DE19901273A1 - Solar generator for cars with solar cells covered by protection layer on side facing light impingement - Google Patents
Solar generator for cars with solar cells covered by protection layer on side facing light impingementInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Solargenerator für den Einbau in Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a solar generator for installation in vehicles according to the preamble of claim 1.
Ein solcher gattungsgemäßer Solargenerator ist allgemein bekannt. So ist z. B. aus EP 0 204 562 B1 ein Mehrschicht-Solarmodul für einen transparenten Deckel eines Kraftfahrzeug-Sonnendachs bekannt, welches so ausgebildet ist, daß ein erster Spektralbereich des einfallenden Lichts von den Solarzellen absorbiert und in Strom umgewandelt wird, während ein zweiter Spektralbereich des einfallenden Lichts in das Fahrzeuginnere durchgelassen wird.Such a generic solar generator is generally known. So z. B. from EP 0 204 562 B1 a multi-layer solar module for a transparent cover of a Motor vehicle sunroof known, which is designed so that a first Spectral range of the incident light absorbed by the solar cells and converted into electricity is converted while a second spectral range of the incident light into the Vehicle interior is let through.
Aus DE 41 05 396 C2 ist ein Solarzellenmodul für den Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches bekannt, bei welchem die Schutzschicht der Solarzellen von einer Glasschicht gebildet wird, die mit einem keramischen Siebdruckmuster versehen ist, um die Durchsicht auf die unter der Glasschicht liegenden elektrischen Anschlüsse und Verbindungen der Solarzellen zu verhindern.DE 41 05 396 C2 describes a solar cell module for the lid of an openable one Vehicle roof known, in which the protective layer of the solar cells from a Glass layer is formed, which is provided with a ceramic screen printing pattern to the Review of the electrical connections underneath the glass layer To prevent connections of the solar cells.
Aus DE 40 23 152 C2 ist ein ähnliches Solarzellenmodul bekannt, bei welchem die Schutzschicht von einer Glasplatte gebildet wird, die auf ihrer Rückseite mittels Siebdruck oder Photolithographie mit einem Maskierungsmedium beschichtet ist, um Verbindungselemente zwischen den Solarzellen abzudecken.From DE 40 23 152 C2 a similar solar cell module is known, in which the Protective layer is formed by a glass plate, which is screen-printed on its back or photolithography is coated with a masking medium to Cover connecting elements between the solar cells.
Aus DE 43 37 128 A1 ist ein Solargenerator bekannt, welcher unter anderem für mobile terrestrische Anwendungen verwendet werden kann und bei welchem die Schutzschicht aus Glas oder Kunststoff besteht und an der dem einfallenden Licht zugewandten Oberfläche eine Mikropyramidenstruktur aufweist, um eine Reflexion des einfallenden Lichts an der Schutzschichtoberfläche möglichst zu verhindern und dadurch den Wirkungsgrad des Solargenerators zu erhöhen.From DE 43 37 128 A1 a solar generator is known, which among other things for mobile terrestrial applications can be used and in which the protective layer There is glass or plastic and one on the surface facing the incident light Micropyramid structure has a reflection of the incident light on the Prevent protective layer surface as possible and thereby the efficiency of Increase solar generator.
Aus EP 0 766 320 A2 ist ein Solargenerator zur Verwendung auf Gebäudedächern bekannt, bei welchem die Schutzschicht so ausgebildet ist, daß sie für ein Anzeigemuster, z. B. eine Buchstaben/Zahlenkombination, sorgt, um das Solarmodul zu kennzeichnen.A solar generator for use on building roofs is known from EP 0 766 320 A2, in which the protective layer is designed so that it for a display pattern, for. Legs Letter / number combination, ensures that the solar module is identified.
Bei der Verwendung von Solargeneratoren in Fahrzeugen spielt der ästhetische Eindruck, den der Solargenerator für den Betrachter bietet, eine wichtige Rolle. Dabei wird in der Regel ein möglichst homogener Gesamteindruck des Solargenerators gewünscht, so daß der Solargenerator den ästhetischen Gesamteindruck des Fahrzeugs möglichst wenig beeinträchtigt. Üblicherweise werden die Solarzellen des Solargenerators durch eine transparente Schutzschicht, meist Klar- oder Weißglas, vor mechanischer Beschädigung und Witterungseinflüssen geschützt. Der ästhetische Eindruck der Solarzellen wird herkömmlicherweise ausschließlich durch den Aufbau und Herstellungsprozeß der Solarzellen gesteuert. Dies erfordert einen aufwendigen, d. h. kostspieligen Herstellungsprozeß, wobei vorzugsweise quadratische monokristalline Solarzellen verwendet werden. Die Verwendung von billigeren Solarzellen würde bei der üblichen Verwendung einer möglichst transparenten Schutzschicht zu einem unerwünschten ästhetischen Eindruck führen.When using solar generators in vehicles, the aesthetic impression plays the solar generator offers the viewer an important role. This is usually a overall homogeneous impression of the solar generator is desired so that the Solar generator minimizes the overall aesthetic impression of the vehicle impaired. The solar cells of the solar generator are usually replaced by a transparent protective layer, mostly clear or white glass, against mechanical damage and Protected from the weather. The aesthetic impression of the solar cells is conventionally exclusively through the construction and manufacturing process of the solar cells controlled. This requires a complex, i. H. costly manufacturing process, being preferably square monocrystalline solar cells are used. The usage of cheaper solar cells would be as transparent as possible with the usual use Protective layer lead to an undesirable aesthetic impression.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Solargenerator für den Einbau in Fahrzeuge zu schaffen, der auch bei Verwendung kostengünstiger Solarzellen einen guten ästhetischen Eindruck vermittelt.It is an object of the present invention to provide a solar generator for installation in vehicles to create a good aesthetic even when using inexpensive solar cells Gives an impression.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Solargenerator, wie er in Anspruch 1 definiert ist.This object is achieved according to the invention by a solar generator as claimed in claim 1 is defined.
Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung ist vorteilhaft, daß durch die Verwendung der ohnehin erforderlichen Schutzschicht als Gestaltungsmittel für den ästhetischen Eindruck die Auswahl der Solarzellen ohne oder zumindest mit weniger Rücksicht auf ästhetischen Anforderungen getroffen werden kann, so daß auch die Verwendung kostengünstiger Solarzellen ohne wesentliche Beeinträchtigung des ästhetischen Eindrucks ermöglicht wird.In this solution according to the invention it is advantageous that through the use of the anyway the required protective layer as a design element for the aesthetic impression of the solar cells without or at least with less regard to aesthetic requirements can be made so that the use of inexpensive solar cells without substantial impairment of the aesthetic impression is made possible.
Vorzugsweise ist die Schutzschicht dabei so ausgebildet, daß sie eine Homogenisierung des Gesamteindrucks der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Solargenerators bewirkt. Dies kann durch eine entsprechende Oberflächengestaltung der Schutzschicht erzielt werden, vorzugsweise, indem die Schutzschicht als Scheibe mit Frozen-Glass-Struktur ausgebildet ist.The protective layer is preferably designed such that it homogenizes the Overall impression of the side of the solar generator facing the incidence of light. This can be achieved by appropriate surface design of the protective layer, preferably in that the protective layer is designed as a pane with a frozen glass structure.
Alternativ kann die Schutzschicht eine getönte oder bedruckte Scheibe sein und dabei so ausgebildet sein, daß die Transmission in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich noch ausreichend ist.Alternatively, the protective layer can be a tinted or printed pane, and so on be designed so that the transmission in the relevant for power generation Spectral range is still sufficient.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Schutzschicht aus Kostengründen um eine Glasscheibe.The protective layer is preferably a glass pane for reasons of cost.
Aus Kostengründen bestehen die Solarzellen vorzugsweise aus polykristallinem oder amorphem Material. Es können kreisförmige Solarzellen verwendet werden.For reasons of cost, the solar cells are preferably made of polycrystalline or amorphous material. Circular solar cells can be used.
Vorzugsweise wird der Solargenerator für ein Deckelelement eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches verwendet.The solar generator is preferably used for a cover element of an openable one Vehicle roofs used.
Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.The following is an embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Solargenerator, der in den Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches integriert ist, und Fig. 1 is a plan view of a solar generator according to the invention, which is integrated in the lid of an openable vehicle roof, and
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
In Fig. 1 und 2 ist ein Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches, z. B. eines Schiebedaches oder Schiebehebedaches dargestellt, in welchen ein Solarmodul integriert ist. Der Deckel ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Solarmodul umfaßt mehrere Solarzellen 12, die mittels elektrischen Verbindungen 14 elektrisch miteinander verbunden bzw. an den Stromabnehmer angeschlossen sind. Die Solarzellen 12 sind polykristalline kreisförmige Zellen ausgebildet. Es können jedoch auch amorphe oder z. B. nichtquadratische monokristalline Solarzellen verwendet werden, sofern sie kostengünstiger als die üblicherweise verwendeten vollquadratischen monokristallinen "Automobilzellen" sind.In Fig. 1 and 2 is a cover of an openable vehicle roof, for example. B. a sunroof or sunroof is shown, in which a solar module is integrated. The lid is identified by reference number 10 . The solar module comprises a plurality of solar cells 12 which are electrically connected to one another by means of electrical connections 14 or connected to the current collector. The solar cells 12 are polycrystalline circular cells. However, amorphous or z. B. non-square monocrystalline solar cells can be used, provided that they are cheaper than the commonly used fully square monocrystalline "automobile cells".
Gemäß Fig. 2 setzt sich der Deckel 12 aus einer oberen Scheibe 16 und einer unteren Scheibe 18 zusammen, zwischen denen die Solarzellen 12 mittels Klebefolie 20 eingebettet sind. Das der Verstärkung des Deckels 12 im Randbereich dienende Deckelinnenblech 22 ist ebenso wie ein den Deckel 10 am Umfang umgebender Kunststoffrahmen 24 mittels einer Kunststoffvergußmasse 26 am Deckel 10 befestigt. Eine außen am Kunststoffrahmen 24 umlaufende Nut dient zur Aufnahme einer Dichtung 28.Referring to FIG. 2, the cover 12 is formed of an upper plate 16 and a lower plate 18 together, between which the solar cells 12 are embedded by means of adhesive film 20. The inner cover plate 22 , which serves to reinforce the cover 12 in the edge region, is fastened to the cover 10 by means of a plastic casting compound 26, as is a plastic frame 24 surrounding the cover 10 on the periphery. A circumferential groove on the outside of the plastic frame 24 serves to receive a seal 28 .
Bei den Scheiben 16 und 18 handelt es sich vorzugsweise um Glasscheiben, wobei jedoch auch Kunststoffscheiben verwendet werden können. Die obere Scheibe 16 dient einerseits als Schutzschicht für die Solarzellen 12 gegenüber mechanischer Beschädigung und Witterungseinflüssen, sie ist andererseits jedoch auch so ausgebildet, daß sie als Gestaltungsmittel für den ästhetischen Eindruck dient, der von der dem Lichteinfall zugewandten Seite der Solarzellen 12 hervorgerufen wird. Zu diesem Zweck ist die obere Scheibe 16 an ihrer Oberseite mit einer sogenannten "Frozen-Glass"-Struktur versehen, d. h. die Oberseite ist so ausgebildet, daß sie den Eindruck von auf der Oberfläche der Scheibe 16 angefrorenen Wassertropfen erweckt. Diese wellige Struktur führt zu einer entsprechenden Lichtbrechung, die für den Betrachter dazu führt, daß der Gesamteindruck der Oberseite, d. h. der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Deckels 10, insgesamt homogenisiert wird, d. h. die Struktur der Solarzellenoberfläche ist weniger deutlich auszumachen, als dies bei einer üblichen planaren Scheibe der Fall wäre.The panes 16 and 18 are preferably glass panes, but plastic panes can also be used. The upper pane 16 serves on the one hand as a protective layer for the solar cells 12 against mechanical damage and weather influences, but on the other hand it is also designed in such a way that it serves as a design element for the aesthetic impression caused by the side of the solar cells 12 facing the incidence of light. For this purpose, the upper pane 16 is provided on its top with a so-called "frozen glass" structure, ie the top is designed in such a way that it gives the impression of water drops frozen on the surface of the pane 16 . This wavy structure leads to a corresponding refraction of light, which for the viewer leads to the fact that the overall impression of the upper side, that is to say the side of the cover 10 facing the light, is homogenized overall, that is to say the structure of the solar cell surface is less obvious than in the case of one usual planar disk would be the case.
Alternativ zu der beschriebenen "Frozen-Glass"-Struktur kann die obere Scheibe 16 jedoch auch entsprechend bedruckt oder getönt sein, wobei darauf zu achten ist, daß die Transmission in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich noch ausreichend ist.As an alternative to the “frozen glass” structure described, the upper pane 16 can, however, also be printed or tinted accordingly, it being important to ensure that the transmission in the spectral range relevant to the generation of electricity is still sufficient.
Allgemein ist sogar eine Verringerung der Transmission der oberen Scheibe 16 in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich zugunsten einer verbesserten ästhetischen Wirkung akzeptabel. Dies kann in gewissem Rahmen dadurch ausgeglichen werden, daß Solarzellen mit entsprechend höherem Wirkungsgrad verwendet werden. Da wegen der verbesserten ästhetischen Wirkung keine speziellen teueren "Automobilzellen" verwendet werden müssen, ist diese Lösung in der Regel immer noch preisgünstiger als herkömmliche Module mit "Automobilzellen" und hochtransparenter Schutzschicht. In general, even a reduction in the transmission of the upper disk 16 in the spectral range relevant to power generation is acceptable in favor of an improved aesthetic effect. To a certain extent, this can be compensated for by using solar cells with a correspondingly higher efficiency. Since no special expensive "automobile cells" have to be used because of the improved aesthetic effect, this solution is generally still cheaper than conventional modules with "automobile cells" and a highly transparent protective layer.
1010th
Solardeckel
Solar cover
1212th
Solarzellen
Solar cells
1414
Verbinder
Interconnects
1616
obere Scheibe
upper disc
1818th
untere Scheibe
lower disc
2020th
Klebefolie
Adhesive film
2222
Deckelinnenblech
Inner cover plate
2424th
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Plastic frame
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