太陽能光伏發電是一種低成本的可再生能源技術,應用範圍很廣,從太陽能路燈到太陽能屋頂,很多已經將光伏電池與應用場景融合成一體,不過光伏電池一成不變的外觀限制了其在建築外立面等對美觀度要求較高的場景中的應用。
為提高光伏電池的美觀性,德國弗萊堡弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)的研究人員開發出了具有視覺吸引力的彩色組件。這些彩色組件可以按照所需顏色製造,可以集成到外牆或屋頂上。它們甚至可以給現代建築的通風幕牆外立面起到畫龍點睛的作用。
彩色光伏電池板可不是簡單地用顏料給電池的保護玻璃上色,如果在玻璃上色,會阻礙光線穿透,降低電池效率。彩色光伏電池的真正靈感來自於蝴蝶翅膀的藍色或綠色閃爍的現象,光譜選擇性反射的原理使成品電池模塊成為均勻一致的顏色。無論是華麗的亮色還是更沉穩的灰色,都可以設計出太陽能組件的顏色。
弗勞恩霍夫ISE專家利用真空技術將類似蝴蝶翅膀的表面紋理和塗層應用到光伏組件的保護玻璃背面。根據塗層的定製要求,玻璃可以做成比如藍色、綠色或紅色。大約93%的光線可以穿透這層玻璃,只有大約7%的光線被反射造成顏色效果。研究人員將其技術命名為MorphoColour,其名稱來自於明亮的藍色蝴蝶。
單純的顏色並不能使設計在視覺上具有吸引力。弗勞恩霍夫的研究人員找到了另一種讓光伏系統更有吸引力的解決方案:為了防止焊接的光伏電池透過彩色保護玻璃閃爍,他們開發了一種裝配方法,產生屋頂瓦片的效果。屋頂瓦片相互疊加,這樣雨水就會流走。與此類似,研究人員現在也在生產重疊幾毫米的條狀光伏電池,將它們粘合在一起,形成一個更大的模塊。這就創造了一個均勻的整體外觀,沒有難看的縫隙或可見的連接電纜。
該組件將於2021年1月13日至15日在線上舉行的BAU展會上展出。同時展出的還有一款採用MorphoColour塗層的太陽能集熱器。利用真空技術生產的MorphoColour鍍膜保護玻璃,可以形成光伏組件,或者用於太陽能發熱的集熱器。