計(jì)靈活性的不同類型的層。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以布置包括微珠的光漫射層。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以布置散射層。在一個(gè)變型中，所述光漫射層可與散射層進(jìn)行組合。

而且，也可以根據(jù)所選的紅外透射蓋片的類型使用特定的包覆材料層，諸如摻雜有有色物質(zhì)的包覆材料層。

在一個(gè)實(shí)施方式中，太陽能光伏組件可以至少包括保護(hù)層，保護(hù)層優(yōu)選為玻璃層。所述紅外透射蓋片可被布置到所述保護(hù)層。所述紅外透射蓋片可被布置到所述保護(hù)層的任一側(cè)。在包括雙面光伏元件或兩個(gè)光伏元件的太陽能光伏組件的情況下，不同的保護(hù)層和不同類型的紅外透射蓋片可被布置到太陽能光伏組件的每一側(cè)。

太陽能光伏組件可以至少包括防反射層，該防反射層要么被布置到所述保護(hù)層，要么被布置到第一、第二或第三紅外透射覆蓋層。

附圖說明

圖1示出第一類型紅外透射蓋片；

圖2示出在紅外透射蓋片的高系數(shù)層中的可見光的一部分的光捕獲；

圖3示出另一個(gè)第一類型紅外透射蓋片；

圖4示出第二類型紅外透射蓋片；

圖5示出另一個(gè)第二類型紅外透射蓋片；

圖6a示出第三類型紅外透射蓋片；

圖6b示出另一個(gè)第三類型紅外透射蓋片；

圖7a-7d示出光散射層的不同變型；

圖8a-8c示出第三類型紅外透射蓋片的不同實(shí)施方式；

圖9示出現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)太陽能光伏組件；

圖10a示出包括紅外透射蓋片的太陽能光伏組件；

圖10b示出包括紅外透射蓋片和布置到入射光側(cè)的保護(hù)層的太陽能光伏組件；

圖10c示出包括保護(hù)層和布置到保護(hù)層的入射光側(cè)的紅外透射蓋片的太陽能光伏組件；

圖11a示出包括雙面光伏元件和布置到雙面光伏元件的第一側(cè)的紅外透射蓋片的太陽能光伏組件；

圖11b示出包括雙面光伏元件、布置到雙面光伏元件的第一側(cè)的紅外透射蓋片和布置到紅外透射蓋片的保護(hù)層的太陽能光伏組件；

圖11c示出雙面光伏元件、布置到雙面光伏元件的第一側(cè)的保護(hù)層和布置到保護(hù)層的紅外透射蓋片的太陽能光伏組件；

圖12a示出包括雙面光伏元件和布置到雙面光伏元件的每一側(cè)的紅外透射蓋片的太陽能光伏組件；

圖12b示出包括雙面光伏元件、布置到雙面光伏元件的每一側(cè)的紅外透射蓋片、布置到第一紅外透射蓋片的保護(hù)層和布置到第二紅外透射蓋的背片層的太陽能光伏組件；

圖12c示出包括雙面光伏元件、布置到雙面光伏元件的一側(cè)的保護(hù)層、布置到雙面光伏元件的第二側(cè)的背片層和布置到太陽能光伏組件的第一側(cè)和第二側(cè)的紅外透射蓋片的太陽能光伏組件；

圖13示出第一類型紅外透射蓋片的CIE色坐標(biāo)的色度圖；

圖14a示出包括ZnO散射層的第一類型紅外透射蓋片的反射特性；

圖14b示出包括ZnO散射層的第一類型紅外透射蓋片的透射特性；

圖15a示出包括丙烯酸散射層的第一類型紅外透射蓋片的反射特性；

圖15b示出包括丙烯酸散射層的第一類型紅外透射蓋片的透射特性；

圖16示出包括ZnO散射層的第一類型紅外透射蓋片的CIE色坐標(biāo)的表；

圖17示出包括丙烯酸類散射層的第一類型紅外透射蓋片的CIE色坐標(biāo)的另一個(gè)表；

圖18a示出在具有和不具有第一類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的一個(gè)太陽照度下測(cè)量的電流密度-電壓曲線；

圖18b示出對(duì)于具有和不具有第一類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件所測(cè)量的開路電壓(V_oc)、填充因子(FF)、短路電流密度(J_sc)和轉(zhuǎn)化效率(Eff.)值；

圖19示出第二類型紅外透射蓋片和金參比層的CIE色坐標(biāo)的色度圖；

圖20示出第二類型紅外透射蓋片和金參比層的反射特性和透射特性；

圖21示出第二類型紅外透射蓋片和金參比層的CIE色坐標(biāo)的表；

圖22a示出具有和不具有第二類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的外部量子效率曲線；

圖22b示出對(duì)于具有和不具有第二類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件所測(cè)量的短路電流密度值的表；

圖23示出吸收片和第三類型紅外透射蓋片的CIE色坐標(biāo)的色度圖；

圖24示出第三類型紅外透射蓋片中使用的吸收片的透射特性；

圖25a示出第三類型紅外透射蓋片的反射特性；

圖25b示出第三類型紅外透射蓋片的透射特性；

圖26示出具有第三類型紅外透射蓋片的吸收片的CIE色坐標(biāo)的表；

圖27示出第三類型紅外透射蓋片的示例性CIE色坐標(biāo)的另一個(gè)表；

圖28a示出在具有和不具有第三類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的一個(gè)太陽照度下測(cè)量的電流密度-電壓曲線；

圖28b示出對(duì)于具有和不具有第三類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件所測(cè)量的開路電壓(V_oc)、填充因子(FF)、短路電流密度(J_sc)和轉(zhuǎn)化效率(Eff.)值的表。

圖29示出第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片的優(yōu)選顏色的CIE色坐標(biāo)的表。

圖30示出紅外透射蓋片的可見光透射率和具有通過包覆材料層連接到頂部的相同紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的外部量子效率(EQE)；

圖31在CIE色坐標(biāo)的顏色表格中比較現(xiàn)有技術(shù)的紅外透射蓋與生產(chǎn)本發(fā)明的太陽能光伏組件所使用的紅外透射蓋的顏色變化。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種用于接收入射光的太陽能光伏組件1，包括：

光伏元件2，對(duì)近紅外光敏感；

至少第一紅外透射蓋片4，被布置到所述光伏元件的一側(cè)，包括：

-紅外透射機(jī)構(gòu)，被布置成使至少65％的700nm～2000nm的入射紅外光透射通過所述紅外透射蓋片，所述65％被限定為在700nm～2000nm的波長范圍內(nèi)積分的平均透射率值。所述透射率被定義為透射的近紅外光與入射的近紅外光以％表示的比率。

-可見光透射機(jī)構(gòu)，被布置成使具有小于600nm、優(yōu)選小于650nm、更優(yōu)選小于700nm但不包括700nm的波長的入射可見光盡可能少地透射通過所述紅外透射蓋片，所述盡可能少的透射率優(yōu)選小于20％、優(yōu)選小于15％且更優(yōu)選小于10％。所述透射率被定義為在小于700nm的各個(gè)波長下測(cè)量的透射率的平均值。所述透射率被定義為透射的可見光與入射的可見光以％表示的比率。盡可能低的透射率能夠使太陽能光伏組件的任何底層結(jié)構(gòu)對(duì)位于入射光側(cè)的觀察者隱藏。

-反射機(jī)構(gòu)，被布置成將一部分的所述入射可見光反射離開所述紅外透射蓋片4，到所述入射光側(cè)。所述部分，也被定義為反射的可見光或返回的可見光束或反射的可見光束，被定義為由光源提供的入射光的可見部分，返回到提供所述入射光的光源的一側(cè)，所述部分優(yōu)選大于10％，優(yōu)選大于20％，更優(yōu)選大于40％。作為一個(gè)實(shí)例，40％的500nm～600nm的入射可見光可被所述反射機(jī)構(gòu)反射。作為另一個(gè)實(shí)例，15％的450nm～550nm的入射可見光可被所述反射機(jī)構(gòu)反射。此后，入射光表面被定義為所述光伏電池的由光源提供的入射光入射到其上的表面。所述入射光可以是由光源直接提供并透射到太陽能光伏組件1的光，但它也可以是由反射或散射表面對(duì)由光源提供的光進(jìn)行至少部分反射所提供的光，反射或散射表面是諸如墻壁、地板或例如被雪覆蓋的表面，而對(duì)所述反射或散射表面的類型沒有限制。

所述紅外透射機(jī)構(gòu)和所述可見光透射機(jī)構(gòu)和所述反射機(jī)構(gòu)包括干涉多層，所述干涉多層對(duì)于在所述干涉多層上的法向入射可見光具有小于10％的平均透射率，所述法向入射被定義為平行于紅外透射蓋片4的法向。

通過紅外透射蓋片4所透射的可見光強(qiáng)度應(yīng)足夠小，使得在布置到光伏元件2時(shí)這種光伏元件2或光伏元件2的一些部分變得對(duì)觀察者不可見。透射的可見光的可接受量將取決于光伏元件2和背片層20的不同區(qū)域的顏色和顏色對(duì)比。

例如，在使用白色背片層20時(shí)，布置到包括光伏元件2的太陽能電池板、透射30％的可見光的紅外透射蓋片4使得各個(gè)光伏元件2對(duì)觀察者可見。然而，黑色背片層20產(chǎn)生太陽能電池板1的均勻外觀，使得各個(gè)光伏元件2無法區(qū)分。包括高對(duì)比的明暗對(duì)比區(qū)域的光伏元件，也被定義為PV電池，要求必須使更少的可見光透射通過紅外透射蓋片4以使布置到紅外透射蓋片4后面的PV電池2不可見。

當(dāng)紅外透明蓋片4被施用到太陽能電池板時(shí)，通過紅外透明蓋片4透射的可見光將被轉(zhuǎn)化成電力。

將入射光提供到太陽能光伏電池的光源優(yōu)選為至少覆蓋具有380nm～2000nm的波長的電磁譜的范圍的寬帶光源，但可以是發(fā)射光譜的至少一部分可見光譜和至少一部分近紅外部分中的光的光源。

本發(fā)明更具體地涉及太陽能光伏組件1，太陽能光伏組件1可以包括第一類型紅外透射蓋片，或第二類型紅外透射蓋片，或第三類型的紅外透射蓋片，或所述紅外透射蓋片類型中的兩種，布置所述第一、第二和第三紅外透射蓋片類型以提供用于所述紅外透射機(jī)構(gòu)、所述可見光透射機(jī)構(gòu)和所述反射機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案。所述紅外透射蓋片在下文也被定義彩色膜。

圖1示出本發(fā)明對(duì)應(yīng)于所述第一類型1的紅外透射蓋片的實(shí)施方式。前片210被布置到所述紅外透射蓋片4的入射光側(cè)。所述前片210基于選自包括玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚呋喃二羧酸乙二醇酯、基于聚(雙環(huán)戊二烯)縮合物的聚合物、基于氟的聚合物、無色的聚酰亞胺(CP)、纖維素、PEEK聚合物以及它們的組合的組的材料。就機(jī)械強(qiáng)度、剛性、抗沖擊性、抗?jié)B水性、對(duì)溫度和紫外線輻射的耐性而言，選擇這些材料中的一個(gè)或組合的選項(xiàng)能夠?yàn)樗銮捌峁V泛的解決方案。

散射層220被布置到所述前片210上。所述散射層220在與入射光10相反的一側(cè)包括結(jié)構(gòu)化表面221a，結(jié)構(gòu)化表面221a包括布置成至少散射一部分的所述入射可見光10的表面納米特征部221。所述表面納米特征部221可以具有隨機(jī)的或周期性分布，所述分布基本上被限定在所述散射層220的平面中。在一個(gè)變型中，所述表面納米特征部221有隨機(jī)的分布，所述納米結(jié)構(gòu)化表面特征部的峰的高度具有小于200nm、優(yōu)選10nm～75nm的均方根粗偏差(sRMS)。所述表面納米特征部的橫向尺寸由關(guān)聯(lián)長度(L)定義，關(guān)聯(lián)長度(L)按照假定為圓形的自關(guān)聯(lián)峰下降至最大值的1/e處的半徑來計(jì)算。所述關(guān)聯(lián)長度(L)小于1微米，但優(yōu)選為100nm～500nm。

在一個(gè)變型中，所述表面納米特征部221具有周期性分布，所述分布基本上被限定在所述散射層220的平面中，每個(gè)周期的峰-谷高度小于1微米，并優(yōu)選為100nm～300nm。所述表面納米特征部221的分布的周期小于2微米，并優(yōu)選為200nm～500nm。

所述散射層220的折射率通常為1.48～2.3。所述散射層220的材料可以是可能已通過壓花或通過模制獲得的熱固化或UV固化樹脂。所述散射層220也可以是以提供具有納米結(jié)構(gòu)的紋理的方式生長的涂覆材料，納米結(jié)構(gòu)具有預(yù)定的形狀，諸如棱錐形。所述散射層220的材料可以選自包括ZnO、SNO2:F、熱固化或UV固化的丙烯酸類或環(huán)氧類樹脂或它們的組合的組。ZnO層可以通過諸如低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)的沉積技術(shù)來獲得。所述ZnO層具有基本上接近2的折射率，并且在一定條件下可以以在所述散射層220上形成棱錐形ZnO表面納米特征部221的方式進(jìn)行生長。在一定條件下，正如“Rough ZnO layers by LP-CVD process and their effect in improving performances of amorphous and microcrystalline silicon solar cells；S.Fay et al.Solar Energy Materials&Solar Cells 90,pp.2960(2006)”中描述的情況，通過LPCVD沉積ZnO制造具有由圓錐微晶組成的柱狀結(jié)構(gòu)的層。所述微晶浮現(xiàn)到所述ZnO層的表面，從而形成具有棱錐形的表面納米特征部。所述表面納米特征部尺寸隨著散射層220的厚度增加而增加。在使用由ZnO制成的散射層220時(shí)，400nm～2μm的厚度產(chǎn)生優(yōu)選的納米特征部221。

或者，所述散射層220能夠由通過常壓化學(xué)汽相淀積(APCVD)沉積的SnO2:F制成。通過調(diào)整諸如溫度、沉積時(shí)間、錫前體、添加劑或生長速率的沉積參數(shù)，能夠在所述散射層220的表面上獲得棱錐納米特征部221。所述散射層220可以是至少一個(gè)ZnO層和至少一個(gè)SnO2:F層的組合。用于獲得所述散射層220的結(jié)構(gòu)化表面221a的另一種技術(shù)是通過化學(xué)蝕刻、等離子體處理或機(jī)械技術(shù)來使所述前片210在與入射光相反的一側(cè)的表面粗糙化。示例性紋理化技術(shù)包括用氫氟酸的溶液化學(xué)蝕刻玻璃前片的表面的步驟。在一個(gè)變型中，平坦的ZnO層通過濺射而被沉積在玻璃前片上，并且紋理化技術(shù)包括用鹽酸的溶液化學(xué)蝕刻ZnO層的步驟。在另一個(gè)變型中，紋理化技術(shù)包括利用氧-氬等離子體蝕刻基于聚酯的聚合物前片210的表面的步驟。也可以通過壓花聚合物箔或片或通過壓印熱固化或UV固化的丙烯酸樹脂來獲得所述散射層220的紋理。

圖1所示的第一多層230被布置到所述散射層220上，在所述散射層220與入射光相反的一側(cè)上。所述第一多層230包括第一干涉多層，被定義為第一干涉濾光片；并且以提供光譜的一部分入射可見光的部分反射和所述近紅外部分的基本上全透射的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和布置。

所述第一干涉濾光片由堆疊的各層組成，所述疊層中的每一層具有不同于所述疊層的相鄰層的折射率。所述疊層的材料選自包括TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、Si₃N₄、MgF₂的組，并且所述疊層包括選自包括非晶硅(a-Si:H)、微晶硅(μc-Si:H)、硅氧化物合金(SiO_x)、鍺(Ge)、硅-鍺合金(SiGe)的組的至少一個(gè)層。所述多層230的至少一個(gè)層包括布置成吸收一部分的所述可見入射光的吸收層。

可用于形成所述第一干涉多層的大范圍的可能材料能夠提供大范圍的設(shè)計(jì)能力，從而提供所述第二類型的紅外透射蓋片4對(duì)于位于其入射光側(cè)的觀察者產(chǎn)生特定顏色的外觀的廣泛可能性。

在有利選擇的布置中，所述第一干涉濾光片的第一層231是所述第一干涉濾光片的高系數(shù)層，所述高系數(shù)層被定義為所述第一干涉濾光片中具有在構(gòu)成所述第一干涉濾光片的不同層中最高折射率的層。通過將所述高系數(shù)層231布置在所述散射層220的所述紋理化表面221a上并通過設(shè)置所述表面特征部221的尺寸和分布，將可見光譜的一部分261散射到所述高系數(shù)層231中；并且通過多次反射和散射將所述部分261導(dǎo)向到所述高系數(shù)層231中。

圖2示出所述高系數(shù)層中的可見光的一部分261的光捕獲。由低指數(shù)介質(zhì)232和220包圍的高系數(shù)層231表現(xiàn)為光波導(dǎo)。如果所述介質(zhì)的界面221a上的紋理適合于散射入射可見光的一部分，則所述部分261將通過高指數(shù)介質(zhì)231內(nèi)的內(nèi)部全反射而被捕獲，并且其吸收將隨著高系數(shù)層231中的所述部分261的光路顯著提高而提高?？梢姽?0在界面中未散射的部分262的吸收低；并且所述部分262，并定義為透射的可見光束，透射到所述第一干涉濾光片布置在與入射光相反的一側(cè)的各個(gè)層。所述界面221a上散射的量取決于所述界面221a處的入射光的有效波長，并且與皺褶層220的折射率有關(guān)，皺褶層220的折射率的表達(dá)式如下：λeff＝λ/n層，λ定義光在空氣中的波長。因此，能夠通過改變散射特征部221的尺寸和/或散射層220的折射率而使所述多層230中的光吸收以及所述紅外透射覆蓋層中的光吸收調(diào)整為預(yù)定量。

通過有利地設(shè)計(jì)并布置所述第一類型紅外透射蓋片的所述散射層220，所述入射可見光10的預(yù)選部分可被散射、耦合(incouple)并引導(dǎo)到所述第一干涉多層的第一層，并為所述預(yù)定部分提供長的有效路徑長度，從而獲得在所述第一層中的高吸收，所述第一層優(yōu)選為高系數(shù)層。通過選擇性選擇可見光的吸收部分，它可具有額外的設(shè)計(jì)參數(shù)，以將所述第一類型的紅外透射蓋片的特定顏色外觀提供給位于其入射光側(cè)的觀察者。

例如，通過設(shè)計(jì)并布置所述散射層220的表面特征部221使所述表面特征部221的關(guān)聯(lián)長度(L)基本上接近120nm并且通過有利地選擇所述高系數(shù)層231的厚度以及合適的材料，所述高系數(shù)層231可被設(shè)計(jì)并布置成有選擇性吸收光譜的藍(lán)色光部和綠色光部的至少一部分，被限定為380nm～580nm的波長范圍。通過吸收可見光譜的藍(lán)色光部和綠色光部的一部分，光譜通過所述干涉濾光片反射的可見部分將包括除了藍(lán)光和綠光的所述吸收部分之外的整個(gè)可見光譜，使得所述干涉濾光片由位于所述紅外透射蓋片的入射光側(cè)的觀察者看到的外觀為紅色或棕色或類赤土色，因?yàn)榛旧现挥腥肷淇梢姽獾募t色部分被所述干涉濾光片反射到入射光側(cè)。

在一個(gè)變型中，所述第一多層230的任一層可被布置以增強(qiáng)光捕獲，并因此增強(qiáng)所述入射可見光的一部分在該層中的吸收。在一個(gè)變型中，所述多層的多于一個(gè)層可被布置成增強(qiáng)光捕獲并因此增強(qiáng)所述吸收。在另一變型中，至少一個(gè)衍射光柵結(jié)構(gòu)可被布置在所述多層中。

在如圖3所示的一個(gè)變型中，第一包覆材料層240可被布置在所述第一多層230與入射光側(cè)相反的一側(cè)上。包覆材料的實(shí)例基于選自乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚氨酯(TPU)、熱聚烯烴(TPO)、硅酮彈性體、環(huán)氧樹脂以及它們的組合的材料。

將包覆材料層240布置到所述第一多層230的入射光的相反側(cè)能夠提供改善所述第一類型的紅外透射蓋片對(duì)諸如紅外光轉(zhuǎn)化元件等的表面的附著的解決方案。如果將紅外透射蓋片施用到紅外光轉(zhuǎn)換元件上，則包覆材料層240與前片一起具有保護(hù)紅外光轉(zhuǎn)化元件不受改變環(huán)境的溫度和濕度條件的綜合作用影響的功能，并確保紅外光轉(zhuǎn)化元件的長期高可靠性。所述包覆材料層的上述材料的使用為所述包覆材料層提供廣泛的解決方案。

在一個(gè)實(shí)施方式中，額外的漫射層可被布置到所述前片210上，以得到匹配外觀(mate appearance)和/或減少所述紅外透射覆蓋層4的全反射。所述漫射層可被布置到額外的箔上，該額外的箔被布置到所述第一紅外透射覆蓋層4。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述前片210可以至少包括紋理化或粗糙化的表面。在一個(gè)變型中，至少抗反射涂層可被布置到所述前片210上。

圖4示出本發(fā)明對(duì)應(yīng)于第二類型的紅外透射蓋片的實(shí)施方式。

在圖4a的實(shí)施方式中，第二多層320被布置到前片310。所述第二多層320至少包括第二干涉層，所述第二干涉層類似于段落[00041]至[00043]中說明的圖1、圖2、圖3的實(shí)施方式的第一干涉層，區(qū)別在于：所述第二干涉濾光片沒有紋理化，但具有基本平坦的形狀，包括與所述基片面對(duì)所述入射光10的表面基本上平行的疊層。而且，所述第二干涉濾光片至少包括布置成吸收可見入射光10的一部分的層。所述吸收層的材料是基于選自a-Si、μc-Si:H、SiOx、Ge、SiGe合金或它們的組合的材料?？蛇x擇其他可見光吸收材料，只要它們對(duì)近紅外光是基本上透明的。在一個(gè)變型中，所有層可以基于可見光吸收材料，并且各個(gè)層對(duì)于可見光的不同部分可具有不同吸收。

將吸收在所述第二類型的紅外透射蓋片4上的一部分可見光的至少一個(gè)吸收層布置到所述第二干涉多層中能夠?yàn)槲挥谄淙肷涔鈧?cè)的觀察者提供所述第二類型紅外透射蓋片的特定的類金屬色外觀。諸如a-Si、SiO_x、Ge、SiGe的材料可被用于所述至少一個(gè)吸收層，因?yàn)樗鼈冊(cè)诠庾V的藍(lán)色部分中比在光譜的紅色部分中具有更高的吸收。在包括顏料和染料的所述至少一個(gè)吸收層中使用聚合物材料能夠具有可見光譜的綠色或紅色部分比光譜的藍(lán)色部分的吸收更好的材料，從而能夠放大紅外透射蓋片可獲得的有色外觀的范圍。

所述第二紅外透射蓋片的第二干涉多層可以包括布置成相鄰的聚合物層具有不同折射率的多個(gè)聚合物層。所述第二干涉多層可以由聚合物制成，更具體地由選自包括聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的組的材料制成，并且包括通過將顏料或染料添加到聚合物層而部分地吸收可見光的至少一個(gè)聚合物層。

尤其在期望紅外透射蓋片的靈活性改進(jìn)的情況中，對(duì)所述第二干涉多層使用聚合物能夠提供紅外透射蓋片的其它設(shè)計(jì)可能性。

所述前片310可以由選自包括玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚呋喃二羧酸乙二醇酯、基于聚(雙環(huán)戊二烯)縮合物的聚合物、基于氟的聚合物、無色的聚酰亞胺(CP)、纖維素、PEEK聚合物以及它們的組合的組的材料制成。就機(jī)械強(qiáng)度、剛性、沖擊性、抗?jié)B水性、對(duì)溫度和紫外線輻射的耐性而言，選擇這些材料中的一個(gè)或組合的選項(xiàng)能夠?yàn)樗銮捌峁V泛的解決方案。

在圖5所示的一個(gè)實(shí)施方式中，第二包覆層330可被布置到所述第二干涉層遠(yuǎn)離所述前片310的一側(cè)。將第二包覆材料層330布置到所述第二多層能夠提供改進(jìn)所述第二類型的紅外透射蓋片4對(duì)諸如玻璃片或紅外感光元件組件等的底層元件的附著的解決方案。與所述前片310結(jié)合的包覆材料層具有保護(hù)底層看不見的裝置不受改變環(huán)境的溫度和濕度條件的綜合作用影響的功能，并且能夠確保高的長期可靠性。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述前片310可以包括光散射層160。圖7a-7d示出光散射層160的不同變型。圖7a示出包括粘合劑材料161和具有與所述粘合劑材料不同的折射率的至少多個(gè)區(qū)域162的光散射層160。所述區(qū)域可以包括對(duì)紅外光透明的微珠163，所述微珠163是基本上球形珠163，但可以具有另一種形狀并具有0.5μm～100μm的典型直徑。所述微珠163被布置成散射并漫射可見光的至少一部分。

選擇所述微珠163和所述粘合劑材料161之間的折射率差以提供足夠的光散射。為了獲得所述折射率差，微珠可被布置成在所述微珠之間留出空隙，或者也可以使用空心微珠或具有涂覆表面的微珠。所述微珠的形狀可以是球形，但也可以使用不規(guī)則形狀的珠。微珠163具有小于100μm、優(yōu)選1μm～50μm的優(yōu)選平均直徑。

所述微珠163可以由選自丙烯酸聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯、玻璃、硅石、聚倍半硅氧烷(polysylsesquioxane)、硅酮或氧化鋁的組的材料組成。所述粘合劑材料可以是在UV輻射下聚合的丙烯酸類樹脂。所述粘合劑材料可被制成多孔的或者可以含有小顆粒，例如高折射率的TiO2基顆粒。所述聚合物基材片的實(shí)例是通常用作液晶顯示器(LCD)屏中的底部漫射器的聚合物基材片，諸如購自Grafix plastics(Ohio)的Optigrafix DFPM箔。

如圖7a-7d所示，所述光散射層160可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)。

在圖7b所示的變型中，聚合物箔160a被用作包括微珠163的粘合劑的載體。圖7c示出包覆材料層160b包括所述微珠163的一個(gè)變型，所述包覆材料層160b可被用作所述前片310到所述第二多層320的附著層。在圖7d的變型中，額外的包覆材料層被布置到所述光散射層160的兩側(cè)。將包覆材料層布置到所述聚合物箔的兩側(cè)能夠?qū)⑺龉馍⑸鋵?60布置到所述前片310和所述第二多層320之間。所述聚合物載體箔可通過膠合、熱壓或?qū)訅汗に嚩还潭ǖ剿銮捌?。所述聚合物載體箔可以由聚乙烯(PET)或聚碳酸酯(PC)制成。尤其在期望所述紅外透射蓋片4的匹配外觀的情況中，將紋理化表面和/或包括微珠的層布置到所述吸收層增大了紅外透射蓋片4的設(shè)計(jì)可能性。

圖6a示出第三類型的紅外透射蓋片4的一個(gè)實(shí)施方式。

所述第三類型的紅外透射蓋片4至少包括吸收片140和第三多層120。在圖6a的實(shí)施方式中，所述第三多層120被直接布置到所述吸收片140(也被定義為彩色濾光片140)上。在圖6a的實(shí)施方式的優(yōu)選實(shí)踐中，所述第三多層120被逐層沉積到所述吸收片上。

所述濾光片140可以是商業(yè)濾光片，或者可以是包括吸收至少一部分所述入射光的吸收物質(zhì)的吸收片，所述吸收片140對(duì)紅外光透明。所述吸收物質(zhì)可以是摻入選自包括玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚呋喃二羧酸乙二醇酯、基于聚(雙環(huán)戊二烯)縮合物的聚合物、基于氟的聚合物、無色的聚酰亞胺(CP)、纖維素、PEEK聚合物以及它們的組合的組的材料中的顏料和染料。

在實(shí)施方式中，所述吸收片140可以包括若干層，每個(gè)層吸收可見入射光的不同部分。例如，一個(gè)層可以對(duì)于紅光具有更高的透明度，而另一個(gè)層可以對(duì)于藍(lán)色具有更高的透明度，從而獲得紅外透射蓋片4的紫色外觀。

將吸收入射可見光的一部分的著色物質(zhì)添加到對(duì)可見光和近紅外光透明的吸收片能夠提供具有廣泛的預(yù)定顏色外觀選擇的第三類型的紅外透射蓋片4。由于在所有染料和塑料之間沒有相容性，大量合格的塑料材料和組合能夠?qū)ξ挥谄淙肷涔鈧?cè)的觀察者提供產(chǎn)生所述第三類型的紅外透射蓋片的特定顏色外觀的廣泛的可能性。

所述第三多層120至少包括第三干涉多層，第三干涉多層包括由選自包括TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、ZrO₂、Al₂O₃、SiO₂、Si₃N₄、MgF₂、a-Si、c-Si:H、Ge、SiO_x、SiGe的組的材料制成。將所述第三多層與所述吸收前片140結(jié)合能夠?qū)⒖梢姽馕幢晃涨捌盏囊徊糠址瓷浠氐饺肷涔鈧?cè)。所述第三多層的主要功能是保證第三類型紅外透射蓋片對(duì)可見光的不透明性，并因此保證盡可能少的可見光透射通過所述第三類型的紅外透射蓋片。

在實(shí)施方式中，所述吸收片140可以是包括添加的染料或顏料的包覆材料層。在這樣的實(shí)施方式中使用的典型材料是有色乙烯醋酸乙烯酯(EVA)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)?；诎膊牧系奈掌?40的實(shí)例是來自Hornos Industriales Pujol S.A.的Evalam彩色箔或者來自日本的Kuraray集團(tuán)的Trosifol部門的有色PVB箔。

如圖8a～8c所示，在所述第三類型的紅外透射蓋片4的一個(gè)實(shí)施方式中，第三包覆層180可被布置到所述第三多層120的入射光側(cè)。使用所述第三包覆材料層180的優(yōu)點(diǎn)是：在所述吸收片140不是基于包覆材料并且第三干涉多層120a已被布置到不同的基片120b上而不是布置到吸收片140本身上時(shí)，提供將第三多層120布置到吸收片140的解決方案。第三包覆材料180能夠是有色的，從而通過將吸收片140與有色包覆材料180組合來放大可能的顏色的伽馬(gamma)。在一個(gè)變型中，進(jìn)一步的第四包覆材料層130可被布置到所述第三干涉層遠(yuǎn)離所述吸收片140的一側(cè)。在一個(gè)變型中，第三包覆材料層和第四包覆材料層可被布置到所述第三多層120的兩側(cè)。將第四包覆材料層130布置到所述第三干涉層的優(yōu)點(diǎn)是：提供將所述第三類型的紅外透射蓋片布置、適應(yīng)或固定到紅外光敏裝置的解決方案。

在實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)例中，所述第三類型的紅外透射蓋片4可以通過組裝或?qū)訅簝蓚€(gè)層來實(shí)現(xiàn)，第一層包括所述吸收片140而第二層包括所述第三多層120，包覆層180已被布置到所述第三多層120的入射光側(cè)上。所述兩個(gè)層可以通過熱壓或?qū)訅杭夹g(shù)進(jìn)行組裝。在實(shí)現(xiàn)的第二變型中，第一層包括前片170并且第二層包括所述第三多層120，所述第三多層120包括吸收片，吸收片是有色包覆材料。在所述第二變型中，所述第一層和所述第二層可通過熱壓或?qū)訅杭夹g(shù)進(jìn)行組裝。

在一個(gè)實(shí)施方式中，用于所述第二紅外投射蓋片4的與段落[00059]至[00063]中描述的類似的光散射層160可被布置到所述吸收片。在一個(gè)變型中，所述光散射層160可以包括包覆材料層，使得所述吸收片可通過例如層壓技術(shù)或熱壓技術(shù)而被布置到所述光散射層160。在實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)例中，所述第三類型的紅外透射蓋片可通過組裝或?qū)訅喝齻€(gè)層來實(shí)現(xiàn)，第一層包括所述吸收片140；第二層包括所述光散射層160，包覆層160b已被布置到所述光散射層160的入射光側(cè)上；并且第三層包括所述第三多層120，包覆層180已被布置到所述第三多層120的入射光側(cè)上。所述三個(gè)層可以通過熱壓或?qū)訅杭夹g(shù)進(jìn)行組裝。

在第三類型的紅外透射蓋片4的實(shí)施方式中，所述吸收片對(duì)著入射光10的表面可以是粗糙的表面，被定義為可以使入射可見光散射的表面，布置所述紋理化的表面以得到匹配外觀和/或減少所述第三紅外透射蓋片的全反射。

在所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的實(shí)施方式中，可見光漫射層150可被布置到所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的入射光側(cè)，布置所述可見光漫射層150以得到匹配外觀和/或減少所述紅外透射蓋片4的全反射。所述可見光漫射層150可被布置到額外的箔上，所述額外的箔被布置到所述紅外透射蓋片4。示例性光漫射層包括在其表面上壓印有反向反射特征部的聚合物箔。通常在微米-毫米范圍內(nèi)的這些反向反射特征部可以具有棱錐形、立方體形或凸鏡形。在另一個(gè)實(shí)例中，光漫射層由對(duì)其表面噴砂進(jìn)行紋理化的玻璃片。尤其在期望所述三種類型的紅外透射蓋片4的匹配外觀的情況中，將可見光漫射層布置到所述三種類型的紅外透射蓋片4的任一個(gè)擴(kuò)大了紅外透射蓋片4的設(shè)計(jì)可能性。

在所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的一個(gè)實(shí)施方式中，抗反射涂層可被布置到入射光表面。示例性抗反射涂層由MgF₂制成的單層構(gòu)成。在另一實(shí)例中，抗反射涂層可以包括由Al₂O₃，ZrO₂和MgF₂制成的三個(gè)層。

在所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的一個(gè)實(shí)施方式中，進(jìn)一步的包覆材料層400可被布置到所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的入射光側(cè)。所述進(jìn)一步的包覆材料層400能夠提供改善所述第三類型的紅外透射蓋片4對(duì)諸如玻璃層的基片的附著性的解決方案。所述進(jìn)一步的包覆材料層400與前片結(jié)合具有保護(hù)例如底層光轉(zhuǎn)化裝置不受改變環(huán)境的溫度和濕度條件的綜合作用的功能，并且能夠確保為期至少20年的底層光轉(zhuǎn)化的高可靠性。

在所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的一個(gè)實(shí)施方式中，進(jìn)一步的包覆材料層400可被布置到所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的入射光側(cè)，并且額外的包覆材料層可被布置到所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的相反光側(cè)。將包覆材料層布置到所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的兩側(cè)中的每一側(cè)能夠?qū)⑺龅谝?、第二和第三類型的紅外透射蓋片4布置并固定到第一元件和第二元件，第一元件位于所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的入射光側(cè)，而第二元件位于與所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的入射光相反的一側(cè)。所述第一和所述第二元件可以由剛性材料制成，或者所述第一或第二元件中的至少一個(gè)可以是柔性元件，諸如聚合物層。在所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的一個(gè)實(shí)施方式中，顏色外觀可以是不均勻的，并且可以布置所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4以對(duì)觀察者獲得多顏色外觀，所述顏色外觀可以表現(xiàn)例如商標(biāo)、符號(hào)、廣告(adds)、旗幟。

I)三種類型的紅外透射蓋片4中的每一種的優(yōu)選顏色。

第三類型的有色膜4能夠獲得大量的各種顏色外觀。有色外觀主要是由于設(shè)置在所述第三類型的有色膜4中的吸收濾光片140，并且多種商業(yè)產(chǎn)品可用于這種吸收濾光片140：Trosifol(基于聚(乙烯醇縮丁醛)(PVB)的彩色箔)、Roscolux(基于聚碳酸酯和聚酯材料的彩色箔)或Lee濾光片。因此，對(duì)于第三類型的紅外透射蓋片4，顏色的大伽馬是可能的，因此在CIE色度圖中沒有優(yōu)選的顏色區(qū)域。

第一類型的彩色膜4適合于比第三類型的彩色膜更窄的顏色范圍。第二類型的彩色膜4中主要使用的吸收材料是主要在短波長(即，小于480nm)下吸收的a-Si。通過在所述第一類型的多層230中使用a-Si作為吸收材料，所述第一類型的彩色膜更適合于產(chǎn)生低亮度顏色，諸如：灰色、棕色、赤土色、桔黃色和微紅色。

可以選擇第二類型的紅外透射蓋片4用于與第一類型彩色膜的情況類似的優(yōu)選顏色，但深灰色和棕色除外。與所述第三類型的紅外透射蓋片4相比，即使CIE坐標(biāo)相近，使用第二類型的紅外透射蓋片4所獲得的顏色具有更高的亮度并具有程度更大的金屬外觀。

下表總結(jié)了三種類型的紅外透射蓋片4的優(yōu)選顏色。

表1：各種類型的紅外透射蓋片的優(yōu)選顏色

圖29示出定義表1中能由第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4獲得的優(yōu)選顏色的色坐標(biāo)的表。CIE色度圖內(nèi)涵蓋各個(gè)所述優(yōu)選色彩的區(qū)域由劃定所述區(qū)域的四個(gè)角點(diǎn)的x10和y10坐標(biāo)所限定。在圖29的表中，通過包括能獲得匹配外觀的漫射層(160)的實(shí)施方式來獲得II型彩色濾光片的白色和亮灰色。

通常理解，紅外透射蓋片可適用于必須被紅外透射蓋片4遮擋的光伏元件2的紋理和/或顏色，而且它也可適用于光伏元件2和背片層20之間的顏色對(duì)比。更精確地說，紅外透射蓋4透射的可接受的剩余可見光總是小于入射光在紅外透射蓋片4的總強(qiáng)度的20％。在某些情況下，例如，在高反射PV電池或包括諸如金屬部件的高反射元件的PV電池的情況下，這種剩余的透射光強(qiáng)度必須小于15％，甚至小于10％，或者甚至小于5％。

還普遍理解的是，存在通過紅外透射蓋來管理透射光的不同方式。

當(dāng)蓋通過包覆材料層(240，330，130)布置到光伏元件2時(shí)，通過紅外透射蓋片4到達(dá)光伏元件2的透射的可見光能夠顯著高于由蓋自身透射的可見光。例如，本發(fā)明的透明紅外蓋4通過包覆材料層(240，330，130)光學(xué)接合到光伏元件2能夠使30％的剩余可見光通過，這些剩余光通過光伏元件2轉(zhuǎn)化成電力，而相同的透明紅外蓋片4單獨(dú)可透射小于5％的法向入射可見光。這樣的實(shí)例示于圖30，圖30示出紅外透射蓋片4的透射特性(OB)和使用相同的紅外透射蓋片4構(gòu)建的太陽能光伏組件1的外部量子效率(OA)。外部量子效率(EQE)表示特定波長的光子在撞擊太陽能光伏組件時(shí)必須產(chǎn)生電子的概率。

通過使用光散射層160，對(duì)于三種類型的紅外透射蓋片，可以想到不同變型。這種光散射層散射以大入射角撞擊干涉多層的可見光并提高其透射率。這些透射的可見光可通過光伏元件2而被吸收并轉(zhuǎn)換成電力。

對(duì)于三種類型的紅外透射蓋片，可以想到諸如硅(Si)的吸收可見光的材料在干涉多層中的應(yīng)用。這種材料能夠控制通過紅外透射蓋4到達(dá)光伏元件2的可見光的量。例如，嵌入在折射率1.5且僅含有透明材料的兩種介質(zhì)之間的干涉多層將透射約35％的以50°撞擊的可見光，含有硅的相似堆疊體將使以相同的角度透射的可見光降低到15％。即使需要具有高散射能力的光散射層160為太陽能光伏組件1提供該所需方面，應(yīng)用這種材料也能夠控制通過紅外透射蓋4透射的可見光的量以保持附著在后的光伏元件2不可見。

應(yīng)當(dāng)理解，吸收層可被放置到干涉多層內(nèi)的任何位置中。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，僅一個(gè)吸收層被添加到干涉多層與入射光側(cè)相反的一側(cè)。

諸如硅、鍺或基于它們的合金的吸收可見光的材料具有高折射率，在某些情況下折射率接近4。這些材料和諸如二氧化硅的低折射率材料之間的折射率比值能夠高達(dá)2.5，這能夠通過將這種光吸收層一體化到它們的設(shè)計(jì)來制作更薄的干涉多層。例如，由TiO₂和SiO₂組成的干涉多層可以包括總厚度為1.3μm的17個(gè)層。在實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)實(shí)例中，通過將氫化的非晶硅(a-Si:H)添加到干涉多層中，能夠制作與厚度為1.3μm的干涉多層相比具有一半厚度(即0.65μm)以及相等的透射率和反射率的干涉多層。在所需的顏色效果不需要干涉多層對(duì)可見光的反射率更高的情況下，干涉多層能夠僅使用光吸收材料作為高折射率材料進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種干涉多層可以由總厚度小于0.3μm的不超過5個(gè)層組成。較薄的干涉多層是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兊暮穸入S著其制造成本增加而增加。

還應(yīng)當(dāng)理解，在所有實(shí)施方式中，可以組合光漫射層160和光吸收層以獲得所需的反射顏色和/或所需的可見光透射率。

所有類型的紅外透射蓋片4的重要特性是所感知的反射顏色基本上與紅外透射蓋片4的入射光的角度和觀察者觀看紅外透射蓋片4的角度無關(guān)。在入射-觀察角小于70°時(shí)，紅外透射蓋片4具有非常低的顏色變化，所述角相對(duì)于紅外透射蓋片的平面的法向進(jìn)行限定。顏色變化被定義為相對(duì)于當(dāng)光以與紅外透射蓋片的平面的法向平行的方式入射時(shí)所感知并由觀察者沿著該法向觀看所感知的顏色在改變?nèi)肷?觀察角時(shí)1964CIE色度圖的x坐標(biāo)和/或y坐標(biāo)的變化。對(duì)于相對(duì)于所述法向在70°內(nèi)的任何入射-觀察角，顏色變化小于30％，更優(yōu)選小于20％，甚至更優(yōu)選低于10％。

作為一個(gè)實(shí)例，圖31示出類型III的紅外透射片的顏色變化。在法向入射光下并且通過與該法向平行地對(duì)紅外透射片進(jìn)行觀察，所感知的顏色是黃色，該黃色在CIE 1964色度圖中由0.4105的x值和0.4927的y值定義。通過將觀察角和入射角改變至相對(duì)于法向呈50°，x坐標(biāo)和y坐標(biāo)變化了-5％的最大值。圖24也示出如在EP1837920中公開的紅外透射蓋的顏色變化。在法向入射光下并且通過與該法向平行地對(duì)紅外透射蓋進(jìn)行觀察，所感知的顏色是黃色，該黃色在CIE 1964色度圖中由0.4876的x值和0.4699的y值定義。通過將觀察角和入射角改變至相對(duì)于法向呈50°，x坐標(biāo)和y坐標(biāo)隨著x值和y值相對(duì)于前面的x值和y值分別變化-39％和-29％而顯著變化。

在一個(gè)實(shí)施方式中，至少衍射層被布置到所述第一多層或所述第二多層或所述第三多層的各個(gè)層中至少一個(gè)層。所述衍射層可被布置成減少顏色外觀相對(duì)于入射光的入射角和/或位于所述太陽能光伏組件的入射光側(cè)的觀察者的觀察角的靈敏度。衍射層可以是在第一、第二或第三多層中的至少一個(gè)多層的一個(gè)表面上實(shí)現(xiàn)的任何衍射結(jié)構(gòu)，例如，衍射光柵、亞波長光柵或零階濾光片上，或它們的組合。

圖9示出現(xiàn)有技術(shù)的太陽能光伏組件的實(shí)例，該太陽能光伏組件包括：

-光伏元件2；

-背片層20；

-背包覆層22；

-前包覆層24；

-保護(hù)層40，通常為玻璃板。

本發(fā)明的太陽能光伏組件1包括對(duì)近紅外光敏感的光伏元件2。太陽能光伏組件1的優(yōu)選光伏元件是基于硅晶片的太陽能電池，諸如硅異質(zhì)結(jié)電池(HIT)、高效率交指背接觸電池(IBC)、標(biāo)準(zhǔn)晶體硅太陽能電池(c-Si)或基于多結(jié)晶硅(mc-Si)的太陽能電池。基于鍺(Ge)、二硒化銅銦/鎵(CIGS)、硒化銅銦(CIS)、砷化鎵(GaAs)和砷化銦鎵(InGaAs)的太陽能電池的應(yīng)用由于其在近紅外中的響應(yīng)良好也是可能的。濾光片與基于非晶硅(a-Si)、碲化鎘(CdTe)、光吸收染料的太陽能電池和基于有機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池的組合由于其在近紅外中的響應(yīng)較低而不優(yōu)選。此外，在本發(fā)明的太陽能光伏組件1中，盡可能少的可見光到達(dá)所述光伏元件2。優(yōu)選地，在380nm和600nm之間、更優(yōu)選在380nm和650nm之間且更優(yōu)選在380nm和700nm之間，優(yōu)選小于30％、更優(yōu)選小于20％、甚至更優(yōu)選小于10％的光到達(dá)所述光伏元件2?？梢姽獾氖Ｓ嗤干渎士扇Q于波長。例如，可能的是，小于2％的350～600nm的入射可見光到達(dá)所述光伏元件2，并且小于10％的600nm～700nm的入射可見光到達(dá)所述光伏元件2。作為另一個(gè)實(shí)例，大于2個(gè)波長范圍可以具有不同的低透射率值，所述透射率值始終低于35％。本發(fā)明的太陽能光伏組件1被布置成基本上僅將近紅外光轉(zhuǎn)化成電力。

在本發(fā)明與圖10a所示的現(xiàn)有技術(shù)的太陽能光伏組件不同的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4被布置到所述光伏元件2的所述入射光側(cè)。入射光側(cè)被定義為太陽能光伏組件1的提供入射光10的光源所在的一側(cè)。

圖10b示出本發(fā)明的第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4被布置到所述光伏元件2和所述保護(hù)層40(通常是玻璃板)之間的實(shí)施方式。所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4可以是含有包覆材料層240、330、130中的一個(gè)層和包覆材料層400的所述紅外透射蓋片4的實(shí)施方式中的任一個(gè)。在此實(shí)施方式中，在通過熱壓或疊壓技術(shù)組裝光伏組件的過程期間彩色箔4替換標(biāo)準(zhǔn)的前包覆材料層24。所述紅外透射蓋片4和所述保護(hù)層40被布置到所述光伏元件2的入射光側(cè)。對(duì)于本發(fā)明的包括保護(hù)層40的所有實(shí)施方式，所述保護(hù)層40可以是玻璃層或聚合物層。

圖10c示出保護(hù)層40被布置到所述前包覆材料層24并且所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4中的一個(gè)被布置到所述保護(hù)層40的入射光側(cè)的實(shí)施方式。

圖11a示出所述第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4中的一個(gè)被布置到雙面光伏元件2(被定義為具有兩個(gè)光敏側(cè)的光伏電池2)上的實(shí)施方式。第一光敏側(cè)被布置到光源(諸如太陽)的一側(cè)，所述光源提供至少一部分入射到所述太陽能光伏組件1上的直接光束。第二光敏表面被布置到所述第一光敏側(cè)的相反側(cè)。

在圖11b所示的實(shí)施方式中，第一或第二或第三類型的紅外透射蓋片4被布置到所述光伏元件2的入射光側(cè)，而保護(hù)層40被設(shè)置到第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的入射光側(cè)。所述雙面光伏元件2可以是背靠背布置的兩個(gè)光伏元件，使得它們的非敏感側(cè)彼此面對(duì)。在本發(fā)明的包括雙面光伏元件的所有實(shí)施方式中，所述雙面光伏元件2可以是背靠背布置的兩個(gè)光伏元件，使得它們的非敏感側(cè)彼此面對(duì)。此外，根據(jù)本發(fā)明的包括雙面光伏元件的太陽能光伏組件的所有實(shí)施方式可以使面A或B朝向主入射光束。例如，圖11a的實(shí)施方式的太陽能光伏組件1可以具有其朝向入射光束10(也被定義為直接入射光束10)的第一側(cè)A，或者它可以具有其面向由所述入射光束10的一部分在反射面上的反射或散射所提供的反射或散射的光束11的第一側(cè)A。作為一個(gè)實(shí)例，所述反射表面可以是金屬表面，它可以是雪覆蓋的表面或者它可以是玻璃型表面或液體表面。

在圖11c所示的另一個(gè)實(shí)施方式中，上述類型中的一個(gè)類型的紅外透射蓋片4被布置到所述保護(hù)層40。如圖10c所示的實(shí)施方式能夠在其組裝之后的稍后步驟中將紅外透射蓋片4布置到現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)光伏組件上。這使得標(biāo)準(zhǔn)組件一被實(shí)現(xiàn)就可以呈現(xiàn)有色外觀。圖11c和圖10c的示例性實(shí)施方式能夠更換光伏組件1的紅外透射蓋片4，并且能夠在其使用期限內(nèi)以較小的投資來改變其顏色。這個(gè)過程可以看作等價(jià)于通過更換前彩色箔4來重繪已經(jīng)存在的PV立面。

使用雙面光伏元件2能夠收集由表面對(duì)一部分光束10反射所提供的反射光11，該表面(例如白色表面)可以是雪覆蓋的表面。所述表面可以例如是地板或墻壁或任何部分反射或光散射的表面。

在圖12a所示的另一個(gè)實(shí)施方式中，紅外透射蓋片4可被布置到所述雙面光伏元件2的每一側(cè)。布置到所述雙面光伏元件2的每一側(cè)的紅外透射蓋片可以是不同類型的紅外透射蓋片4A、4B。在圖12b所示的一個(gè)變型中，保護(hù)層40被布置到光源的一側(cè)，并且背片層20被布置到另一側(cè)。在一個(gè)變型中，太陽能光伏組件可被轉(zhuǎn)動(dòng)180°，使得所述背片層20面向由光源提供的直接入射的光束10。

在圖12c所示的實(shí)施方式中，太陽能光伏組件1包括布置有前包覆材料層24和后包覆材料層22的光伏元件2。保護(hù)層40和背片層20分別被布置到所述前包覆材料層24和后包覆材料層22。第一、第二或第三類型的紅外透射蓋片4被布置到所述保護(hù)層40和所述背片層20。正如包括雙面光伏元件2的所有實(shí)施方式，圖12c的實(shí)施方式可被轉(zhuǎn)動(dòng)180°。

II)包括第一、第二和第三類型的紅外透射蓋片4的太陽能光伏組件1的實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。

IIA)包括第一類型的紅外透射蓋片4的太陽能光伏組件1的實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例：

在所述第一類型的紅外透射蓋片4的示例性實(shí)現(xiàn)中，已制造具有灰色、金色、棕色或類赤土色的外觀的不同樣品，所述樣品在圖13的CIE 1964色度圖中被表示為Gr1和Gr2，圖13示出對(duì)于沉積在ZnO上的樣品(Gr1)和沉積在粗糙的丙烯酸材料的樣品(Gr2)使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體計(jì)算的CIE 1964色坐標(biāo)。圖13中的虛線示出了用所述第一類型的紅外透射蓋片4能獲得的優(yōu)選的顏色范圍。

為了獲得類型I樣品，已使用兩種不同類型的散射層：第一有色紅外透射蓋片(Gr1)基于ZnO層(ZnO的折射率基本上等于2)，并且第二有色紅外透射蓋片(Gr2)基于丙烯酸材料(折射率基本上等于1.5)。由非晶硅(a-Si)和二氧化硅(SiO₂)的交替層制成的相同第一干涉濾光片被沉積到兩種類型(ZnO，丙烯酸材料)的散射層的頂部上。

圖14a示出所述第一類型的紅外透射蓋片的示例性干涉濾光片(M1R)的反射曲線，它被沉積到0.5mm厚的borofloat玻璃，并且具有以下結(jié)構(gòu)：a-Si(15nm)/SiO₂(115nm)/a-Si(30nm)/SiO₂(115nm)/a-Si(30nm)/SiO₂(115nm)/a-Si(15nm)。

圖14a還示出包括所述干涉濾光片的第一類型的不同彩色濾光片(1A、1B、1C、1D、1E)的反射曲線，對(duì)于各個(gè)所述彩色濾光片，所述干涉濾光片沉積在不同ZnO層上：

-包括第一光滑紋理的干涉濾光片(彩色膜曲線1A)和包括第二粗糙紋理的干涉濾光片(彩色膜曲線1E)。類型1A和1E的彩色濾光片分別包括0.5μm和1.5μm厚的由LPCVD沉積的ZnO層。彩色濾光片1A被沉積到最平滑的ZnO紋理上，而濾光片1E被沉積到最粗糙的ZnO紋理上。干涉濾光片(230)也被沉積到1μm厚的ZnO(彩色膜曲線1B)或1.5μm厚的ZnO層上，并且原始的ZnO層粗糙部已在氧-氬等離子體處理下變平滑(彩色膜曲線1C和1D)。

圖14b示出所述彩色濾光片1A、1B、1C、1D、1E的紅外透射率。所有曲線示出：對(duì)于700nm～2000nm的波長，紅外透射率大于65％；并且對(duì)于小于600nm的波長，可見光的透射率基本上為零，并且對(duì)于600nm～650nm的波長，透射率小于25％。通過調(diào)整彩色濾光片的層，600nm～700nm的透射率可小于20％。

圖15a示出沉積在0.5mm厚的borofloat玻璃上的與圖14a相同的示例性干涉濾光片(M1R)的測(cè)得反射率。圖15a還示出沉積在由折射率接近1.5的丙烯酸UV固化樹脂制成的兩個(gè)不同的散射層(彩色濾光片2A和2B)上的相同的干涉濾光片(M1R)的反射率曲線。

圖15b示出所述彩色濾光片2A、2B和干涉濾光片M1R的紅外透射率。所有曲線示出：對(duì)于700nm～2000nm的波長，紅外透射率大于65％；并且在600nm以下，可見光的透射率基本上為零。能夠調(diào)整彩色膜的層，使得600nm～700nm的透射率小于20％。

圖16和圖17總結(jié)第一類型的彩色膜的實(shí)現(xiàn)的不同實(shí)施例(彩色濾光片1A-1E和2A-2B)的顏色特性。

圖16中的表總結(jié)了對(duì)于使用ZnO的散射層的不同類型1彩色膜樣品(Gr1)使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體所計(jì)算的CIE 1964色坐標(biāo)(x10，y10)和亮度值(Y)。

圖17中的表總結(jié)了對(duì)于包括沉積到粗糙的丙烯酸材料上的散射層220的2個(gè)不同類型1彩色膜(GR2)使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體所計(jì)算的CIE 1964色坐標(biāo)(x10，y10)和亮度值(Y)。

圖13～圖17示出ZnO散射層的應(yīng)用是獲得諸如金色、棕色和赤土色的低亮度色的優(yōu)選選擇。丙烯酸材料在散射層中的應(yīng)用能夠獲得具有低亮度的更中性的顏色外觀，正如深灰色。這種類型的顏色經(jīng)常出現(xiàn)在建筑物屋頂和立面中，這使得所述第一類型的紅外透射蓋片在例如適于PV電池并將PV系統(tǒng)一體化到建筑物中并給予它們以美學(xué)外觀中的應(yīng)用非常引入注目。

圖18a示出在具有和不具有第一類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件1的一個(gè)太陽照度下測(cè)量的電流密度-電壓曲線。圖18a所示的結(jié)果表明：當(dāng)?shù)谝活愋偷募t外透射蓋片4被布置到太陽能光伏組件1時(shí)，電流密度仍高于18mA/cm²。

圖18b示出對(duì)于具有和不具有第一類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件所測(cè)量的主要太陽能電池參數(shù)的表。圖18b所示的結(jié)果表明：具有第一類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)10％。在圖18的表中，Voc(V)是開路電壓，F(xiàn)F是填充因子，J_sc短路電流密度。

IIB)包括第二類型的紅外透射蓋片4的太陽能光伏組件1的實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例：

圖4示出具有可見反射光譜的示例性第二類型紅外透射蓋片的結(jié)構(gòu)特征，所述紅外透射蓋片對(duì)于從入射光側(cè)觀察的觀察者具有金色外觀。所述金色外觀示于圖19中，圖19示出對(duì)于第二類型的金色膜(GF)和由金制成的參比樣品(GR)使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體算出的CIE 1964色坐標(biāo)。

圖21的表總結(jié)了對(duì)于具有金色外觀的第二類型紅外透射蓋片(GF)以及對(duì)于由金制成的參比樣品(GR)使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體算出的CIE 1964色坐標(biāo)(x10，y10)和亮度值(Y)。

具有金色外觀的所述第二類型紅外透射蓋片的干涉濾光片330通過沉積在1.1mm厚的borofloat玻璃上生長的非晶硅(a-Si)和二氧化硅(SiO₂)的交替層來實(shí)現(xiàn)。示例性第二類型紅外透射蓋片的層結(jié)構(gòu)是下列之一：玻璃基片a-Si(30nm)/SiO₂(120nm)/a-Si(40nm)/SiO₂(120nm)/a-Si(40nm)/SiO₂(120nm)/a-Si(20nm)。第二類型濾光片總共具有七層，并且其總厚度為：0.495μm。

圖20示出對(duì)于具有金色外觀的示例性第二類型紅外透射蓋片(GFr)和由金制成的參比樣品(GRr)所測(cè)量的反射率。圖15還示出對(duì)于第二類型金色濾光片(GFt)和由金制成的參比樣品(GRT)所測(cè)量的透射率。

圖22a示出具有(GFc)和不具有(c)第二類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的外部量子效率曲線。圖22a示出：在930nm和1060nm之間，具有第二類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的外部量子效率大于0.7。

圖22b示出通過對(duì)于具有和不具有第二類型紅外透射蓋片的與圖22a相同的太陽能光伏組件在包括380nm和1100nm的范圍內(nèi)經(jīng)AM1.5太陽光譜加權(quán)的外部量子效率曲線進(jìn)行積分所獲得的短路電流密度值的表。圖22b所示的結(jié)果表明：包括第二類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的J_sc的值仍大于9mA/cm²。

IIC)包括第三類型的紅外透射蓋片4的太陽能光伏組件1的實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例：

圖8c不具有層160和130的實(shí)施方式表示出具有可見反射光譜的示例性第三類型紅外透射蓋片的結(jié)構(gòu)特征，所述紅外透射蓋片對(duì)于從入射光側(cè)觀察的觀察者可具有廣泛的有色外觀。所述廣泛的有色外觀示于圖23，圖23示出對(duì)于不同的第三類型紅外透射蓋片和有色PVB吸收片(3R)使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體算出的CIE 1964色坐標(biāo)。在圖23的曲線圖中的空心的正方形和實(shí)心的圓點(diǎn)分別表示PVB吸收濾光片和不同的類型3的彩色膜。

對(duì)于包括吸收片(也定義為彩色濾光片或彩色膜)的第三類型的紅外透射蓋片，人們可以使用例如可商購自Trosifol的有色聚(乙烯醇縮丁醛)(PVB)箔。布置在所述彩色膜140上的示例性干涉濾光片由在1.1mm厚的borofloat玻璃上生長的非晶硅(a-Si)和二氧化硅(SiO₂)的交替層制成。干涉濾光片的層結(jié)構(gòu)是下列之一：a-Si(15nm)/SiO₂(115nm)/a-Si(30nm)/SiO₂(115nm)/a-Si(30nm)/SiO₂(115nm)/a-Si(15nm)。該濾光片總共具有七層，并且其總厚度為0.435μm。通過將干涉濾光片層壓到不同的PVB吸收濾光片和由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成的125μm的前片，已制造出不同類型的第三類型紅外透射蓋片。

圖24示出對(duì)用于所制造的第三類型彩色膜的商購自Trosifol的有色聚(乙烯醇縮丁醛)(PVB)箔的測(cè)量的透射率。符號(hào)B、G1、G2、Y、O、R代表藍(lán)色膜、深綠色膜、綠色膜、黃色膜、橙色膜和紅色膜140。

圖25a示出通過將用作吸收前片的PVB彩色箔層壓到第三干涉多層所實(shí)現(xiàn)的不同的第三類型紅外透射吸收片140的測(cè)量的反射率。

符號(hào)3B、3G1、3G2、3Y、30、3R代表藍(lán)色、深綠色、綠色、黃色、橙色和紅色的第三類型紅外透射蓋片4。單獨(dú)的第三類型干涉濾光片的總反射率(MR)也示于圖25a。

圖25b示出單獨(dú)的第三類型干涉濾光片(MT)的測(cè)量的透射率和紅色第三類型紅外透射蓋片(3RT)4的測(cè)量的透射率。其余3B、3G1、3G2、3Y和3O第三類型紅外透射蓋片的透射率曲線與紅色的第三類型紅外透射蓋片(3RT)的透射率曲線沒有顯著不同，為清楚起見，它們沒有在圖25b中示出。

圖23示出對(duì)于PVB吸收濾光片和使用它們制造的不同的第三類型紅外透射蓋片使用標(biāo)準(zhǔn)D65發(fā)光體算出的CIE 1964色坐標(biāo)。

圖26示出了總結(jié)對(duì)于所使用的PVB吸收濾光片140使用D65發(fā)光體算出的CIE 1964色坐標(biāo)(x10，y10)和亮度值(Y)的表。

圖27示出了總結(jié)對(duì)于所制造的第三類型紅外透射蓋片4使用D65發(fā)光體算出的CIE 1964色坐標(biāo)(x10，y10)和亮度值(Y)的表。

圖28a示出在具有和不具有第三類型紅外透射蓋片4的太陽能光伏組件的一個(gè)太陽照度下測(cè)量的電流密度-電壓曲線。圖18a所示的結(jié)果表明：當(dāng)?shù)谌愋偷募t外透射蓋片4被布置到太陽能光伏組件1時(shí)，電流密度仍高于19.5mA/cm²。

圖28b示出對(duì)于具有和不具有第三類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件所測(cè)量的主要太陽能電池參數(shù)的表。圖28b所示的結(jié)果表明：具有第三類型紅外透射蓋片的太陽能光伏組件的光電轉(zhuǎn)化效率大于10％。在圖28b的表中，Voc(V)是開路電壓，F(xiàn)F是填充因子，J_sc短路電流密度。

總之，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)證明，包括紅外透射蓋片4的太陽能光伏組件可被實(shí)現(xiàn)，所述紅外透射蓋片4能夠透射近紅外光，對(duì)可見光具有盡可能小的透射率，所述盡可能小的透射率是指對(duì)于小于650nm的波長至少小于25％，并且所述紅外透射蓋片4能夠同時(shí)反射入射可見光的一部分，使得位于入射光側(cè)的觀察者可能不會(huì)透視所述紅外透射蓋片4并感知太陽能光伏組件的預(yù)定顏色。還已經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，所述紅外透射蓋片4可以根據(jù)三種類型來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)所述類型適合于特定的顏色范圍。也已證明，對(duì)于入射可見光的至少一個(gè)預(yù)選部分，可獲得至少10％的反射率；而對(duì)于一些顏色外觀，至少兩種所述紅外透射蓋片類型可被用于相同的顏色范圍。已被證明，所述第一、第二和第三紅外透射蓋片類型可適于獲得特殊的顏色效果，諸如所述紅外透射蓋片對(duì)位于提供入射光的光源的一側(cè)的觀察者呈現(xiàn)類金屬的外觀。

還已證明，通過將紅外透射蓋片4布置到包括近紅外光感光元件的太陽能光伏組件1，能夠達(dá)到10％的光電轉(zhuǎn)化效率。