DE102008007695A1 - Vehicle component comprises solar cells forming a light guiding element and/or light scattering element when illuminated by light sources - Google Patents

Vehicle component comprises solar cells forming a light guiding element and/or light scattering element when illuminated by light sources Download PDF

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Abstract

Vehicle component comprises solar cells (1) forming a light guiding element and/or light scattering element when illuminated by light sources. Preferred Features: The vehicle component is made from plastic and/or glass and has a structured arrangement of integrated solar cells. The light sources are formed as an incandescent lamp, a gas discharge lamp, an illuminating diode and/or an electroluminescent film.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbauteil, das zumindest teilweise oder vollständig transparent ist und in und/oder auf welchem Solarzellen zur Erzeugung elektrischer Energie integriert sind.The The invention relates to a vehicle component that is at least partially or completely transparent and in and / or on which Solar cells are integrated to generate electrical energy.

Aus der DE 103 13 067 A1 ist ein Fahrzeugdach mit einem verstellbaren, nicht-transparenten Deckel zum wahlweisen Verschließen bzw. mindestens teilweisen Freigeben einer Dachöffnung bekannt, wobei der Deckel eine Deckelplatte aufweist. Die Deckelplatte ist mit einem Solargenerator versehen, der Solarzellen aufweist und an der Unterseite der Deckelplatte angebracht ist. Der Deckel ist insgesamt nicht transparent, da der Solargenerator nicht transparent ist, obschon die Deckelplatte zweckmäßiger Weise im Bereich der Solarzellen transparent ist. An der Unterseite der Deckelplatte ist weiterhin eine Plattenanordnung befestigt, die mindestens über einen Teil ihrer Fläche als Leuchtfläche ausgebildet ist, welche eine Elektrolumineszenzlage aufweist. Ferner kann an der Unterseite der Deckelplatte eine transparente Platte befestigt sein, die an mindestens einer Kante aus einer Lichtquelle beleuchtbar ist und so ausgebildet ist, dass an der mindestens einen Kante eingestrahltes Licht mittels Streuung oder Reflexion zum Fahrzeuginnenraum hin austritt.From the DE 103 13 067 A1 is a vehicle roof with an adjustable, non-transparent lid for selectively closing or at least partially releasing a roof opening known, the lid having a cover plate. The cover plate is provided with a solar generator having solar cells and attached to the underside of the cover plate. The cover is not transparent as a whole, since the solar generator is not transparent, although the cover plate is expediently transparent in the area of the solar cells. On the underside of the cover plate a plate assembly is further attached, which is formed at least over a part of its surface as a luminous surface having an electroluminescent layer. Further, a transparent plate can be attached to the underside of the cover plate, which is illuminated on at least one edge of a light source and is designed so that at the at least one edge irradiated light exits through scattering or reflection to the vehicle interior.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fahrzeugbauteil mit integrierten Solarzellen anzugeben, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist.Of the Invention is based on the object, an improved vehicle component to specify with integrated solar cells, which is simple and inexpensive can be produced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Fahrzeugbauteil gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The Task is according to the invention with a vehicle component solved, which specified in claim 1 features having.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugbauteil, das zumindest teilweise oder vollständig transparent ist und in und/oder auf welchem Solarzellen zur Erzeugung elektrischer Energie integriert sind, zeichnet sich dadurch aus, dass die Solarzellen derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Beleuchtung durch mindestens eine Lichtquelle ein Lichtleitelement und/oder Lichtstreuelement bilden. Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Fahrzeugbauteil durch Integration der Solarzellen zur Erzeugung elektrischer Energie und zur Lichtleitung und/oder Lichtstreuung zum Erzielen von Lichteffekten zu verwenden.The Vehicle component according to the invention, the at least partially or completely transparent and in and / or on which solar cells integrated to generate electrical energy are distinguished by the fact that the solar cells are formed in this way are that they are illuminated by at least one light source form a light-guiding element and / or light-scattering element. Thus is it is possible in an advantageous manner, the vehicle component by Integration of solar cells for the production of electrical energy and for light conduction and / or light scattering to achieve light effects to use.

Das teilweise oder vollständig transparente Fahrzeugbauteil ist bevorzugt aus Kunststoff und/oder Glas gefertigt, so dass eine Anpassung von Eigenschaften des Fahrzeugbauteils, insbesondere seines Gewichtes, seiner mechanischen Beanspruchbarkeit und/oder seiner mechanischen Flexibilität, an verschiedene Einsatzorte und Einsatzbedingungen ermöglicht und durchführbar ist.The partially or completely transparent vehicle component is preferably made of plastic and / or glass, so that a Adaptation of properties of the vehicle component, in particular its Weight, its mechanical strength and / or its mechanical flexibility, to different locations and conditions of use made possible and feasible is.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeugbauteil eine strukturierte Anordnung der integrierten Solarzellen auf, so dass es möglich ist, eine Ausleuchtcharakteristik zu steuern und verschiedenste Lichteffekte zu erreichen.In a development of the invention, the vehicle component a structured arrangement of the integrated solar cells, so that it is possible to control a lighting characteristic and to achieve different lighting effects.

Weiterhin sind Form und Abmessungen der integrierten Solarzellen derart ausgebildet, dass ein flächiges Element, insbesondere Leuchtelement gegeben ist. Hierdurch sind die Solarzellen einerseits in einem sehr flachen Fahrzeugbauteil mit sehr flach ausgeführten Einbauorten, z. B. in einem Kraftfahrzeugdach, integrierbar. Andererseits kann mittels eines flächigen Leuchtelements eine gewünschte Ausleuchtcharakteristik, z. B. Bild oder Symbole enthaltende Ausleuchtcharakteristik, erzielt werden.Farther the shape and dimensions of the integrated solar cells are designed such that a planar element, in particular lighting element given is. As a result, the solar cells are on the one hand in one very flat vehicle component with very flat running Installation locations, z. B. in a motor vehicle roof, integrable. on the other hand can by means of a flat luminous element a desired Illumination characteristic, z. B. picture or symbols containing illumination characteristics, be achieved.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Solarzellen und/oder die Lichtquellen jeweils unterschiedliche Farbgebungen auf, wobei die Lichtquellen als Glühlampen, Gasentladungslampen, Leuchtdioden und/oder Elektrolumineszenzfolien ausgebildet sind. Somit können in vorteilhafter Weise zusätzlich zu der Lichtleitung und/oder Lichtstreuung verschiedene Lichteffekte erreicht werden.In an embodiment of the invention, the solar cells and / or the light sources each have different colors, wherein the light sources as incandescent lamps, gas discharge lamps, light emitting diodes and / or electroluminescent films are formed. Thus, you can advantageously in addition to the light pipe and / or Light scattering different lighting effects can be achieved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be described below with reference to a drawing explained.

Dabei zeigt:there shows:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit verschiedenen möglichen Positionen zu einer Anordnung von erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteilen. 1 schematically a motor vehicle with various possible positions to an arrangement of vehicle components according to the invention.

1 stellt ein Kraftfahrzeug F mit verschiedenen möglichen Positionen zu einer Anordnung von erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteilen mit integrierten Solarzellen 1 dar. 1 represents a motor vehicle F with different possible positions to an arrangement of vehicle components according to the invention with integrated solar cells 1 represents.

Dabei sind die Solarzellen 1 in und/oder auf teilweise oder vollständig transparenten Fahrzeugbauteilen angeordnet. Bei diesen Fahrzeugbauteilen kann es sich beispielsweise um einen Scheinwerfer 2, eine Frontscheibe 3, eine Heckscheibe 4, eine Seitenscheibe 5, ein Dach 6 und/oder andere geeignete Fahrzeugbauteile des Kraftfahrzeuges F handeln. Die teilweise oder vollständig transparenten Fahrzeugbauteile sind dabei aus Kunststoff und/oder Glas gebildet, so dass diese an die entsprechende Verwendung angepasste Eigenschaften, insbesondere ein entsprechendes Gewicht, eine entsprechende mechanische Beanspruchbarkeit und/oder eine entsprechende mechanische Flexibilität aufweisen.Here are the solar cells 1 arranged in and / or on partially or completely transparent vehicle components. These vehicle components may be, for example, a headlight 2 , a windshield 3 , a rear window 4 , a side window 5 , a roof 6 and / or other suitable vehicle components of the motor vehicle F act. The partially or completely transparent vehicle components are formed from plastic and / or glass, so that they have adapted to the appropriate use properties, in particular a corresponding weight, a corresponding mechanical strength and / or a corresponding mechanical flexibility.

Bei dem Fahrzeugbauteil kann es sich weiterhin um eine Glas- und/oder Kunststofffläche handeln, deren Transparenz und/oder Lichtdurchlässigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung veränderbar ist, woraus eine Abdunklung bzw. Abschattung des Fahrzeugbauteils resultiert.at the vehicle component may continue to be a glass and / or Plastic surface act their transparency and / or translucency is changeable by applying an electrical voltage, resulting in a darkening or shading of the vehicle component.

Es sind alle Arten von Solarzellen 1, wie z. B. Solarzellen auf Siliziumbasis, auf Polymerbasis, Farbstoff-Solarzellen oder organische Solarzellen verwendbar. Die Solarzellen 1 können dabei auf den Fahrzeugbauteilen oder beispielsweise anhand einer Verbundbauweise, wie sie z. B. bei der Herstellung der Frontscheibe 3 oder des Daches 6 des Kraftfahrzeuges F angewandt wird, in und/oder zwischen einzelnen Fahrzeugbauteilen angeordnet werden. Bei dieser Verbundbauweise sind die Solarzellen 1 vorzugsweise als eine Folie ausgeführt oder werden direkt mittels eines Druckverfahrens auf ein oder mehrere Bestandteile des Fahrzeugbauteiles aufgebracht.They are all types of solar cells 1 , such as As solar cells based on silicon, polymer-based, dye solar cells or organic solar cells used. The solar cells 1 can in this case on the vehicle components or, for example, based on a composite construction, as z. B. in the manufacture of the windscreen 3 or the roof 6 of the motor vehicle F, are arranged in and / or between individual vehicle components. In this composite construction, the solar cells 1 preferably carried out as a film or are applied directly by means of a printing process on one or more components of the vehicle component.

Mittels der Solarzellen 1 ist es möglich, insbesondere bei Tageslicht, eine Strahlungsenergie von einem aus einer Lichtquelle ausgesendeten Licht, insbesondere Sonnenlicht, in eine elektrische Energie umzuwandeln. Diese Energie wird vorzugsweise in einer nicht näher dargestellten Vorrichtung, z. B. einem Akkumulator, gespeichert oder direkt für in dem Kraftfahrzeug F angeordnete Verbraucher verwendet.By means of the solar cells 1 It is possible, in particular in daylight, to convert a radiation energy from a light emitted from a light source, in particular sunlight, into an electrical energy. This energy is preferably in a device, not shown, for. As an accumulator stored or used directly for arranged in the motor vehicle F consumers.

Die Solarzellen 1 sind mit einer strukturierten Anordnung in und/oder auf die Fahrzeugbauteile ein- bzw. aufgebracht. Durch eine Beleuchtung der auf die Fahrzeugbauteile ein- oder aufgebrachten Solarzellen 1, insbesondere bei Dunkelheit mittels einer Lichtquelle, deren Leuchtmittel z. B. als Glühlampen, Gasentladungslampen, Leuchtdioden und/oder Elektrolumineszenzfolie ausgeführt sind, bilden die Solarzellen 1 Lichtleitelemente und/oder Lichtstreuelemente.The solar cells 1 are on or applied with a structured arrangement in and / or on the vehicle components. By illuminating the solar cells applied or applied to the vehicle components 1 , Especially in the dark by means of a light source, the light source z. B. are designed as incandescent lamps, gas discharge lamps, light emitting diodes and / or electroluminescent, form the solar cells 1 Light guide elements and / or light scattering elements.

Der Einsatz von Elektrolumineszenzfolie als Leuchtmittel ist dabei besonders vorteilhaft, da bei einem Anlegen einer elektrischen Spannung in einfacher Art und Weise ein flächiges Leuchtelement erzeugbar ist und aus dem Stand der Technik bekannt ist, dass Elektrolumineszenzfolien beliebig formbar sind.Of the Use of electroluminescent film as a light source is particularly special advantageous, since upon application of an electrical voltage in a simple way a flat light emitting element generated and is known in the art that electroluminescent are arbitrarily malleable.

In einer sinnvollen Weiterbildung der Erfindung eignen sich weiterhin als Leuchtmittel besonders organische Leuchtdioden (= OLED), welche in einem Druckverfahren herstellbar sind und somit ebenfalls für die Verwendung auf flach ausgeführten Anordnungen, insbesondere Fahrzeugbauteilen geeignet sind. Weiterhin besteht die Möglichkeit, organische Leuchtdioden und Solarzellen auf Polymerbasis in einem Druckverfahren herzustellen, wodurch einerseits eine Kostenersparnis erzielt und andererseits die Möglichkeit, vielfältigste und unterschiedlichste Ausführungen der Lichtleitelemente und/oder Lichtstreuelemente zu erzeugen, geschaffen wird.In a meaningful development of the invention are still suitable as light bulbs especially organic light-emitting diodes (= OLED), which can be produced in a printing process and thus also for the use on flat arrangements, in particular Vehicle components are suitable. It is also possible organic light-emitting diodes and polymer-based solar cells in one Produce printing process, which on the one hand a cost savings scores and on the other hand the possibility of most diverse and various designs of the light-guiding elements and / or to create light scattering elements.

Anhand der strukturierten Anordnung der Solarzellen 1, z. B. versetzt übereinander oder ein Symbol bildend nebeneinander, ist eine Beeinflussung der Lichtleitung und/oder Lichtstreuung und somit ein gewünschtes Erscheinungsbild des ausgesendeten Lichtes erzielbar.Based on the structured arrangement of the solar cells 1 , z. B. offset one above the other or forming a symbol next to each other, an influence on the light pipe and / or light scattering and thus a desired appearance of the emitted light can be achieved.

Bei einer unterbrochenen und/oder versetzten Anordnung der Solarzellen 1 sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung bietet sich eine Verwendung von aus dem Stand der Technik bekannten transparenten elektrischen Leitungen an, die ebenfalls in einem Druckverfahren auf und/oder in das Fahrzeugbauteil aufbringbar und/oder einbringbar sind. Durch die Transparenz wird eine vereinfachte elektrische Verschaltung der Solarzellen 1 erreicht, ohne ein Erscheinungsbild einer gewünschten Struktur und/oder eines gewünschten Motives durch Einschränkung einer Transparenz negativ zu beeinflussen.In an interrupted and / or staggered arrangement of the solar cells 1 both in the vertical and horizontal directions, a use of known from the prior art transparent electrical lines, which are also applied and / or introduced in a printing process on and / or in the vehicle component. Due to the transparency, a simplified electrical interconnection of the solar cells 1 achieved without adversely affecting an appearance of a desired structure and / or motive by restricting transparency.

Somit sind je nach Anwendung und Ausgestaltung eine Innenraumbeleuchtung und/oder eine Außenbeleuchtung des Kraftfahrzeuges F in ihrer Ausleuchtcharakteristik und Helligkeit beeinflussbar. Es sind beispielsweise ambiente Beleuchtungen, Designbeleuchtungen und Hinweisbeleuchtungen mittels der integrierten und beleuchteten Solarzellen 1 am erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteil realisierbar. So kann beispielsweise bei einer Nutzung der Erfindung in dem Kraftfahrzeug F, insbesondere einem Dienstfahrzeug einer Polizei, Feuerwehr oder eines Rettungsdienstes einem vorausfahrenden, entgegenkommenden und/oder in gleicher Richtung hinterherfahrenden Fahrzeugführer ein Hinweis, eine Warnung und/oder eine Aufforderung ausgegeben werden, die z. B. auf einem Teilbereich der Frontscheibe 2 und/oder Heckscheibe 3 des Kraftfahrzeuges F angeordnet ist. Wie in 1 dargestellt, kann es sich bei einem Hinweis beispielsweise um ein auf dem Dach 6 des Kraftfahrzeuges F mittels der Beleuchtung der Solarzellen 1 dargestelltes rotes Kreuz handeln, welches z. B. auf ein Dienstfahrzeug eines Rettungsdienstes hinweist.Thus, depending on the application and design of an interior lighting and / or exterior lighting of the motor vehicle F in their Ausleuchtcharakteristik and brightness can be influenced. There are, for example, ambient lighting, design lighting and information lighting using the integrated and illuminated solar cells 1 can be realized on the vehicle component according to the invention. Thus, for example, when using the invention in the motor vehicle F, in particular a service vehicle of a police, fire or rescue service a driving ahead, oncoming and / or in the same direction behind the driver a note, a warning and / or a request will be issued z , B. on a portion of the windscreen 2 and / or rear window 3 of the motor vehicle F is arranged. As in 1 For example, an indication may be on the roof 6 of the motor vehicle F by means of the illumination of the solar cells 1 represented represented by the red cross, which z. B. indicates a service vehicle of an ambulance service.

In einer Weiterbildung der Erfindung können anhand einer Anordnung von farblich unterschiedlich ausgeführten Solarzellen und/oder mit farbigen Leuchtmitteln der Lichtquellen weitere Lichteffekte erzielt werden. Besonders Farbstoff-Solarzellen eignen sich besonders zur Erzeugung farbiger Lichteffekte, da diese semitransparent sind.In a development of the invention can be made by means of an arrangement of differently colored solar cells and / or achieved with colored bulbs of the light sources more light effects become. Especially dye solar cells are particularly suitable for Creation of colored light effects, as they are semitransparent.

Mittels der beschriebenen strukturierten Anordnung der Solarzellen 1 auf und/oder in dem Fahrzeugbauteil, den Eigenschaften der Solarzellen 1 und der Ausgestaltung der Solarzellen und der teilweise oder vollständig transparenten Fahrzeugbauteile an dem Kraftfahrzeug F ist ein an verschiedene Bauräume angepasstes Leuchtelement herstellbar. So ist es möglich, das erfindungsgemäßes Fahrzeugbauteil, z. B. das Dach 5 des Kraftfahrzeuges F oder Teile dieses, als flächiges Leuchtelement derart auszuführen, dass eine gewünschte Beleuchtung des Innenraumes des Kraftfahrzeuges F in einer Farbgebung, Helligkeit und Ausleuchtcharakteristik vorgebbar und steuerbar ist.By means of the described structured arrangement of the solar cells 1 on and / or in the drive component, the properties of solar cells 1 and the embodiment of the solar cells and the partially or completely transparent vehicle components on the motor vehicle F is a light element adapted to different installation spaces produced. So it is possible, the vehicle component according to the invention, for. B. the roof 5 of the motor vehicle F or parts of this, to be designed as a planar light-emitting element such that a desired illumination of the interior of the motor vehicle F in a color, brightness and illumination characteristics can be predetermined and controlled.

11
Solarzellesolar cell
22
Scheinwerferheadlights
33
Frontscheibewindscreen
44
Heckscheiberear window
55
Seitenscheibeside window
66
Dachtop, roof
FF
Kraftfahrzeugmotor vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10313067 A1 [0002] - DE 10313067 A1 [0002]

Claims (7)

Fahrzeugbauteil, das zumindest teilweise oder vollständig transparent ist und in und/oder auf welchem Solarzellen (1) zu einer Erzeugung elektrischer Energie integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (1) derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Beleuchtung durch mindestens eine Lichtquelle ein Lichtleitelement und/oder Lichtstreuelement bilden.Vehicle component that is at least partially or completely transparent and in and / or on which solar cell ( 1 ) are integrated into a generation of electrical energy, characterized in that the solar cells ( 1 ) are formed such that they form a light guide element and / or light scattering element when illuminated by at least one light source. Fahrzeugbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbauteil aus Kunststoff und/oder Glas gebildet ist.Vehicle component according to claim 1, characterized in that that the vehicle component is made of plastic and / or glass. Fahrzeugbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbauteil eine strukturierte Anordnung der integrierten Solarzellen (1) aufweist.Vehicle component according to claim 1 or 2, characterized in that the vehicle component is a structured arrangement of the integrated solar cells ( 1 ) having. Fahrzeugbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form und Abmessungen der integrierten Solarzellen (1) ein flächiges Leuchtelement bilden.Vehicle component according to one of claims 1 to 3, characterized in that a shape and dimensions of the integrated solar cells ( 1 ) form a planar luminous element. Fahrzeugbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierten Solarzellen (1) eine unterschiedliche Farbgebung aufweisen.Vehicle component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the integrated solar cells ( 1 ) have a different color. Fahrzeugbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen eine unterschiedliche Farbgebung aufweisen.Vehicle component according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the light sources have a different Have color. Fahrzeugbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle als Glühlampe, Gasentladungslampe, Leuchtdiode und/oder Elektrolumineszenzfolie ausgeführt ist.Vehicle component according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the light source as a light bulb, Gas discharge lamp, light emitting diode and / or electroluminescent film is executed.
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