Tesla Solar Roof делает шаг к новым вариантам с патентом на текстурированную цветную черепицу

Похоже, что Tesla работает над некоторыми улучшениями для своей солнечной крыши, которые могут позволить компании выпустить новые варианты флагманского солнечного продукта. Эти потенциальные улучшения Solar Roof широко обсуждались в недавно опубликованном патенте, в котором описывается, как электромобиль и энергетическая компания намереваются выпускать плитки, которые имеют лучший, более цельный внешний вид.

Черепица Tesla Solarglass Roof уже входит в число самых эстетичных фотоэлектрических систем на рынке. Установка солнечной крыши включает в себя установку как фотоэлектрической, так и не фотоэлектрической черепицы, и, по словам Тесла, это может вызвать некоторые проблемы. Поскольку в некоторых плитках нет солнечных элементов, будут определенные углы или моменты времени, когда можно будет различить, какие плитки имеют солнечные элементы, а какие нет.

Предоставлено: Patentscope.

Tesla описала эту проблему в своем патенте под названием «Система и метод улучшения внешнего вида солнечных крыш», опубликованном 11 февраля 2021 года.

«Если смотреть под неглубоким углом (например, когда на крышу смотреть с улицы), можно увидеть темные фотоэлектрические конструкции. Цветовой контраст между фотоэлектрическими структурами и стеклянной крышкой может создать неэстетичную картину … Хотя кровельная черепица без фотоэлектрических элементов может включать в себя стеклянные крышки, аналогичные крышкам фотоэлектрических крыш, отсутствие встроенных фотоэлектрических структур может привести к кровельная черепица без фотоэлектрических элементов, имеющая другой цвет, чем у фотоэлектрической черепицы ».

Тесла отмечает, что эти проблемы вызваны несколькими факторами, включая крошечные недостатки в процессе производства солнечных крыш или тот факт, что солнечная кровельная черепица имеет тенденцию выглядеть по-разному при просмотре при разном освещении и под разными углами обзора. По словам Теслы, есть способы обойти эти проблемы, такие как внедрение надежной схемы управления цветом и некоторые изменения в производственной линии солнечной черепицы.

Предоставлено: Patentscope.

«Во-первых, чтобы уменьшить цветовой контраст внутри фотоэлектрической черепицы, фотоэлектрическая черепица может инкапсулировать фотоэлектрические структуры на основе поликристаллического кремния. Управляя размером и рисунком текстуры поверхности фотоэлектрических структур на основе поликристаллического кремния, можно уменьшить «свечение» фотоэлектрических структур. Сохраняя прозрачность переднего покрытия черепицы, заднюю поверхность задней крышки можно покрыть слоем краски, который соответствует цвету текстурированной поверхности фотоэлектрических структур, чтобы уменьшить цветовой контраст внутри фотоэлектрической черепицы. Аналогичный слой краски можно также нанести на заднюю поверхность кровельной черепицы без фотоэлектрических элементов ».

«В результате цвет фотоэлектрической черепицы может быть очень похожим. Более того, при сборке фотоэлектрической кровельной черепицы встроенные фотоэлектрические конструкции подают в производственную линию в соответствии с заранее заданным цветовым узором, так что большинство фотоэлектрической черепицы содержит солнечные элементы аналогичного цвета, а фотоэлектрическая кровельная черепица разных цветов равномерно или случайным образом смешанные, чтобы предотвратить скопление цветов на крыше ».

Используя эти методы, Tesla отметила, что сможет создавать солнечные кровельные панели, которые будут иметь гораздо меньшее «свечение», чем типичные интегрированные фотоэлектрические системы. В патенте также описано, как методы реактивного ионного травления (RIE) могут быть использованы для создания текстурированной фотоэлектрической черепицы. Они напоминают изображения различных вариантов солнечной крыши, которые Илон Маск представил в 2016 году, которые включали текстурированную плитку, отражающую внешний вид таких материалов, как сланец и глина.

Источник: Tesla

«Поверхность солнечного элемента на основе поликристаллического кремния может быть текстурирована с использованием техники реактивного ионного травления (RIE). В дополнительных вариантах осуществления размер элемента поверхности с RIE-текстурой может составлять менее 1 микрона (то есть 0,5 микрона или меньше). В альтернативных вариантах осуществления поверхность солнечных элементов может иметь текстурирование пирамиды с шириной основания пирамид менее 1 микрона (например, 0,7 микрона или меньше). По сравнению с текстурированной поверхностью солнечного элемента на основе монокристаллического кремния, поверхность солнечных элементов из поликристаллического кремния с RIE-текстурой может иметь улучшенную однородность поверхности. В результате фотоэлектрическая кровельная черепица может иметь меньше цветовых искажений и свечения ».

«В альтернативных вариантах реализации уменьшение свечения ячейки может быть достигнуто за счет специально разработанного антибликового покрытия. Это специально разработанное антибликовое покрытие (AR) на поверхности солнечного элемента на основе монокристаллического Si может включать материалы с более высоким показателем преломления, чем обычное просветляющее покрытие (например, покрытие из оксида индия и олова (ITO)). Точнее, специально разработанное просветляющее покрытие может включать в себя слой SiNx или двухслойную структуру SiOxNy / SiNy. В результате свечение ячейки может быть уменьшено в три-восемь раз с низкими (например, менее 5%) потерями мощности ».

Илон Маск заявил, что 2021 год станет ключевым годом для Solar Roof, и генеральный директор отметил, что его потенциал будет очевиден в этом году. Принимая во внимание продолжающееся развертывание компанией интегрированной фотоэлектрической системы и разработку более совершенных конструкций солнечных крыш, может быть только вопрос времени, когда у большего числа клиентов флагманской солнечной системы для жилых домов будет больше доступных вариантов дизайна.