德国弗劳恩霍夫电子束与等离子技术研究所（FEP）正在推进一项名为“设计光伏”（Design-PV）的科研项目，旨在解决建筑一体化光伏（BIPV）在美观性与发电效率之间的平衡难题。该项目由德国联邦经济与能源部资助，目标是通过在金属幕墙元件和太阳能组件上贴合装饰膜，实现建筑外观的统一性，同时最大限度减少对光伏模块发电效率的影响。
自2023年11月启动并预计持续至2026年10月，该项目汇聚了弗劳恩霍夫FEP、Surteco、Flachglas Sachsen、Ronge、Tomasic Engineering以及哈梅尔太阳能研究所（ISFH）等五家合作伙伴。各方共同开发一种装饰膜，采用“纳米压印光刻”（NIL）技术进行辊对辊处理，随后将其贴合到建筑表面。目前，ISFH已成功将Surteco提供的多种装饰图案应用于光伏活性及非活性幕墙元件，并完成了初步测试。
项目组长Steffen Günther透露，测试结果显示，覆盖装饰膜的光伏组件在视觉上几乎与传统建筑幕墙元件无异，且根据装饰图案的不同，其发电性能可达未覆盖组件的80%。然而，技术挑战依然存在：必须确保装饰膜在组件前玻璃和幕墙金属层上的牢固粘附，同时装饰漆需稳定附着在乙烯-四氟乙烯（ETFE）基材上。ETFE虽因卓越的耐候性已在建筑界广泛应用，但其表面附着力较弱，因此需在涂覆前进行特殊处理。
针对ETFE附着力问题，弗劳恩霍夫FEP开发了一种等离子处理工艺，可在纳米尺度上对ETFE薄膜表面进行粗糙化处理，从而显著提升装饰层的粘附力。在NIL工艺中，该技术能在薄膜上生成从数百纳米到毫米级的多种表面拓扑结构。得益于辊对辊生产模式，该工艺可实现1.25米的幅宽，并以每分钟数十米的速度运行，展现出极高的生产效率。该过程通过将结构化母辊压入液态漆层，并利用电子束同时固化漆层，不仅实现了快速固化，还允许在漆层中掺入各种颜料或颗粒。
随着项目推进，团队计划进一步测试更多装饰图案和颜色，并开展长期的稳定性及耐候性测试。项目合作伙伴普遍乐观，认为这些技术突破将有效提升BIPV解决方案在建筑领域的接受度与普及率。德国作为欧洲光伏建筑应用的先行者，其严格的建筑美学标准与对可再生能源的迫切需求，使得此类兼顾美观与效能的技术成为行业关注的焦点。
对于中国光伏企业而言，德国在BIPV装饰化与标准化方面的探索提供了重要参考。随着国内“双碳”目标推进，光伏建筑一体化正从功能性向美学化转型，掌握类似纳米压印与表面处理核心技术，将有助于中国企业在高端建筑光伏市场占据先机，推动产品从“能发电”向“能装饰”升级。