DE10157766A1

DE10157766A1 - Solarzellengenerator

Info

Publication number: DE10157766A1
Application number: DE10157766A
Authority: DE
Inventors: Werner Gollmar; Dieter Walddoerfer
Original assignee: Elero GmbH
Current assignee: Elero GmbH
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-12

Abstract

Um den Wirkungsgrad eines Solarzellengenerators mit einer Solarzelle (2) ohne eine Stell- und Regelungsvorrichtung zur geregelten Ausrichtung der Solarzelle (2) auf die Sonne zu erhöhen, sitzt die Solarzelle (2) unter einer haubenförmigen Abdeckung (3) aus einem lichtdurchlässigen, das durchstrahlende Licht streuenden Werkstoff. Die Abdeckung kann z. B. kuppel-, polyeder-, paraboloid- oder ellipsoidförmig ausgebildet sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Solarzellengenerator mit mindestens einer Solarzelle zur Erzeugung einer elektrischen Spannung.
Solarzellengeneratoren werden im Außenbereich eingesetzt, um aus Sonnenlicht eine elektrische Spannung zur Versorgung eines elektrischen Verbrauchers oder Gerätes zu erzeugen. Beispielsweise sind an Parkscheinautomaten Solarzellen angeordnet, welche die elektrische Versorgungsspannung für den Parkscheinautomaten liefern. Eine weitere Einsatzmöglichkeit für Solarzellen ist die Anordnung auf dem Dach oder an der Wand eines Gebäudes, um z. B. die elektrische Spannung für einen Sensor, einen Bewegungsmelder oder dergleichen oder zur Einspeisung in das Stromnetz zu erzeugen.
Um stets den optimalen Wirkungsgrad zu erzielen, ist eine Solarzelle mittels einer Stellvorrichtung möglichst genau auf die Sonne auszurichten und mittels einer Regelungsvorrichtung der Sonne nachzuführen.
Derartige Stell- und Regelungsvorrichtungen sind aber mit den Nachteilen behaftet, dass sie selbst Strom verbrauchen, technisch aufwendig und somit auch störanfällig sind, sowie hohe Herstellungskosten verursachen.
Ohne eine Stell- und Regelungsvorrichtung sinkt der Wirkungsgrad einer Solarzelle um so stärker ab, je weiter sich die Sonne vom optimalen Sonnenstand entfernt, weil nicht mehr genügend Sonnenlicht auf die Solarzelle fällt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung den Wirkungsgrad eines preisgünstig herstellbaren Solarzellengenerators ohne Stell- und Regelungsvorrichtung erheblich zu verbessern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit dem im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen dadurch, daß die Solarzelle unter einer haubenförmigen Abdeckung sitzt, die aus einem lichtdurchlässigen und das durchstrahlende Licht streuenden Werkstoff hergestellt ist.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die Solarzelle unter einer haubenförmigen Abdeckung aus einem Werkstoff anzuordnen, der lichtdurchlässig ist, zugleich aber das durchstrahlende Licht streut, wird durch die Brechung des einfallenden Lichtes wesentlich mehr Licht auf die Solarzelle gelenkt als ohne die erfindungsgemäße haubenförmige Abdeckung. Bei der Erfindung wird nicht nur das unmittelbar auf die Solarzelle fallende Licht, sondern auch das bewußt erzeugte Streulicht auf die Solarzelle gerichtet, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Selbst bei ungünstigem Sonnenstand kann noch ein zufriedenstellender Wirkungsgrad erzielt werden, ohne dass hierzu eine technisch aufwendige, störanfällige und teuere Stell- und Regelungsvorrichtung zur Nachführung der Solarzelle erforderlich ist. Außerdem schützt die haubenförmige Abdeckung die Solarzelle vor Witterungseinflüssen.
Die erfindungsgemäße haubenförmige Abdeckung kann beispielsweise einer Kuppel, einem Polyeder, einer Kanzel, einer Pyramide, einem Kegel, einem Paraboloid, einem Ellipsoid oder dergleichen nachgebildet sein.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher beschrieben und erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einer Kuppel nachempfundenen Abdeckung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einem Polyeder nachempfundenen Abdeckung,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einer Pyramide oder einem Kegel nachempfundenen Abdeckung,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einer Kanzel oder einem Paraboloid nachempfundenen Abdeckung und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer einem Ellipsoid nachempfundenen Abdeckung.
In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
Unter einer kuppelförmigen Abdeckung 3 sitzt auf der Oberseite eines Gehäuses 1, in welchem z. B. elektronische Schaltungen angeordnet sind, eine Solarzelle 2. Die kuppelförmige Abdeckung 3 ist dicht mit der Oberseite des Gehäuses 1 verbunden, so dass die Solarzelle 2 vor Wind, Wasser und Schmutz geschützt ist.
Bei dem in Fig. 2 abgebildeten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Abdeckung 3 einem Polyeder nachempfunden.
Das in Fig. 3 abgebildete Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit einer pyramiden- oder kegelförmigen Abdeckung ausgerüstet.
Die Abdeckung des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung hat die Form einer Kanzel oder eines Paraboloids. Die Solarzelle 2 ist z. B. so auf der Oberseite des Gehäuses 1 angeordnet, dass ihre lichtempfindliche Oberfläche einen Winkel α zur Längsebene des Parabolids einschließt.
Schließlich ist in Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet, dessen Abdeckung 3 gleich einem Ellipsoid geformt ist.
Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß der Wirkungsgrad eines Solarzellengenerators erheblich verbessert wird, ohne dass hierzu eine Ausrichtung und Nachführung der Solarzelle auf die Sonne erforderlich ist. Zusätzlich ist die Solarzelle optimal vor Witterungseinflüssen - Wind, Regen und Schnee - sowie vor Schmutz geschützt.
Der erfinderungsgemäße Solarzellengenerator kann überall eingesetzt werden, wo der Einsatz von Solarzellengeneratoren möglich ist. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse
2 Solarzelle
3 haubenförmige Abdeckung

Claims

1. Solarzellengenerator mit mindestens einer Solarzelle (2) zur Erzeugung einer elektrischen Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzelle (2) unter einer haubenförmigen Abdeckung (3) sitzt, die aus einem lichtdurchlässigen und das durchstrahlende Licht streuenden Werkstoff hergestellt ist.

2. Solarzellengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung fest mit der Oberseite eines Gehäuses (1) verbunden ist und dass die Solarzelle (2) auf der Oberseite des Gehäuses (1) unter der Abdeckung (3) sitzt.

3. Solarzellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) kuppelförmig gestaltet ist.

4. Solarzellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) als Polyeder ausgebildet ist.

5. Solarzellengenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) pyramidenförmig gestaltet ist.

6. Solarzellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) kanzelförmig ausgebildet ist.

7. Solarzellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) kegelförmig gestaltet ist.

8. Solarzellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) als Paraboloid ausgebildet ist.

9. Solarzellengenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haubenförmige Abdeckung (3) als Ellipsoid ausgebildet ist.

10. Solarzellengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch kennzeichnet, dass die lichtempfindliche Oberfläche der Solarzelle (2) einen vorgebbaren Winkel α zu einer Bezugsachse oder -ebene der haubenförmigen Abdeckung (3) einschließt.

11. Solarzellengenerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Bezugsachse oder -ebene einer Symmetrieachse oder -ebene der haubenförmigen Abdeckung (3) vorgesehen ist.