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Die Erfindung betrifft ein Strukturbauteil zur Wärmeabschirmung eines Motors oder einer Motorkomponente, insbesondere ein Hitzeschild für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei das Strukturbauteil eine flächige Ausdehnung hat und dadurch eine vom Motor emittierte Wärmestrahlung mindestens teilweise abschirmbar ist.
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Das Wärmemanagement beispielsweise in Fahrzeugen ist komplex und damit auch die Anforderungen an thermische und akustische Abschirmsysteme, da sich moderne Motoren durch immer höhere Leistungsdichte bei immer kleinerem Raumangebote auszeichnen. Faktoren wie Fahrzeugdesign, Luftwiderstand und Systeme zur Insassensicherung geben den zur Verfügung stehenden Platz vor. Gleichzeitig muss eine steigende Zahl von Bauteilen berücksichtigt werden, beispielsweise aufgrund der höheren Ansprüche an die Abgasqualität, des größeren Bedarfs an elektronischen Komponenten zur Motor- und Nebenaggregatesteuerung und nicht zuletzt aufgrund der Erwartungen der Endkunden hinsichtlich des Komforts. Durch das begrenzte Platzangebot wird die zum Abtransport der Hitze erforderliche Kühlluftzirkulation behindert. Ein Großteil der Komponenten muss daher vor zu hohen Temperaturen geschützt werden.
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Die primäre Funktion von Abschirmteilen liegt im Schutz temperaturempfindlicher Bauteile. Hitzequellen im Fahrzeug sind beispielsweise die abgasführenden Teile wie Abgaskrümmer, Turbolader, Katalysatoren, Rußpartikelverbrennungssysteme und dergleichen. Überwiegend handelt es sich bei den Abschirmteilen oder Hitzeschildern um dreidimensionale Freiformflächenbauteile, die auch als Strukturbauteil bezeichnet werden können. Das Abschirmteil soll einerseits so nah wie möglich an der Hitzequelle platziert werden, um die Umgebung vor den im Betrieb entstehenden Wärmeenergien, sei es nun durch Strahlung oder durch Konvektion, zu schützen. Durch die bekannten Hitzeschilder wird die Wärme abgeschirmt, wobei gleichzeitig mit der Wärmeabschirmung auch eine Schalldämmung bewirkt werden kann.
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Aus der
DE 10 2006 029 087 A1 ist ein Strukturbauteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, das die oben beschriebenen Anforderungen sehr gut erfüllt.
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Aus der
GB 2 385 664 A ist ein in die Zylinderkopfdichtung einer Brennkraftmaschine integrierter optischer Sensor bekannt, mit dem unter Verwendung der sogenannten Light Channel Communication (LCC) Technologie Druckänderungen detektierbar sind.
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Aus der
US 2001/0042534 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung für das Befüllen eines Tanks bekannt, bei der mittels einer Reflexionslichtschranke die Anwesenheit des Tankdeckels überprüfbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strukturbauteil, insbesondere ein Hitzeschild für Motoren bereitzustellen, das einen vergrößerten Funktionsumfang aufweist. In einer Ausführungsart der Erfindung soll die abgeschirmte Wärme zur Energierückgewinnung eingesetzt werden.
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Diese Aufgabe ist durch das im Anspruch 1 bestimmte Strukturbauteil gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
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In einer Ausführungsart weist das Strukturbauteil ein Photoelement auf, das die Energie, welche in der vom Motor oder der Motorkomponente emittierten Wärmestrahlung enthalten ist, mindestens teilweise in elektrische Energie umwandelt. Die Umwandlung in elektrische Energie erfolgt vorzugsweise direkt, d. h. ohne Übergangsmedium, beispielsweise ohne Übertragung der Wärmestrahlung auf ein Zwischenmedium mit anschließender elektrischer Energiegewinnung durch bewegte elektromechanische Teile.
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Bei dem Motor kann es sich um eine Verbrennungskraftmaschine handeln, beispielsweise um einen OTTO-Motor oder einen DIESEL-Motor, um einen Elektromotor oder um eine Gasturbine. Auch bei einem Elektromotor wird Wärmestrahlung emittiert, die mit einem erfindungsgemäßen Strukturbauteil in elektrische Energie umwandelbar ist. Bei Hybridantrieben kann die Verbrennungskraftmaschine und/oder der Elektromotor mit einem erfindungsgemäßen Hitzeschild ausgestattet sein. Mit dem erfindungsgemäßen Strukturbauteil können auch lediglich einzelne oder Gruppen von Motorkomponenten, wie beispielsweise Abgasanlagen oder Teile davon, abgeschirmt werden.
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Das Photoelement kann durch eine oder mehrere photovoltaische Zellen gebildet sein, bei denen unter Ausnutzung des photoelektrischen Effektes, insbesondere des inneren photoelektrischen Effektes, die Wandlung der Energie der Wärmestrahlung in elektrische Energie erfolgt, insbesondere in das Auftreten einer elektrischen Spannung an den Anschlusselektroden des Photoelements. Hierzu weist das Photoelement bzw. die photovoltaische Zelle einen sogenannten p/n-Übergang auf, in dessen Bereich durch Absorption der Wärmestrahlung Elektronen-Loch-Paare gebildet werden. Durch die sich im Bereich des p/n-Überganges bildende Raumladungszone, in der ein elektrisches Feld herrscht, werden die durch Strahlungseinwirkung getrennten Ladungsträger abgezogen und zu Anschlusselektroden des Photoelements transportiert, zwischen denen eine elektrische Potentialdifferenz entsteht, die als elektrische Energie genutzt werden kann.
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Durch das erfindungsgemäße Strukturbauteil ist es möglich, die von dem Motor abgestrahlte thermische Energie nicht nur abzuschirmen, sondern in elektrische Energie umzuwandeln. Dadurch ist der Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine erhöht und gleichzeitig eine effiziente Wärmeabschirmung gewährleistet, da die Wärmestrahlung nicht nur reflektiert und abgeschirmt wird, sondern absorbiert und in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Die von dem Photoelement bereitgestellte Energie kann in das Bordnetz beispielsweise eines Fahrzeuges eingespeist werden, wodurch entweder unmittelbar elektrische Verbraucher des Fahrzeuges betrieben werden können oder die elektrische Energie kann in dem in der Regel im Fahrzeug vorhandenen elektrochemischen Energiespeicher gespeichert werden. In beiden Fällen ergibt sich eine Einsparung des Kraftstoffverbrauches des Motors. Vorteilhaft ist, dass das erfindungsgemäße Strukturbauteil verhältnismäßig großflächig die Wärmeleistung des Motors, die bisher an die Umwelt abgegeben wird und damit verloren geht, aufnehmen kann und in elektrische Energie umwandeln kann. Die zunehmende Tendenz der Entwicklung vollverkapselter Motoren wirkt sich dabei vorteilhaft auf die Höhe der erzeugbaren elektrischen Energie aus.
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In einer Ausführungsart ist das Photoelement aus einem Halbleiterwerkstoff mit einem Bandabstand von weniger als 1,5 eV hergestellt. Vorzugsweise beträgt der Bandabstand des Halbleiterwerkstoffs sogar weniger als 1,0 eV. Dadurch ist es möglich, einen verhältnismäßig großen Energieanteil der Wärmestrahlung in dem Photoelement zu absorbieren und in elektrische Energie umzuwandeln. Es ist vorteilhaft, das Photoelement aus einem Halbleiterwerkstoff mit einem möglichst geringen Bandabstand herzustellen. In einer Ausführungsart ist der Halbleiterwerkstoff aus einem Verbindungshalbleiter gebildet, beispielsweise InN, GaSb, InAs oder InSb. In einer Ausführungsart handelt es sich bei dem Halbleiter um einen binären Verbindungshalbleiter aus einer Verbindung von Elementen der dritten und fünften Gruppe oder der zweiten und sechsten Gruppe des periodischen Systems. Alternativ oder ergänzend können auch ternäre oder quaternäre Verbindungshalbleiter eingesetzt werden, ebenso wie Elementarhalbleiter wie beispielsweise Germanium.
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In einer Ausführungsart ist das Photoelement aus einem Halbleiterwerkstoff hergestellt, bei dem der Übergang der Elektronen vom Valenz- ins Leitungsband bei der Absorption der Wärmestrahlung direkt erfolgt, d. h., bei dem die Unterkante des Leitungsbandes der Oberkante des Valenzbandes im Diagramm der Energie E über dem Wellenvektor k gegenüberliegt, so dass der Übergang im E(k)-Diagramm im Wesentlichen senkrecht verläuft. Bei der Absorption der Wärmestrahlung werden die Elektronen des Halbleiterwerkstoffes ohne wesentliche Impulsänderung vom Valenzband in das Leitungsband angehoben. Derartige Photoelemente liefern einen besonders hohen Wirkungsgrad für die elektrische Energieerzeugung.
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In einer Ausführungsart weist das Photoelement auf einer dem Motor zugewandten Oberfläche eine Antireflexionsschicht auf. Üblicherweise werden bei Abschirmblechen bzw. Hitzeschildern metallisch glänzende und in der Regel silberfarbene Oberflächen bevorzugt, um eine möglichst geringe Wärmeabsorption und vielmehr eine hohe Wärmereflexion zu erreichen. Das erfindungsgemäße Strukturbauteil weist dagegen eine möglichst geringe Wärmereflexion und eine möglichst hohe Wärmeabsorption auf.
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In einer Ausführungsart weist die erste Seite des Strukturbauteils mindestens bereichsweise eine die Wärmeabsorption und/oder die Wärmeaufnahme fördernde Beschichtung und/oder Oberflächentopographie auf. Dadurch ist gewährleistet, dass die erste Seite möglichst viel Wärmeenergie aufnimmt, die anschließend mittels des Photoelements in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Eine die Wärmeaufnahme fördernde Beschichtung kann beispielsweise durch eine schwarze oder dunkle Färbung, insbesondere durch eine schwarze Eloxierung, bereitgestellt sein. Durch eine Oberflächentopographie kann zudem die für eine Wärmeabsorption zur Verfügung stehende Oberfläche vergrößert sein. Alternativ oder ergänzend können auch Antireflexionsschichten auf die Oberfläche aufgebracht sein.
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In einer Ausführungsart weist die zweite Seite des Strukturbauteils mindestens bereichsweise eine die Wärmeabstrahlung und/oder Wärmeableitung fördernde Beschichtung und/oder Oberffächentopographie auf. Auf diese Weise kann die Temperatur der zweiten Seite minimiert werden und dadurch der Wirkungsgrad der Energiegewinnung mittels des Photoelements erhöht werden. Eine die Wärmeabstrahlung fördernde Beschichtung kann beispielsweise durch eine schwarze oder dunkle Färbung, insbesondere durch eine schwarze Eloxierung, bereitgestellt werden. Durch eine Oberflächentopographie kann die für die Wärmeableitung bereitgestellte Oberfläche vergrößert sein.
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In einer Ausführungsart bildet eine Blechlage des Strukturbauteils eine elektrische Anschlusselektrode für das Photoelement. Beispielsweise kann die Blechlage die Rückseitenkontaktierung des Photoelements bilden. Auf der dem Motor zugewandten Oberfläche kann das Photoelement durch für Wärmestrahlung im Wesentlichen transparente, aber elektrisch leitfähige Elektrodenbahnen kontaktiert sein, die beispielsweise aus Zinn-dotiertem Indiumoxid hergestellt sein können.
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In einer Ausführungsart weist das Strukturbauteil auf seiner dem Photoelement zugewandten Seite eine Anschlusselektrode zur elektrischen Kontaktierung des Photoelements und/oder elektrische Leiterbahnen auf. Insbesondere können die Anschlusselektroden oder die Leiterbahnen unmittelbar auf eine der Lagen des Strukturbauteils aufgebracht werden, beispielsweise in Dünn- oder Dickschichttechnik aufgedruckt, aufgedampft oder auf sonstige Weise aufgebracht sein. Dadurch kann auf einfache Weise auch eine Verbindung von Anschlusselektroden untereinander realisiert werden, ohne dass es einer Verdrahtung der Abschnitte des Photoelements bedarf. Auch die Anzahl der Kontakt- und Verbindungsstellen ist dadurch minimiert.
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In einer Ausführungsart weist das Strukturbauteil einen Anschlussabschnitt auf, an dem die von dem Photoelement erzeugte elektrische Energie abgreifbar ist. Der Anschlussabschnitt kann mindestens eine flächige Anschlusselektrode aufweisen, die für eine Verbindung mit einer Anschlussleitung an oder nahe einer Randfläche des Strukturbauteils vorgesehen sein kann. Die Anschlussleitung kann beispielsweise steckbar oder lösbar klemmbar sein, so dass bei einem Ausbau des Strukturbauteils auf einfache Weise die elektrische Verbindung gelöst werden kann. Alternativ oder ergänzend kann der Anschluss beispielsweise durch Crimpen, Nieten oder Schweißen erfolgen. In einer Ausführungsart wird bereits durch den Einbau des Strukturbauteils, insbesondere durch die Montage des Strukturbauteils, eine Elektrode des Photoelements mit dem elektrischen Bordnetz verbunden, beispielsweise indem eine Elektrode des Photoelements elektrisch leitend mit dem Fahrzeugchassis verbunden wird, das eine Bezugselektrode oder die Masseelektrode bilden kann. Dadurch ist nur noch eine weitere Elektrode des Photoelements mit dem Bordnetz zu verbinden.
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In einer Ausführungsart ist das Photoelement auf der dem Motor zugewandten Seite des Strukturbauteils angeordnet. Dadurch ist die Effizienz der Energiewandlung des Photoelements weiter erhöht. Alternativ oder ergänzend kann das Photoelement mindestens teilweise auf der dem Motor abgewandten Seite des Strukturbauteils angeordnet sein. Die dem Motor zugewandte Seite des Strukturbauteils kann die Wärmestrahlung absorbieren und anschließend wieder auf das Photoelement abstrahlen.
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In einer Ausführungsart ist das Photoelement mindestens teilweise in Dick- oder Dünnschichttechnik hergestellt. Die photoaktiven Abschnitte und/oder die elektrisch leitenden Verbindungen und/oder die elektrisch leitenden Anschlussflächen des Photoelements können in Dick- oder Dünnschichttechnik hergestellt sein. Insbesondere die elektrisch leitenden Verbindungen und die elektrisch leitenden Anschlüsse können flächig auf das Strukturbauteil aufgebracht sein, beispielsweise auf eine zugehörige Lage des Strukturbauteils. Das Aufbringen kann beispielsweise durch Aufdrucken, Aufdampfen, Abscheiden oder auf sonstige Weise erfolgen. Die Lagen des Strukturbauteils bilden mindestens abschnittsweise elektrische Anschluss- und/oder Verbindungselektroden. In einer Ausführungsart ist das Photoelement mindestens teilweise in einem im Wesentlichen planen Zustand auf das Strukturbauteil aufgebracht, das erst anschließend in seine endgültige Form gebogen wird.
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In einer Ausführungsart weist das Strukturbauteil einen Kompensationsabschnitt auf, mittels dem eine temperaturbedingte Änderung der Ausdehnung des Strukturbauteils derart kompensierbar ist, dass ein Festlegeabschnitt zum Befestigen des Strukturbauteils und/oder der Anschlussabschnitt keine unzulässig hohen mechanischen Spannungen erfährt. Zu diesem Zweck kann der Kompensationsabschnitt Oberflächenstrukturen wie beispielsweise Falten oder Sicken aufweisen, so dass sich der Kompensationsabschnitt im Falle einer temperaturinduzierten Ausdehnungsänderung beispielsweise wie ein Faltenbalg verformen kann. Durch den Kompensationsabschnitt kann auch ein Schutz des Photoelements vor temperaturinduzierten mechanischen Spannungen bereitgestellt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Photoelement aus einem spröden Werkstoff hergestellt ist oder Schichten aus einem spröden Werkstoff aufweist.
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In einer Ausführungsart ist das Photoelement durch Anschluss an eine elektrische Energiequelle auch als elektrische Heizeinrichtung betreibbar. Dadurch können in dem Wirkungsbereich des Strukturbauteils liegende Motorteile temperiert werden, beispielsweise aus dem kalten Zustand vorgeheizt oder auf einer konstanten Temperatur gehalten werden, wodurch die Motoreffizienz und/oder die Abgasreinigung verbessert werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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1 zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils,
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2 zeigt einen Schnitt durch das Strukturbauteil im Bereich des Photoelements, und
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3 zeigt einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils 1 zur Wärmeabschirmung eines Motors 10, im vorliegenden Fall einer Motorkomponente 12, nämlich des Abgaskrümmers. Es können mehrere derartige Strukturbauteile 1 zur Wärmeabschirmung des Motors 10 vorgesehen sein, insbesondere können diese Strukturbauteile 1 auch einer Wärmedämmung und/oder einer dem ästhetischen Formensinn ansprechenden Verkleidung des Motors 10 dienen. Das Strukturbauteil 1 hat eine flächige Ausdehnung, durch welche die von dem Motor 10 emittierte Wärmestrahlung 14 abschirmbar ist. Das Strukturbauteil 1 weist ein Photoelement 16 auf, welches die in der vom Motor 10 emittierten Wärmestrahlung 14 enthaltene Energie in elektrische Energie umwandelt.
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Die 2 zeigt einen Schnitt durch das Strukturbauteil 1 im Bereich des Photoelements 16. Auf einer dem Motor 10 zugewandten metallischen Blechlage 18 des Strukturbauteils 1 ist in Dickschicht- oder Dünnschichttechnik ein Halbleiterwerkstoff 20 aufgebracht, der mehrere Schichten aufweist. Eine der Blechlage 18 zugewandte erste Schicht 22 ist dabei elektronen- oder n-leitend, und eine daran anschließende weitere Schicht 24 ist löcher- oder p-leitend. Die am Übergang von der ersten Schicht 22 zur zweiten Schicht 24 sich ausbildende Raumladungszone 26 bildet den Fangbereich für die zu absorbierende Wärmestrahlung 14.
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Die Abmessungen der Dicke der ersten und zweiten Schicht 22, 24 sowie der Raumladungszone 26 sind nicht maßstäblich dargestellt. In einer Ausführungsart ragt die Raumladungszone 26 bis auf weniger als 10 μm, insbesondere bis auf weniger als 5 μm und vorzugsweise bis auf weniger als 2 μm, im Fall eines Dünnschicht-Photoleiters 16 bis auf weniger als 1,0 μm, insbesondere bis auf weniger als 0,5 μm und vorzugsweise bis auf weniger als 0,2 μm, an die dem Motor 10 zugewandte Oberfläche der zweiten Schicht 24 heran. Umgekehrt erstreckt sich die Raumladungszone 26 mehr als 20 μm, insbesondere mehr als 50 μm und vorzugsweise mehr als 100 μm, im Fall eines Dickschicht-Photoleiters 16 mehr als 200 μm, insbesondere mehr als 500 μm und vorzugsweise mehr als 1.000 μm, in die erste Schicht 22 hinein.
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Im Falle der Absorption der Wärmestrahlung 14 kommt es zu einer Elektronen-Loch-Paarbildung in der Raumladungszone 26, und die Elektronen werden durch die in der Raumladungszone 26 wirkende Feldstärke von den Löchern getrennt, so dass an den Anschlusselektroden des Photoelements 16 eine elektrische Spannung abgreifbar ist.
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Zum Abführen der so erzeugten elektrischen Energie weist das Photoelement 16 elektrische Anschlüsse auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Schicht 22 elektrisch leitend mit der Blechlage 18 verbunden, so dass auch in einem Bereich außerhalb des Photoelements 16 eine erste Anschlussleitung 28 an der Blechlage 18 festgelegt werden kann und dadurch das Photoelement 16 elektrisch kontaktiert werden kann.
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Auf der gegenüberliegenden und dem Motor 10 zugewandten Oberfläche ist auf das Photoelement 16, insbesondere auf die zweite Schicht 24, zunächst mindestens abschnittsweise eine elektrische Kontaktschicht 30 aufgebracht, mit der die zweite Anschlussleitung 32 des Photoelements 16 in elektrisch kontaktierende Verbindung gebracht werden kann. Jedenfalls im photoaktiven Bereich ist auf das Photoelement 16 eine gegebenenfalls auch mehrschichtige Antireflexionsschicht 34 aufgebracht, durch welche eine Reflexion der Wärmestrahlung 14 an der Grenzfläche zum Photoelement 16 verhindert oder jedenfalls reduziert ist.
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Die erste Schicht 22 und die zweite Schicht 24 des Photoelements 16 sind aus einem Halbleiterwerkstoff hergestellt, der einen Bandabstand derart aufweist, dass Wärmestrahlung 14 mit einer Wellenlänge von mehr als 1 μm absorbiert und in elektrische Energie umwandelbar ist. Vorzugsweise absorbiert das Photoelement 16 auch noch Wärmestrahlung mit einer Wellenlänge von mehr als 2 μm, insbesondere mehr als 5 μm. Als Werkstoff kommen insbesondere Halbleiter mit einer Bandkante in Betracht, die weniger als 1 eV beträgt, beispielsweise binäre, ternäre oder quaternäre Verbindungshalbleiter wie InAs oder InSb. Die elektrische Kontaktschicht 30 besteht vorzugsweise aus einem für die zu absorbierende Wärmestrahlung transparenten Werkstoff. Die Antireflexionsschicht 34 kann beispielsweise durch Siliciumnitrid oder Siliciumoxyd gebildet sein oder durch eine Kombination von Siliciumnitrid und Siliciumoxydschichten.
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Die 3 zeigt einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strukturbauteils 101. In lateraler Richtung von dem Photoelement 116 beabstandet, insbesondere randseitig, weist das Strukturbauteil 101 einen Anschlussabschnitt 162 auf, an dem die von dem Photoelement 116 erzeugte elektrische Energie abgreifbar ist. Zu diesem Zweck sind im Bereich des Anschlussabschnitts 162 flächige Anschlusselektroden 164, 166 vorgesehen, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste Anschlusselektrode 164 auf der ersten Seite und eine zweite Anschlusselektrode 166 auf der gegenüberliegenden zweiten Seite. Mit den Anschlusselektroden 164, 166 ist eine weiterführende Anschlussleitung verbindbar, beispielsweise eine Anschlussleitung zu dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeugs. Über eine zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite verlaufende Verbindungsleitung 172 ist die erste Anschlusselektrode 164 mit dem Photoelement 116 verbunden. Die zweite Anschlusselektrode 166 ist über eine die zweite Seite bildende metallische Lage des Strukturbauteils 101 mit dem Photoelement 116 verbunden.
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Das Strukturbauteil 101 ist mittels nur schematisch dargestellter Befestigungselemente 168 beispielsweise im Motorraum eines Fahrzeuges festlegbar, vorzugsweise lösbar festlegbar. Die Befestigungselemente 168 können beispielsweise durch Klammern oder Nieten gebildet sein, mittels denen das Strukturbauteil 101 lösbar befestigbar ist. In einer Ausführungsart wird zusammen mit der mechanischen Befestigung des Strukturbauteils 101 gleichzeitig das Photoelement 116 mindestens einpolig elektrisch kontaktiert, beispielsweise indem eine Anschlusselektrode des Photoelements 116 mit einem Bezugspotential verbunden wird.
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Das Strukturbauteil 101 weist mindestens zu einer Seite, im Ausführungsbeispiel zu beiden Seiten, des Photoelements 116 einen Kompensationsabschnitt 170 auf, der lateral zwischen dem Photoelement 116 und dem Befestigungselement 168 angeordnet ist. Kommt es infolge der Wärmeeinstrahlung zu einer Ausdehnung des Strukturbauelements 110 insbesondere im Bereich des Photoelements 116 in lateraler Richtung, kann dies von den im Ausführungsbeispiel durch Sicken gebildeten Kompensationsabschnitten 170 aufgenommen werden, ohne dass im Bereich des Photoelements 116 unzulässig hohe mechanische Spannungen auftreten. Erforderlichenfalls ist es auch möglich, einen weiteren Kompensationsabschnitt zwischen dem Befestigungselement 168 und dem Anschlussabschnitt 162 vorzusehen.
