AT514578A4 - Abdeckscheibe für ein Solarmodul - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abdeckscheibe (2) für ein Solarmodul (1), umfassend ein transparentes oder zumindest transluzentes Flacherzeugnis (3) mit zwei zueinander parallel beabstandeten Lichtdurchtrittsflächen (4, 5) und einer diese Lichtdurchtrittsflächen (4, 5) verbindenden Mantelfläche (6). Dieses Flacherzeugnis (3) weist zumindest ein Lichtlenkungselement (7) auf, welches das Licht bricht, wobei das zumindest eine Lichtlenkungselement (7) zwischen den parallelen Lichtdurchtrittsflächen (4, 5) des Flacherzeugnisses (3) angeordnet ist und eine Grenzschicht (8) ausbildet , in der das Licht gebrochen wird. Weiters ist ein mit einer solchen Abdeckscheibe (2) versehenes Solarmodul (1) angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckscheibe für ein Solarmodul sowie ein Solarmo¬dul, wie dies in den Ansprüchen 1 und 20 angegeben ist.

Aus der EP 1 774 372 B1, der DE 10 2011 000 041 A1, sowie aus derWO 2011/006957 A2 sind Abdeckscheiben für Photovoltaikmodule bekannt, beiwelchen zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei ungünstigen Einstrahlungswinkelndes Lichtes an der außenliegenden Oberfläche der Abdeckscheibe eine Reli¬efausbildung angebracht ist. Das auf die Abdeckscheibe einfallende Licht wird anden Konturen dieser Oberflächenstruktur gebrochen, wodurch auch Licht, welchesnicht im rechten Winkel auf der Oberfläche der Glasplatte auftrifft, besser in Rich¬tung auf das Photovoltaikmodul abgelenkt wird. Dadurch soll der Wirkungsgraddes Photovoltaikmodules erhöht werden.

Aus der WO 2013/034571 A1 ist eine Abdeckscheibe für ein thermisches Solar¬modul bekannt, bei welcher zur Erhöhung des Wirkungsgrades im Winter, an derdem thermischen Absorber nächstliegenden Oberfläche der Abdeckscheibe eineReliefausbildung in Form von prismatischen Abstufungen eingebracht ist. DieseLichtlenkungselemente in Form von prismatischen Abstufungen sind so ausgestal¬tet, dass die einfallenden Sonnenstrahlen im Winter auf die thermischen Absorbergelenkt werden, und im Sommer neben die thermischen Absorber gelenkt werden.Dadurch soll erreicht werden, dass im Winter ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird,und das Modul im Sommer vor Überhitzung geschützt wird.

Nachteilig bei den aus der EP 1 774 372 B1, der DE 10 2011 000 041 A1, sowieaus der WO 2011/006957 A2 bekannten Ausführungen der Abdeckscheiben ist,dass durch die Konturierung der Oberfläche der Abdeckscheibe in Pyramidenform, ein Relief geschaffen wird, in welchem sich Regenwasser und Schmutz ansam¬meln kann. Dadurch wird der Wirkungsgrad des Modules wieder vermindert,wodurch der aufwendig erkaufte Wunsch nach einem erhöhten Wirkungsgradnicht bzw. nur bedingt umgesetzt wird. Besonders über eine längere Zeitdauer,beziehungsweise bei schlechter Wartung der Module, wird eher ein allmählichschlechter werdender Wirkungsgrad erzielt. Weiters wird bei einer Konturierungder äußeren Oberfläche die Sonnenstrahlung nicht optimal auf das Absorbtions¬element abgelenkt.

Nachteilig bei der aus der WO 2013/034571 A1 bekannten Ausführung ist, dassmit diesem thermischen Solarmodul aufgrund der vorgeschlagenen Anordnungder Lichtlenkungselemente im Sommer nur ein schlechter Wirkungsgrad bzw. nureine relativ geringe Leistung erzielt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Solarmodul zu schaf¬fen, welches über ein ganzes Jahr betrachtet bzw. über einen längeren Zeitraumgesehen einen verbesserten bzw. möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 1 ge¬löst.

Erfindungsgemäß ist eine Abdeckscheibe für ein Solarmodul vorgesehen, welcheein transparentes oder zumindest transluzentes Flacherzeugnis mit zwei zueinan¬der parallel beabstandeten Lichtdurchtrittsflächen umfasst und eine die Lichtdurch¬trittflächen verbindende Mantelfläche ausbildet. Das Flacherzeugnis weist zumin¬dest ein Lichtlenkungselement auf, welches das Licht bricht. Das zumindest eineLichtlenkungselement ist dabei zwischen den parallelen Lichtdurchtrittsflächeninnerhalb des Flacherzeugnisses angeordnet und bildet eine Grenzschicht aus, inder das Licht gebrochen wird.

Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist, dass durch das wenigstenseine Lichtlenkungselement, welches bevorzugt vollständig innerhalb des Flacher¬zeugnisses oder zumindest zu einem überwiegenden Anteil innerhalb des Flach¬erzeugnisses angeordnet ist, das einfallende Licht auch bei flachen Einstrah¬ lungswinkeln verbessert umgelenkt werden kann, wodurch ein hoher Wirkungs¬grad eines mit dieser Abdeckscheibe versehenen Solarmodules erreicht werdenkann. Dies vor allem dann, wenn ein längerer Beobachtungszeitraum, beispiels¬weise ein ganzes Jahr, herangezogen wird. Insbesondere kann dadurch in vielenFällen auch auf ein sogenanntes Trackingsystem für thermische oder photovoltai-sche Solarpaneele verzichtet werden und trotzdem eine hohe Effizienz bzw. Ener¬gieausbeute erzielt werden. Dabei ist zu bedenken, dass solche Trackingsystemebaulich aufwändig und dadurch fehleranfällig sind, einer intensiven Wartung be¬dürfen und in der Anschaffung relativ teuer sind. Weiters hat die beanspruchteAnordnung des Lichtlenkungselementes innerhalb des Materials des Flacher¬zeugnisses den Vorteil, dass die beiden außenliegenden Lichtdurchtrittsflächendes Flacherzeugnisses als ebene Flächen ausgeführt werden können, insbeson¬dere ebenflächig bzw. unstrukturiert verbleiben. Dies wirkt sich zusätzlich positivauf den erreichbaren Wirkungsgrad des Solarmodules aus. Das heißt, dass eineStrukturierung der Oberflächen bzw. Flachseiten des Flacherzeugnisses unter¬bleiben kann und die dem Ausgangsprodukt bzw. Halbfabrikat innewohnendeGlattheit der Oberfläche, beispielsweise einer Scheibe aus Mineralglas oder Ac¬rylglas, in der Regel unverändert beibehalten werden kann. Außerdem kann durchdie innenliegende Anordnung des Lichtlenkungselementes erreicht werden, dassdieses nicht durch Regenwasser, äußere Witterungseinflüsse und auch nichtdurch Staub verschmutzt werden kann. Die konstruktionsgemäß erzielte Wir¬kungsgradverbesserung bleibt somit über einen längeren Zeitraum aufrecht bzw.relativ hoch, ohne dass hierfür Wartungs- bzw. Reinigungsarbeiten erforderlichsind.

Insbesondere ist durch die erfindungsgemäße Abdeckscheibe ein Solarmodul ge¬schaffen, welches gegenüber Umgebungseinflüssen relativ unempfindlich ist bzw.wenig Wartungsaufwand verursacht. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmenist es ermöglicht, die erzielbare Leistungsausbeute bzw. den Wirkungsgrad übereinen längeren Zeitraum möglichst hoch bzw. weitestgehend konstant zu halten,ohne dass Wartungsarbeiten erforderlich sind.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn das zumindest eine Lichtlenkungselement alslichtstrahlungstechnisch erzeugtes Gravurelement ausgebildet ist und durchGlasinnengravur mittels eines Lasers hergestellt ist, wobei das Flacherzeugniseinteilig ausgebildet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch eine einteilige Ausbil¬dung des Flacherzeugnisses dieses einfach hergestellt werden kann, nachdemkein zusätzlicher mechanischer Fertigungs-, Füge- bzw. Bearbeitungsprozessdurchgeführt werden muss. Insbesondere kann dadurch das eingesetzte Halbfab¬rikat bzw. Flacherzeugnis als einteilige Standardscheibe ausgeführt sein. Beson¬ders bei kleineren Produktionsmengen bietet dies einen wirtschaftlichen Vorteil.Weiters ist es vorteilhaft, dass durch ein derartiges Verfahren das zumindest eineLichtlenkungselement bzw. das Array aus einer Vielzahl von Lichtlenkungsele¬menten nie mit der Atmosphäre in Berührung kommt, wodurch eine Verschmut¬zung der Lichtlenkungselemente durch Staub oder dergleichen ausgeschlossenist. Außerdem ist bei einer derartigen Ausführung von Vorteil, dass beliebige, auchnicht zusammenhängende, geometrische Formen in das Flacherzeugnis in Formeiner standardmäßigen Scheibe aus transparentem oder durchscheinendem Ma¬terial, insbesondere aus Mineralglas, eingebracht werden können.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Flacherzeugnis als Verbundkör¬per ausgebildet ist, dessen erstes und zweites Verbundelement an den einanderzugewandten Kontaktflächen gegengleich geformte, ineinander greifende, Kontu¬ren aufweisen, welche das zumindest eine Lichtlenkungselement ausbilden. Vor¬teilhaft ist bei einer derartigen Ausführung, dass besonders bei Großserienferti¬gung eines derartig ausgeführten Flacherzeugnisses die beiden Verbundelemen¬te, welche an den strukturierten Flachseiten miteinander verbunden werden, ineinem mechanischen Bearbeitungsverfahren mit geeigneten Konturen bzw. Struk¬turen ausgestattet werden können, wodurch eine kostengünstige Fertigung ermög¬licht wird. Auch bei einem derartig ausgeführten Flacherzeugnis ist das Lichtlen¬kungselement während des Einsatzes der Abdeckscheibe an einem Solarmodulvor Verschmutzung durch Staub oder Umgebungseinflüsse geschützt.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das Flacherzeugnis einteilig ausgebildet ist.Flierdurch können einerseits die Flerstellkosten minimiert werden und kann ande¬rerseits eine vorteilhafte Lichtführung erreicht werden.

Vorteilhaft ist es weiters, wenn das Flacherzeugnis aus einem silikatischen Glasgebildet ist. Dieser Werkstoff ist aufgrund seiner UV-Beständigkeit und seiner Wit¬terungsunempfindlichkeit besonders gut für den Einsatz als Abdeckplatte geeig¬net. Weiters kann eine lichtstrahlungstechnisch ausgebildete Glasinnengravur be¬sonders bei einem derartigen Werkstoff gut bzw. prozessstabil hergestellt werden.Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Flacherzeugnis auseinem Polymer, wie z.B. Polymethylmethacrylat (PMMA), oder aus sonstigenWerkstoffen gebildet ist.

Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn das zumindest eine Lichtlenkungselementeine Lamellenform aufweist bzw. in Art einer Jalousie ausgeführt ist, wobei dieeinzelnen Lamellen die Grenzschicht definieren. Die Ausführung der Lichtlen¬kungselemente in Form von Lamellen ist besonders bei steilen Lichteinfallswinkelnvorteilhaft, da durch die Lamellenform erreicht werden kann, dass steil einfallen¬des Licht so gebrochen wird, dass es in einem vorteilhaften Winkel auf das hinterder Abdeckscheibe angeordnete Absorberelement trifft.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lichtlenkungs¬element zumindest abschnittsweise die Kontur oder Form einer Pyramide auf¬weist, wobei zumindest zwei der Seitenflächen einer derartigen Pyramide einenTeilabschnitt der Grenzschicht definieren. Vorteilhaft ist hierbei, dass besondersdurch eine Ausprägung des Lichtlenkungselementes in Pyramidenform erreichtwerden kann, dass das Licht im Lichtlenkungselement gebündelt und konzentriertbzw. zielgerichtet auf das darunter liegende Absorbtions-Modul geworfen werdenkann. Hierbei wird im Flacherzeugnis die gedachte Form einer Pyramide bzw. ei¬nes Arrays aus einer Vielzahl von Pyramiden eingeschrieben, wobei nicht alleHüllflächen dieser Pyramiden auch als Grenzschicht ausgebildet sein müssen.Beispielsweise ist es möglich, dass nur zwei der Seitenflächen einer Pyramide alsGrenzschicht ausgebildet sind. In einer derartigen Ausführungsform kann die Py- ramirta ala imaninärar Kärnar in Hia<;a riran-7Qrhirht hinainnaHanht / in Hac Ma_ terial des Flacherzeugnisses lichttechnisch bzw. lasertechnisch eingeschriebenwerden. In einerweiteren Ausführungsform ist es auch möglich, dass beispiels¬weise alle Seitenflächen der Pyramide bzw. eines Arrays von Pyramiden alsGrenzschicht ausgebildet sind.

Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführung kann vorgesehen sein, dass dieGrundfläche der Pyramide mehreckig, insbesondere quadratisch ausgebildet ist.Vorteilhafte Wirkungsgrade eines Solarmodules, welches mit einer derart ausge¬führten Abdeckscheibe ausgestattet ist, können an bestimmten Aufstellungsortenerreicht werden. Derartige Aufstellungsorte sind beispielsweise nahe des Äqua¬tors, wo der Tagessonnengang einen Halbkreis beschreibt, welcher sich senkrechtüber dem Modul erstreckt. Durch die quadratische Form wird erreicht, dass daseinfallende Licht in Bezug auf den Tagesgang der Sonne und auch in Bezug aufden Jahresgang, vorteilhaft gebrochen wird. Weiters kann durch eine mehreckigebzw. quadratische Ausbildung der Grundflächen einzelnen Pyramiden erreichtwerden, dass diese gut bzw. unter möglichst hoher Ausnutzung der zur Verfügungstehenden Fläche dicht aneinander gereiht werden können, wenn beispielsweiseein Muster bzw. eine Matrix von mehreren Pyramiden innerhalb des Flacherzeug¬nisses angeordnet wird.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Grundfläche der Pyramide hexa¬gonal ausgebildet ist. Vorteilhafte Wirkungsgrade eines Solarmodules, welches miteiner derartig ausgeführten Abdeckscheibe ausgestattet ist, können an bestimm¬ten Aufstellungsorten erreicht werden. Derartige Aufstellungsorte sind beispiels¬weise von 30° bis 90° Breitengrad der Nord- sowie der Südhemisphäre, wo derTagessonnengang sich nicht senkrecht über dem Modul erstreckt. Durch die he¬xagonale Form wird erreicht, dass das einfallende Licht in Bezug auf den Tages¬gang bzw. auch den Jahresgang der Sonne gesehen, vorteilhaft gebrochen wird.Besonders das seitlich bzw. flach auf eine derartige Pyramide einfallende Lichtkann hierbei gut gebrochen werden. Weiters ist eine hexagonale Grundfläche gutgeeignet, um einzelne Pyramiden in einem Verbund aus mehreren Pyramidendicht bzw. nahezu lückenlos, das heißt mit maximierter Flächenausnutzung bzw.hoher Flächendichte aneinander reihen zu können.

Gemäß einer Spezialisierung kann vorgesehen sein, dass die Seitenflächen derPyramide in einem Neigungswinkel zwischen 40° und 65°, insbesondere zwischen47° und 55°, vorzugsweise zwischen 51° und 52° zur Grundfläche ausgerichtetsind. Besonders eine Ausrichtung der Seitenflächen der Pyramide zur Grundflächeder Pyramide in diesem Winkelbereich erbringt optimierte Wirkungsgrade in einemSolarmodul, welches mit einerderart ausgeführten Abdeckscheibe versehen ist.

Weiters kann in einer Spezialisierung vorgesehen sein, dass die Länge einerGrundkante der Pyramide zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt etwa 3,15 mm,beträgt. Vorteilhaft ist hierbei, dass damit eine matrixartige Anordnung von mehre¬ren Pyramiden im Flacherzeugnis in einem optimierten Anzahl- zu Flächen-Verhältnis geschaffen werden kann, insbesondere ein günstiges Verhältnis zwi¬schen Herstellungsaufwand und Flächendichte erzielbar ist.

Weiters kann vorgesehen sein, dass mehrere der Pyramiden in einem regelmäßi¬gen, insbesondere matrixartigen Muster angeordnet sind, wobei die einzelnenGrundkanten zueinander mit einem Mindestabstand von 10 pm zueinander beab-standet sind. Vorteilhaft ist hierbei, dass bei einer Beabstandung der einzelnenPyramiden zueinander erreicht werden kann, dass sich die einzelnen Grenzpunktebzw. Flächenpunkte von benachbarten Pyramiden nicht überlappen. Eine derarti¬ge Überlappung von Flächenpunkten benachbarter Pyramiden würde zur Folgehaben, dass das einfallende Licht reflektiert wird, wodurch der Wirkungsgrad ver¬mindert wird.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die beiden Lichtdurchtrittsflächen desFlacherzeugnisses in einem Abstand zwischen 2 mm und 10 mm, vorzugsweiseetwa 4 mm zueinander distanziert sind. Vorteilhaft ist hierbei, dass das Flacher¬zeugnis in diesem Wertebereich eine günstige Materialdicke besitzt, um das ein¬fallende Licht optimal zu brechen. Weiters kann mit einer Materialdicke in diesemWertebereich ein guter bzw. ausreichender Schutz für das dahinter bzw. darunterpositionierte Absorberelement erreicht werden. Trotzdem kann die Abdeckscheibebzw. das Solarmodul noch möglichst leicht aufgebaut werden. Außerdem ist dieseMaterialdicke gut geeignet, um mit einem Laser behandelt bzw. bearbeitet zu wer- γΙρπ

Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn das Flacherzeugnis einen Brechungsindexzwischen n=1,45 und n=1,6 aufweist. Mit einem Material mit einem Brechungsin¬dex in diesem Wertebereich ist eine vorteilhafte Lichtlenkung erzielbar.

Weiters kann vorgesehen sein, dass die Grenzschicht einen Brechungsindex zwi¬schen n=1,55 und n=1,9 aufweist. Eine Ausführung des Gravurelementes mit ei¬nem Brechungsindex in diesem Wertebereich ist zur vorteilhaften Lichtlenkunggeeignet. Wesentlich ist hierbei, dass der Brechungsindex der Grenzschicht grö¬ßer ist, als der Brechungsindex des jeweils verwendeten Materials.

Entsprechend einer Weiterbildung kann es zweckmäßig sein, dass auf zumindesteiner der beiden Lichtdurchtrittsflächen des Flacherzeugnisses eine Silikonschichtangeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die Silikonschicht die Oberflächedes Flacherzeugnisses vor Umgebungseinflüssen geschützt werden kann. Weiterskann dadurch erreicht werden, dass das auf die Silikonschicht treffende Licht ge¬brochen wird und als diffuses Licht in das Flacherzeugnis geworfen wird.

Ferner kann es zweckmäßig sein, dass ein Laserpunkt bzw. ein durch Lichtstrah¬lung erzeugter Einwirkungspunkt eines Gravurelementes eine Ausdehnung zwi¬schen 10 pm und 140 pm, vorzugsweise zwischen 40 pm und 80 pm aufweist.Besonders durch eine Bearbeitung des Flacherzeugnisses mittels eines Laserskann eine derartige Ausdehnung durch Einwirkung von dessen Laserstrahl er¬reicht werden. Dabei wird ein dauerhafter, durch den Laserstrahl generierter Punktausgebildet, welcher einen Flächenpunkt bzw. gewissermaßen einen Bildpunktder gewünschten Grenzschicht vorteilhaft ausgebildet, um einen guten Wirkungs¬grad im Solarmodul zu erreichen. Weiters kann dadurch die Geometrie bzw. derFlächenverlauf des Lichtlenkungselementes besonders variabel bzw. varianten¬reich ausgestaltet werden.

Weiters kann vorgesehen sein, dass ein Gravurelement durch eine Vielzahl vonEinwirkungspunkten einer Glasinnengravur gebildet ist, wobei die einzelnen Flä¬chenpunkte bzw. Einwirkungspunkte in einem Punktabstand von mehr als 10 pmvoneinander angeordnet sind. Besonders bei einem Punktabstand von mehr als10 pm kann erreicht werden, dass die Grenzschicht so ausgebildet wird, dass die einzelnen Punkte nicht übereinander liegen, wodurch der Wirkungsgrad im Solar¬modul verschlechtert werden würde. Insbesondere ist dadurch sichergestellt, dassdie einzelnen Einwirkungspunkte bzw. Flächenpunkte im Inneren des Flacher¬zeugnisses vorzugsweise nicht, oder nur geringfügig, ineinander übergehen.

Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, dass das zumindest eine Lichtlen¬kungselement in einem Mindestabstand von 0,5 mm zu einer der Lichtdurchtritts¬flächen angeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei dass bei Einhaltung dieses Mindest¬abstandes sichergestellt werden kann, dass das Lichtlenkungselement nicht durchUmgebungseinflüsse verschmutzt oder beschädigt wird.

Ein Solarmodul im Sinne dieses Dokumentes umfasst sowohl ein thermisches So¬larmodul zur Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie, als auch einPhotovoltaikmodul zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie.

Ein Silikon oder Polysiloxan im Sinne dieses Dokumentes ist ein synthetischesPolymer, bei dem Siliciumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind.

Eine Grenzschicht im Sinne dieses Dokumentes ist ein Bereich innerhalb desFlacherzeugnisses, in dem durch unterschiedliche Materialeigenschaften ein Bre¬chungsindex vorliegt, der einen unterschiedlichen Wert zum Brechungsindex desunbearbeiteten Vollmateriales im Flacherzeugnis aufweist.

Der Brechungsindex im Sinne dieses Dokumentes ist eine optische Materialeigen¬schaft. Diese dimensionslose physikalische Größe gibt an, um welchen Faktor dieWellenlänge und die Phasengeschwindigkeit des Lichts kleiner sind als im Vaku¬um. Da der Brechungsindex jedes Materials von der Wellenlänge des einfallendenLichts abhängt, wäre es notwendig, diesen auch wellenlängenabhängig (tabella¬risch oder als Funktion) anzugeben. Da dies aber für vorliegende Anwendungnicht notwendig ist, wird der Brechungsindex für die Wellenlänge der Natrium-D-Linie (589 nm) angegeben.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgendenFiguren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Solarmodules, insbesondere einerAbdeckscheibe für ein Solarmodul mit innerhalb der Abdeckscheibeangeordneten Lichtlenkungselementen;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Teilabschnittes einer Abdeckscheibe, welcheein einteiliges Flacherzeugnis umfasst, in dem ein Lichtlenkungsele¬ment angeordnet ist;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Teilabschnittes einer Abdeckscheibe, welcheein mehrteiliges Flacherzeugnis umfasst, in dem mehrere Lichtlen¬kungselemente angeordnet sind;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Teilabschnittes einer Abdeckscheibe, welchemehrere einteilige Flacherzeugnisse umfasst, in welchen Lichtlen¬kungselemente angeordnet sind;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Lichtbrechung an einer Grenz¬schicht;

Fig. 6 eine Darstellung eines lichtstrahlungstechnisch erzeugten Flächenpunk¬tes bzw. Einwirkungspunktes einer Glasinnengravur oder Laserinnen¬gravur;

Fig. 7 eine schematische Darstellung von Flächenpunkten bzw. Einwirkungs¬punkten einer Glasinnengravur oder Laserinnengravur in einem Flach¬erzeugnis;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines einzelnen Lichtlenkungselementesin Form einer Pyramide;

Fig. 9 eine schematische Darstellung von mehreren aneinander gereihtenLichtlenkungselementen in Form von Pyramiden;

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Abdeckscheibe mit lamellenförmi¬gen und überlappend angeordneten Lichtlenkungselementen;

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Abdeckscheibe mit lamellenförmi¬gen, beabstandet angeordneten Lichtlenkungselementen.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausfüh¬rungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbe¬zeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthal¬tenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichenbzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die inder Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. aufdie unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese La¬geangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

Fig. 1 veranschaulicht in einer perspektivischen Ansicht ein Solarmodul 1, welchesmit einer Abdeckscheibe 2 abgedeckt bzw. überdeckt ist. Das Solarmodul 1 kannhierbei als Photovoltaikmodul ausgeführt sein, welches unter Ausnutzung des pho-tovoltaischen Effekts Lichtstrahlung in elektrische Energie umwandelt. Weiterskann das Solarmodul 1 auch als thermisches Solarmodul ausgebildet sein, wel¬ches das einfallende Licht zur Erhitzung einer Wärmeträger-Flüssigkeit nützt.

Die Abdeckscheibe 2 umfasst ein transparentes oder zumindest transluzentesFlacherzeugnis 3, welches beispielsweise als Glasplatte ausgebildet sein kann.Dieses Flacherzeugnis 3 weist eine erste Lichtdurchtrittsfläche 4 auf, wobei dieAbdeckscheibe 2 vorzugsweise so platziert wird, dass die erste Lichtdurchtrittsflä¬che 4 an der vom Solarmodul 1 abgewandten Seite der Abdeckscheibe 2 zu lie¬gen kommt.

Parallel zur ersten Lichtdurchtrittsfläche 4 ist eine zweite Lichtdurchtrittsfläche 5ausgebildet, wobei die zweite Lichtdurchtrittsfläche 5 im eingebauten Zustand derAbdeckscheibe 2 vorzugsweise den funktionalen Bestandteilen des Solarmodules1 zugeordnet ist, insbesondere den nicht dargestellten Absorberelementen nächst¬liegend zugewandt ist.

Weiters weist das Flacherzeugnis 3 eine umlaufende Mantelfläche 6 auf, durchwelche zusammen mit den Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 der Flachkörper ausgebildetbzw. begrenzt wird.

Darüber hinaus weist das Flacherzeugnis 3 zumindest ein Lichtlenkungselement 7auf, welches zwischen den beiden Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 angeordnet ist. Die¬ses Lichtlenkungselement 7 bildet eine Grenzschicht 8 aus, in welcher das Lichtgebrochen wird.

Die beiden Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 weisen einen Abstand 9 zwischen 2 und 10mm voneinander auf. Der Abstand 9 beträgt bei typischen Photovoltaikmodulenvorzugsweise in etwa 4 mm. Die Länge 10 der Abdeckscheibe 2 ist von der Größedes Solarmodules 1 abhängig und beträgt für gängige Solarmodule 1 in etwa 1200bis 1800 mm. Die Breite 11, welche auch von der Größe der Module abhängig ist,beträgt in etwa 600 bis 1200 mm. Dies sind Standardmaße für Photovoltaikmodulewie sie bei Großanlagen verwendet werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass ei¬ne derartige Abdeckscheibe 2 bei kleinen Insellösungen, beispielsweise zurStromversorgung einer Wetterstation, zum Einsatz kommt. Hierbei können dieAbmessungen der Module deutlich kleiner ausfallen, wobei derartige Abdeckplat¬ten beispielsweise eine Länge 10 von etwa 80 mm und eine Breite 11 von in etwa50 mm aufweisen können.

Die in Fig. 1 dargestellten Lichtlenkungselemente 7, welche innerhalb des Flach¬erzeugnisses 3 angeordnet sind, sind in diesem Ausführungsbeispiel in Form vonkleinen aneinander gereihten Pyramiden 12 ausgebildet. Die verschiedenen mög¬lichen Ausführungsformen von Abdeckscheiben 2 bzw. Lichtlenkungselementen 7werden in weiterer Folge noch genauer beschrieben.

Das Flacherzeugnis 3, welches in diesem Ausführungsbeispiel einteilig ausgebil¬det ist, kann durch verschiedenste Werkstoffe gebildet werden. Als vorteilhaft hates sich erwiesen, wenn das Flacherzeugnis 3 aus einem silikatischen Glas, insbe¬sondere in Art eines Floatglas ausgebildet wird. Ein derartiges Floatglas weist ty¬pischerweise eine Oberflächenrauheit RMax (Spitze auf Spitze gemessen) von etwa0,075 pm im polierten Zustand und 0,2 pm im unpolierten Zustand auf.

Weiters ist es auch denkbar, dass ein durchsichtiger Kunststoff, wie beispielswei¬se Polymethylmethacrylat (PMMA), zur Herstellung eines derartigen Flacherzeug¬nisses 3 verwendet wird. Prinzipiell ist jedoch jeder Werkstoff zur Verwendung ineinem derartigen Flacherzeugnis 3 geeignet, wenn er ausreichend lichtdurchlässigist.

Die erfindungsgemäßen Abdeckscheiben 2 werden dazu eingesetzt, um ver¬schiedenste Solarmodule 1 an deren Lichteintrittsflächen 13 vor Beschädigungbzw. Beeinträchtigung durch Umgebungseinflüsse zu schützen und weiters mög¬lichst viel Licht in das Innere des Solarmodules 1 zu lenken. Derartige Umge¬bungseinflüsse können etwa Hagel, Witterung im Allgemeinen, Verschmutzungdurch Staub, usw. sein.

Um das auf das Solarmodul 1 fallende Licht bestmöglich im Solarmodul 1 nutzenzu können, ist es unumgänglich, dass die Abdeckscheibe 2 eine ausreichendeLichtdurchlässigkeit aufweist und weiters das Licht optimal auf eine Lichtumwand¬lungsfläche 14 des Solarmoduls 1 lenkt, in welcher das Licht in die gewünschteEnergieform umgewandelt wird. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn innerhalb der Ab¬deckscheibe 2 bzw. des Flacherzeugnisses 3 Lichtlenkungselemente 7 angeord¬net sind, welche für diese Aufgabe des Lichtlenkens optimiert bzw. konzipiert sind.Weiters ist es wichtig, dass die Abdeckscheibe 2 so gestaltet ist, dass die ersteLichtdurchtrittsfläche 4, welche eine Außenseite des Solarmodul 1 definiert undden Umgebungseinflüssen ausgeliefert ist, möglichst resistent bzw. schmutzab¬weisend ist.

Die oben beschriebene Lichtumwandlungsfläche 14 ist, wie eingangs erwähnt,entweder als thermisches Absorberelement 15 oder als Photovoltaikzelle 16 aus¬geführt. Die Lichtumwandlungsfläche 14 bzw. die zugehörige Peripherie sowie dieAbdeckscheibe 2 können in einem Halterahmen 17 aufgenommen sein, welcherfür eine ausreichende Formstabilität des Solarmodules 1 sorgt.

In den Fig. 2 bis 11 sind weitere und jeweils gegebenenfalls für sich eigenständigeAusführungsformen der Abdeckscheibe 2 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Tei¬le gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den jeweils vorange¬ gangenen Figuren verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermei¬den, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren hin¬gewiesen bzw. darauf Bezug genommen.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen jeweils in schematischer Darstellung eine Vorderansichtbzw. einen Querschnitt von verschiedenen Ausführungsformen einer Abdeck¬scheibe 2, wobei ein kleiner Abschnitt einer solchen Abdeckscheibe 2 dargestelltist. Hierbei sind mehrere verschiedene Möglichkeiten dargestellt, wie eine derarti¬ge Abdeckscheibe 2 aufgebaut sein kann.

In Fig. 2 ist als Abdeckscheibe 2 ein Flacherzeugnis 3 dargestellt, in welchem zwi¬schen den beiden Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 ein Lichtlenkungselement 7 ange¬ordnet ist. Ein derartiges innerhalb des Flacherzeugnisses 3 angeordnetes Licht¬lenkungselement 7 wird bevorzugt durch Glasinnengravur, auch Laserinnengravurgenannt, im Flacherzeugnis 3 erzeugt.

Ein demgemäß erzeugtes Gravurelement 18 dient als Lichtlenkungselement 7bzw. als Einzelkomponente eines aus einer Vielzahl von Gravurelementen 18 ge¬bildeten Lichtlenkungselementes 7, wobei die genaue Funktion der Lichtlenkung inweiterer Folge noch ausführlich beschrieben wird. Auch geometrische Ausfüh¬rungsformen in welchen das Lichtlenkungselement 7 ausgeführt werden kannbzw. vorzugsweise ausgeführt wird, werden in weiterer Folge noch genau be¬schrieben.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante einer Abdeckscheibe 2, welche inForm eines Flacherzeugnisses 3 ausgeführt ist, wobei dieses als Verbundkörper19 ausgebildet ist. Hierbei weisen ein erstes Verbundelement 20 und ein zweitesVerbundelement 21 einander zugewandte Kontaktflächen 22, 23 auf. Diese Kon¬taktflächen 22, 23 sind derart geformt, dass sie ineinander greifende Konturen 24ausbilden. Durch diese gegengleich ausgeformten, ineinander greifenden Kontu¬ren 24, welche im zusammengefügten Zustand des Verbundkörpers 19 zwischenden beiden Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 angeordnet ist, wird das im Inneren der Ab¬deckscheibe 2 positionierte Lichtlenkungselement 7 ausgebildet.

Weiters ist es auch denkbar, dass der Verbundkörper 19 nicht nur aus zwei Ver¬bundelementen sondern aus mehreren Verbundelementen besteht, welcheschichtartig übereinander gelegt bzw. aneinander gefügt sind. Die einzelnen Ver¬bundelemente 20, 21 können durch einen zwischen den Kontaktflächen 22, 23eingebrachten Zusatzstoff dauerhaft zusammengehalten werden. Ein derartigerZusatzstoff kann beispielsweise ein Klebemittel oderein Silikon sein.

Hierbei ist darauf zu achten, dass ein Zusatzstoff verwendet wird, welcher eineausreichende Lichtdurchlässigkeit aufweist. Alternativ zur Verwendung eines Zu¬satzstoffes kann vorgesehen sein, dass die beiden Verbundelemente 20, 21 bei¬spielsweise durch den Halterahmen 17 zusammengehalten werden bzw. vor ei¬nem Auseinanderdriften gesichert werden. Vorteilhaft bei einer derartigen Ausfüh¬rung gemäß Fig. 3 ist, dass für eine Großserienfertigung die Konturen 24 einfachmittels einer mechanischen Bearbeitung hergestellt werden können. Beispielswei¬se können diese Konturen 24, insbesondere die Oberflächenstrukturierungen,durch beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Prozesse, wie zum BespielGießverfahren, Ätzverfahren, Fräsverfahren oder dgl., während der Herstellungder einzelnen Verbundelemente des Flacherzeugnisses 3 in die Oberflächen inte¬griert bzw. eingearbeitet werden.

Vor allem dann, wenn das Flacherzeugnis 3 als Verbundkörper 19 ausgeführt ist,kann folgendes berücksichtigt werden: Um den Effekt zu erreichen, dass nur Teil¬abschnitte der Füge- bzw. Trennfläche als Lichtlenkungselement 7 ausgebildetsind und somit eine Grenzschicht 8 ausbilden, kann mit einem Kleber gearbeitetwerden, welcher im gehärteten Zustand den gleichen Brechungsindex aufweist,wie das Vollmaterial des Flacherzeugnisses. Zusätzlich können die als Lichtlen¬kungselement 7 ausgeführten Bereiche mit einem Kleber von beliebigem Bre¬chungsindex ausgeführt werden.

Weiters kann, wie in Fig. 3 in einer Detailansicht dargestellt, in allen Ausführungs¬beispielen vorgesehen sein, dass auf eine der Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 eine Sili¬konschicht 25 aufgebracht ist. Diese Silikonschicht 25 kann einerseits als Schutz¬schicht dienen, um beispielsweise die erste Lichtdurchtrittsfläche 4 vor Umge- hi innQPinflÜQQPn 7t i Qrhüt-zan WaitarQ kann Hia SiliknnQrhirht nnrh Han Fffakt erzielen, dass bedingt durch eine rauere Oberfläche besonders diffuses Sonnen¬licht besser in das Innere des Flacherzeugnisses 3 geleitet werden kann, da eineLicht-Reflektion an der ersten Lichtdurchtrittsfläche 4 reduziert wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der Abdeckscheibe 2, wobeihier mehrere Flacherzeugnisse 3, wie sie in Fig. 2 beschrieben wurden, überei¬nander angeordnet sind. Die übereinander angeordneten Flacherzeugnisse 3können hierbei, wie in Fig. 1 beschrieben, durch einen Zusatzstoff oder durch ei¬nen Halterahmen 17 zusammengehalten werden. Die verschiedenen Lichtlen¬kungselemente 7 in den einzelnen Flacherzeugnissen 3 können hierbei einegleichbleibende geometrische Formgebung bzw. auch verschiedene geometrischeFormgebungen aufweisen.

Anhand von Fig. 2 wird die Funktionsweise des Lichtdurchtrittes durch die Ab¬deckscheibe 2 erklärt. Ein einfallender Lichtstrahl 26 trifft hierbei in einem spitzenWinkel auf die erste Lichtdurchtrittsfläche 4, wobei hier ein Teil des einfallendenLichtstrahles 26 in Form eines von der Oberfläche reflektierten Lichtstrahles 27zurückgelenkt wird. Der restliche Teil des Lichtstrahles 26 wird an der erstenLichtdurchtrittsfläche 4 gebrochen und als Lichtstrahl A 28 in das Innere desFlacherzeugnisses 3 weitergeleitet. Der Lichtstrahl A 28 wird hierbei zum Lot hingebrochen. Eine kurze Erklärung der Lichtbrechung bzw. der damit einhergehen¬den Brechungswinkel erfolgt in Fig. 5.

Im Inneren des Flacherzeugnisses 3 trifft der Lichtstrahl A 28 auf das Lichtlen¬kungselement 7, welches eine Grenzschicht 8 ausbildet. An dieser Grenzschicht 8wird wiederum ein Teil des Lichtstrahles A 28 als Lichtstrahl B 29 reflektiert. DerHauptteil des Lichtstrahles A 28 wird durch die Grenzschicht 8 gebrochen und ge¬langt als Lichtstrahl C 30 auf die zweite Lichtdurchtrittsfläche 5. Dieser LichtstrahlC 30 wird wiederum teilweise reflektiert bzw. durch die zweite Lichtdurchtrittsflä¬che 5 gebrochen und gelangt als austretender Lichtstrahl 31 auf die Lichtumwand¬lungsfläche 14 - Fig. 1 - wo er in die gewünschte Energieform umgewandelt wird.Natürlich werden auch alle weiteren auf die erste Lichtdurchtrittsfläche 4 bzw. aufdie zweite Lichtdurchtrittsfläche 5 und auf die Grenzschichten 8 auftreffenden I ir^htetrahlon \A/oitor nohrnrhen unH Δι iq fimnHen Ηργ I IhfirQirht- lichkeit wird jedoch auf eine Beschreibung und zeichnerische Darstellung des We¬ges jedes einzelnen Lichtstrahles verzichtet.

Fig. 5 zeigt die schematische Darstellung des Überganges von Licht von einemersten Medium 32 in ein zweites Medium 33. Ein einfallender Lichtstrahl 26 triffthierbei auf eine Grenzschicht 8, welche beispielsweise durch das Lichtlenkungs¬element 7 oder durch eine der Lichtdurchtrittsflächen 4 oder 5 gebildet sein kann.An der Grenzschicht 8 wird ein Teil des einfallenden Lichtstrahles 26 als reflektier¬ter Lichtstrahl 34 von der Oberfläche zurückgeworfen. Ein Einfallswinkel 35 deseinfallenden Lichtstrahles 26 ist hierbei gleich groß wie ein Ausfallswinkel 36 desreflektierten Lichtstrahles 34. Ein Großteil des einfallenden Lichtstrahles 26 wirdals erster gebrochener Lichtstrahl 27 oder als zweiter gebrochener Lichtstrahl 38durch die Grenzschicht 8 geleitet. Ein erster gebrochener Lichtstrahl 37 wird zumLot hin gebrochen. Das heißt ein erster Brechungswinkel 39 ist kleiner als der Ein¬fallswinkel 35. Der zweite gebrochene Lichtstrahl 38 ist vom Lot weg gebrochen.Das heißt, ein zweiter Brechungswinkel 40 ist größer als der Einfallswinkel 35.

Ob ein einfallender Lichtstrahl 26 der vom ersten Medium 32 in das zweite Medi¬um 33 Übertritt, nun als erster gebrochener Lichtstrahl 37, welcher zum Lot hingebrochen ist, oder als zweiter gebrochener Lichtstrahl 38, welcher vom Lot weggebrochen ist, auftritt, hängt davon ab, welchen Brechungsindex n die beiden Me¬dien aufweisen. Weist das erste Medium 32 einen Brechungsindex n auf, welchergeringer ist als der Brechungsindex n des zweiten Mediums 33, so wird der gebro¬chene Lichtstrahl als erster gebrochener Lichtstrahl 37 zum Lot hin gebrochen.Weist das erste Medium 32 einen Brechungsindex n auf, welcher größer ist als derBrechungsindex n des zweiten Mediums 33, so wird der einfallende Lichtstrahl 26als zweiter gebrochener Lichtstrahl 38 vom Lot weg gebrochen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen in schematischer Darstellung die Funktionsweise bzw. diegeometrische Formgebung eines Einwirkungspunktes 41, welcher durch Glasin-nengravur hergestellt wurde.

In Fig. 6 ist ein einzelner Einwirkungspunkt 41 in Art eines Lasergravurpunktesdargestellt. Eine Vielzahl solcher Einwirkungspunkte 41 bzw. Lasergravurpunkte ist dabei in systematischer Anordnung innerhalb des Flacherzeugnisses 3 ange¬ordnet. Bevorzugt werden diese Einwirkungspunkte 41 durch Glasinnengravurmittels eines Lasers 42 im Flacherzeugnis 3 erzeugt. Hierbei wird ein Laserstrahl43 auf einen bestimmten Punkt mit bestimmten Koordinaten im Inneren desFlacherzeugnisses 3 fokussiert und erzeugt durch Einbringen von Energie, insbe¬sondere von Strahlungsenergie, eine mikroskopisch kleine Markierung bzw. einekleine Beschädigung innerhalb des Flacherzeugnisses 3. Diese winzige Beschä¬digung bzw. Markierung im Material des Flacherzeugnisses 3 ist lokal begrenzt.Die entsprechende Beschädigungsstelle weist dabei einen im Vergleich zum un¬beschädigten bzw. unbehandelten Material des Flacherzeugnisses 3 unterschied¬lichen Brechungsindex n auf. Ein derartiger im Flacherzeugnis 3 erzeugter Einwir¬kungspunkt 41 weist in einer vorteilhaften Ausführung eine Ausdehnung 44 zwi¬schen 10 pm und 140 pm auf. Durch eine Vielzahl derartiger Einwirkungspunkte41 kann innerhalb des Flacherzeugnisses 3 ein flächiges Lichtlenkungselement 7ausgebildet werden, welches eine beliebige geometrische Form aufweisen kann.Eine Vielzahl einzelner Markierungen bzw. Einwirkungspunkte 41 ergibt dabei Flä¬chen, welche letztendlich die Lichtlenkungselemente 7 definieren. Ein Einwir¬kungspunkt 41 ist dabei als Pixel bzw. als einzelner Bildpunkt eines Gravurele¬mentes 18 bzw. eines Lichtlenkungselementes 7 zu verstehen.

Fig. 7a zeigt eine mögliche Führung von Lichtstrahlen durch ein Flacherzeugnis 3,wobei hier exemplarisch zwei Einwirkungspunkte 41 dargestellt sind, welche ineinem vorberstimmten Punktabstand 45 zueinander angeordnet sind. Der Punkt¬abstand 45 wird hierbei als parallel zu einer Lichtdurchtrittsfläche 4, 5 verlaufenderAbstand gemessen. Für eine effiziente Funktionsweise des Solarmodules 1 bzw.für eine hohe Lichtdurchlässigkeit der Abdeckscheibe 2 ist es vorteilhaft, wenneinzelne Einwirkungspunkte 41 in Bezug auf eine horizontale Lage der Lichtdurch¬trittsflächen 4, 5 nicht übereinander platziert werden.

In Fig. 7b ist eine weitere Ausführungsform von Einwirkungspunkten 41 innerhalbdes Flacherzeugnisses 3 dargestellt, in der die einzelnen Einwirkungspunkte 41vergleichsweise näher aneinander platziert sind, sodass der Punktabstand 45 ge¬ringer ist und sich eine andere Führung der einzelnen Lichtstrahlen ergibt.

Es hat sich dabei herausgestellt, dass die Lichtführung vorteilhaft ist, wenn derPunktabstand 45 der einzelnen Einwirkungspunkte 41 mindestens 10 pm beträgt.

Weiters hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Mindestabstand 46 eineseinzelnen Einwirkungspunktes 41 zu einer der Lichtdurchtrittsflächen 4, 5 mindes¬tens 0,5 mm beträgt. Dieser Mindestabstand 46 des Lichtlenkungselementes 7 zueiner Lichtdurchtrittsfläche 4, 5 gilt auch für die in den Fig. 2 bis Fig. 4, sowie Fig.10 und Fig. 11 beschriebenen Ausführungsformen. Für eine optimale Lichtleitung durch das Flacherzeugnis 3 hat es sich als vorteil¬haft erwiesen, wenn in einem Bereich von 6,25 cm2 innerhalb des Flacherzeugnis¬ses ca. 20.000 bis 350.000 von einzelnen Einwirkungspunkten 41 durch entspre¬chende Laserbearbeitung des Flacherzeugnisses 3 angeordnet sind. Dieseexemplarische Fläche besitzt eine Ausdehnung von 2,5 cm x 2,5 cm.

In den Fig. 8 bis 11 sind verschiedene Ausführungsformen von möglichen geomet¬rischen Formen der Lichtlenkungselemente 7 genauer beschrieben.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Pyramide 12 welche sich alsForm für ein Lichtlenkungselement 7 als besonders vorteilhaft herausgestellt hat.Diese Pyramide kann eine quadratische oder auch rechteckige Grundfläche 47aufweisen, wobei die Grundkanten 48 auf einer zu einer der Lichtdurchtrittsflächen4, 5 parallelen Ebene angeordnet sind. Weiters ist es auch möglich, dass dieGrundfläche 47 der Pyramide 12 nicht eine quadratische sondern eine hexagonaleForm aufweist. Darüber hinaus ist auch eine kreisrunde Form für die Grundflächeder Pyramide grundsätzlich möglich, wobei hierbei ein Aneinanderreihen von meh¬reren dieser Pyramiden unbedeckte Flächen bzw. ungenutzte Flächen zur Folgehat.

Bei einer derartigen Pyramide 12 kann vorgesehen sein, dass die Seitenflächen49 der Pyramide 12 zur Grundfläche 47 in einem Neigungswinkel 50 zwischen 40°und 65°, bevorzugt 51,16° ausgerichtet sind. Weiters kann auch vorgesehen sein,dass die Seitenflächen 49 der Pyramide 12 nicht mit gleichen Winkel zur Grund¬fläche 47 angeordnet sind, sondern dass die Spitze 51 der Pyramide 12 außer¬ mittig vom Zentrum der Grundfläche 47 liegt. Diese geometrische Formgebung iststark davon abhängig, an welchem Breitengrad der Erde eine derart ausgebildeteAbdeckscheibe 2 eingesetzt werden soll. Die Länge 52 einer Grundkante 48 einerPyramide 12 beträgt zwischen 0,1 und 5 mm, bevorzugt 3,15 mm.

Eine Anordnung von mehreren Pyramiden 12 mit den oben beschriebenen, bevor¬zugten Abmaßen ist besonders dafür ausgelegt um in einer Abdeckscheibe 2 ein¬gesetzt zu werden, welche einen Aufstellungsort in etwa 43° bis 53° Nord und 11°bis 21° Ost aufweist. Eine derartige Abdeckscheibe 2, beziehungsweise ein derar¬tiges Solarmodul 1 wird vorzugsweise in einem Aufstell Winkel von 31° zur Waag¬rechten aufgestellt.

Die Pyramidenform kann, wie in Fig. 8 dargestellt, eine vorteilhafte geometrischeGrundform des Lichtlenkungselementes 7 darstellen. Es ist jedoch nicht zwingenderforderlich, dass sowohl die Grundfläche 47 als auch die Seitenflächen 49 bei¬spielsweise durch Glasinnengravur als Grenzschicht 8 ausgebildet sind. Vielmehrkann vorgesehen sein, dass beispielsweise die Grundfläche 47 sowie eine odermehrere der Seitenflächen 49 in unbehandelten Zustand verweilen bzw. nicht indas Flacherzeugnis 3 eingeschrieben werden und somit völlig transparent bzw.quasi weggelassen sind. Hierbei ergibt sich nur ein kleiner Teilabschnitt 53 derPyramide, der einen Teilbereich der Grenzschicht 8 definiert.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung in welcher mehrere Pyramiden 12 imFlacherzeugnis 3 angeordnet sind, wobei dies ein Muster ergibt, wie es bereits inFig. 1 dargestellt wurde. Die einzelnen Pyramiden 12 sind vorzugsweise in einemMindestabstand 54 von 10 pm zueinander angeordnet. Weiters sind die Pyrami¬den 12 vorzugsweise so angeordnet, dass sich ihre Grundflächen 47 in etwa aufgleicher Höhe befinden. Weiters sind in Fig. 9 in exemplarischer Darstellung ver¬schiedene Lichtstrahlen 55 dargestellt, welche an den Pyramiden 12 gebrochenund reflektiert werden.

In Fig. 10 und Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform von Lichtlenkungselemen¬ten 7 dargestellt, wobei diese im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form vonLamellen 56 ausgeführt sind. Die einzelnen Lamellen 56 weisen hierbei eine Län¬ ge 57 von etwa 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise eine Breite bzw. Länge von 20,5mm auf. Weiters ist in Fig. 10 sowie Fig. 11 eine horizontale Beabstandung 58 dereinzelnen Lamellen 56 voneinander dargestellt. Diese horizontale Beabstandung58 beträgt in einer vorteilhaften Ausführung etwa zwischen einer Überlappung von3 mm, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, und einer Beabstandung von 2 mm, wie siein Fig. 11 dargestellt ist.

Diese exemplarisch dargestellten Abdeckscheiben 2 bzw. Flacherzeugnisse 3 sindin einem Aufstellungswinkel 59 von 35° zur Horizontalen angeordnet. Hierbei wei¬sen die einzelnen Lamellen 56 einen Lamellenwinkel 60 in einer vorteilhaften Aus¬führung von etwa 5° bis 6° zur Horizontalen auf. Weiters sind auch hier in exemp¬larischer Weise die auf das Flacherzeugnis 3 einfallenden Lichtstrahlen 55 bzw.deren weitere Brechung und Reflektion dargestellt.

Eine Anordnung von einer Abdeckscheibe 2 mit den oben beschriebenen, bevor¬zugten Abmaßen von Lamellen 56 ist besonders dafür ausgelegt um in einem So¬larmodul 1 eingesetzt zu werden, welches einen Aufstellungsort zwischen in etwa43° bis 53° Nord und 11 ° bis 21 ° Ost aufweist.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Abdeck¬scheibe 2, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf diespeziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondernvielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten unter¬einander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zumtechnischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesemtechnischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.

Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den ge¬zeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich ei¬genständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kannder Beschreibung entnommen werden. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind sozu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B.ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehendvon der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtli¬che Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und endenbei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1,2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10 und 11 ge¬zeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßenLösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösun¬gen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besserenVerständnis des Aufbaus der Abdeckscheibe 2 diese bzw. deren Bestandteileteilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wur¬den.

Bezugszeichenliste

1 Solarmodul 30 Lichtstrahl C 2 Abdeckscheibe 31 austretender Lichtstrahl 3 Flacherzeugnis 32 erstes Medium 4 erste Lichtdurchtrittsfläche 33 zweites Medium 5 zweite Lichtdurchtrittsfläche 34 reflektierter Lichtstrahl 6 Mantelfläche 35 Einfallswinkel 7 Lichtlenkungselement 36 Ausfallswinkel 8 Grenzschicht 37 erster gebrochener Lichtstrahl 9 Abstand 38 zweiter gebrochener Licht- 10 Länge strahl 11 Breite 39 erster Brechungswinkel 12 Pyramide 40 zweiter Brechungswinkel 13 Lichteintrittsfläche 41 Einwirkungspunkt 14 Lichtumwandlungsfläche 42 Laser 15 thermisches Absorberelement 43 Laserstrahl 16 Photovoltaikzelle 44 Ausdehnung 17 Halterahmen 45 Punktabstand 18 Gravurelement 46 Mindestabstand 19 Verbundkörper 47 Grundfläche 20 erstes Verbundelement 48 Grundkante 21 zweites Verbundelement 49 Seitenfläche 22 erste Kontaktfläche 50 Neigungswinkel 23 zweite Kontaktfläche 51 Spitze 24 Kontur 52 Länge 25 Silikonschicht 53 Teilabschnitt 26 einfallender Lichtstrahl 54 Mindestabstand 27 an Oberfläche reflektierter 55 Lichtstrahl

Lichtstrahl 56 Lamellen 28 Lichtstrahl A 57 Länge 29 Lichtstrahl B 58 horizontale Beabstandung 59 Aufstellungswinkel 60 Lamellenwinkel

Claims (20)

1. Patentansprüche 1. Abdeckscheibe (2) für ein Solarmodul (1), umfassend ein transparentesoder zumindest transluzentes Flacherzeugnis (3) mit zwei zueinander parallel be-abstandeten Lichtdurchtrittsflächen (4, 5) und einer diese verbindenden Mantelflä¬che (6), welches Flacherzeugnis (3) zumindest ein Lichtlenkungselement (7) auf¬weist, welches das Licht bricht, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eineLichtlenkungselement (7) zwischen den parallelen Lichtdurchtrittsflächen (4, 5)des Flacherzeugnisses (3) angeordnet ist und eine Grenzschicht (8) ausbildet, inder das Licht gebrochen wird.
2. 2. Abdeckscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass daszumindest eine Lichtlenkungselement (7) als Gravurelement (18) ausgebildet istund durch Glasinnengravur mittels eines Lasers (42) hergestellt ist.
3. 3. Abdeckscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dasFlacherzeugnis (3) als Verbundkörper (19) ausgebildet ist, dessen erstes (20) undzweites Verbundelement (21) an den einander zugewandten Kontaktflächen (22,23) gegengleich geformte, ineinander greifende, Konturen (24) aufweisen, welchedas zumindest eine Lichtlenkungselement (7) ausbilden.
4. 4. Abdeckscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassdas Flacherzeugnis (3) einteilig ausgebildet ist.
5. 5. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Flacherzeugnis (3) aus einem silikatischen Glas gebil¬det ist.
6. 6. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtlenkungselement (7) eine Lamel¬ lenform aufweist oder in Art einer Jalousie ausgeführt ist, wobei die einzelnen La¬mellen (56) die Grenzschicht (8) definieren.
7. 7. Abdeckscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬zeichnet, dass das zumindest eine Lichtlenkungselement (7) zumindest ab¬schnittsweise die Kontur oder Form einer Pyramide (12) aufweist, wobei zumin¬dest zwei der Seitenflächen (49) einer derartigen Pyramide (12) einen Teilab¬schnitt (53) der Grenzschicht (8) definieren.
8. 8. Abdeckscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieGrundfläche (47) der Pyramide (12) mehreckig, insbesondere quadratisch ausge¬bildet ist.
9. 9. Abdeckscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieGrundfläche (47) der Pyramide (12) hexagonal ausgebildet ist.
10. 10. Abdeckscheibe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Seitenflächen (49) der Pyramide (12) in einem Neigungswinkel(50) zwischen 40° und 65° zur Grundfläche (47) ausgerichtet sind.
11. 11. Abdeckscheibe nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Länge (52) einer Grundkante (48) der Pyramide (12) zwischen0,1 mm und 5 mm beträgt.
12. 12. Abdeckscheibe nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekenn¬zeichnet, dass mehrere der Pyramiden (12) in einem regelmäßigen Muster ange¬ordnet sind, wobei die einzelnen Grundkanten (48) zueinander mit einem Mindest¬abstand (54) von 10 pm zueinander beabstandet sind.
13. 13. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die beiden Lichtdurchtrittsflächen (4, 5) des Flacherzeug- nisses (3) in einem Abstand (9) zwischen 2 mm und 10 mm zueinander distanziertsind.
14. 14. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das Flacherzeugnis (3) einen Brechungsindex zwischenn=1,45 und n=1,6 aufweist.
15. 15. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Grenzschicht (8) einen Brechungsindex zwischenn=1,55 und n=1,9 aufweist.
16. 16. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass auf zumindest einer der beiden Lichtdurchtrittsflächen (4, 5)des Flacherzeugnisses (3) eine Silikonschicht (25) angeordnet ist.
17. 17. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass ein Einwirkungspunkt (41) eines Gravurelementes (18) eineAusdehnung (44) zwischen 10 pm und 140 pm aufweist.
18. 18. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass ein Gravurelement (18) durch eine Vielzahl von Einwir¬kungspunkten (41) einer Glasinnengravur gebildet ist, wobei die einzelnen Einwir¬kungspunkte (41) in einem Punktabstand (45) von mehr als 10 pm voneinanderangeordnet sind.
19. 19. Abdeckscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtlenkungselement (7) in einem Min¬destabstand (46) von 0,5 mm zu einer der Lichtdurchtrittsflächen (4, 5) angeordnetist.
20. 20. Solarmodul (1) umfassend zumindest eine Photovoltaikzelle (16) oderzumindest ein thermisches Absorberelement (15), eine Abdeckscheibe (2) undeinen Halterahmen (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe nacheinem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.