DE102010028945A1 - Organic solar cell comprises simple-, tandem- or multiple cells, where organic cell is arranged onto flexible carrier materials, which are arrangeable onto curved or flexible carrier surfaces, are films or textiles and have adhesion agent - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Licht absorbierendes organisches Bauelement, insbesondere eine organische photovoltaische Solarzelle mit einem Kontakt und einem Gegenkontakt sowie einem Bereich organischen Materials oder organischer Materialien, der mit dem Kontakt und dem Gegenkontakt elektrisch verbunden ist, wobei in dem organischen Bereich ein photoaktiver Bereich mit einem photoaktiven Heteroübergang zwischen einem lochleitenden organischen Material und einem elektronenleitenden organischen Material gebildet ist.The The invention relates to a light-absorbing organic device, in particular an organic photovoltaic solar cell with a Contact and a mating contact as well as a range of organic material or organic materials, with the contact and the mating contact is electrically connected, wherein in the organic region, a photoactive Area with a photoactive heterojunction between a hole-conducting organic material and an electron-conducting organic Material is formed.
Seit
der Demonstration der ersten organischen Solarzelle mit einem Wirkungsgrad
im Prozentbereich durch Tang et al. 1986 [
Eine Solarzelle wandelt Lichtenergie in elektrische Energie um. Der Begriff photoaktiv bezeichnet hierbei ebenfalls die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Im Gegensatz zu anorganische Solarzellen werden bei organischen Solarzellen durch das Licht nicht direkt freie Ladungsträger erzeugt, sondern es bilden sich zunächst Exzitonen, also elektrisch neutrale Anregungszustände (gebundene Elektron-Loch-Paare). Erst in einem zweiten Schritt werden diese Exzitonen in freie Ladungsträger getrennt, die dann zum elektrischen Stromfluß beitragen.A Solar cell converts light energy into electrical energy. The term photoactive also refers to the conversion of light energy into electrical power. Unlike inorganic solar cells in organic solar cells by the light not directly free charge carriers generated, but it formed at first excitons, ie electrically neutral excitation states (bound electron-hole pairs). Only in a second step are these excitons released into free charge carriers separated, which then contribute to the electrical current flow.
Der Vorteil solcher Bauelemente auf organischer Basis gegenüber den konventionellen Bauelementen auf anorganischer Basis (Halbleiter wie Silizium, Galliumarsenid) sind die teilweise extrem hohen optischen Absorptionskoeffizienten (bis zu 2 × 105 cm–1), so dass sich die Möglichkeit bietet, mit geringem Material- und Energieaufwand sehr dünne Solarzellen herzustellen. Weitere technologische Aspekte sind die niedrigen Kosten, die Möglichkeit, flexible großflächige Bauteile auf Plastikfolien herzustellen, und die nahezu unbegrenzten Variationsmöglichkeiten und die unbegrenzte Verfügbarkeit der organischen Chemie.The advantage of such organic-based devices over conventional inorganic-based devices (semiconductors such as silicon, gallium arsenide) is the sometimes extremely high optical absorption coefficients (up to 2 × 10 5 cm -1 ), with the potential to be low in material and energy required to produce very thin solar cells. Further technological aspects are the low cost, the possibility of producing flexible large-area components on plastic films, and the almost unlimited possibilities of variation and the unlimited availability of organic chemistry.
Eine
in der Literatur bereits vorgeschlagene Realisierungsmöglichkeit
einer organischen Solarzelle besteht in einer pin-Diode [
- 0. Träger, Substrat,
- 1. Grundkontakt, meist transparent,
- 2. p-Schicht(en),
- 3. i-Schicht(en),
- 4. n-Schicht(en),
- 5. Deckkontakt.
- 0. carrier, substrate,
- 1. basic contact, mostly transparent,
- 2nd p-layer (s),
- 3rd i-layer (s),
- 4th n-layer (s),
- 5. Deck contact.
Hierbei
bedeutet n bzw. p eine n- bzw. p-Dotierung, die zu einer Erhöhung
der Dichte freier Elektronen bzw. Löcher im thermischen
Gleichgewichtszustand führt. Es ist allerdings auch möglich,
dass die n-Schicht(en) bzw. p-Schicht(en) nominell undotiert sind
und nur aufgrund der Materialeigenschaften (z. B. unterschiedliche
Beweglichkeiten), aufgrund unbekannter Verunreinigungen (z. B. verbliebene
Reste aus der Synthese, Zerfalls- oder Reaktionsprodukte während
der Schichtherstellung) oder aufgrund von Einflüssen der
Umgebung (z. B. angrenzende Schichten, Eindiffusion von Metallen
oder anderen organischen Materialien, Gasdotierung aus der Umgebungsatmosphäre)
bevorzugt n-leitende bzw. bevorzugt gleitende Eigenschaften besitzen.
In diesem Sinne sind derartigen Schichten primär als Transportschichten
zu verstehen. Die Bezeichnung i-Schicht bezeichnet demgegenüber
eine nominell undotierte Schicht (intrinsische Schicht). Eine oder
mehrere i-Schichten können hierbei Schichten sowohl aus
einem Material, als auch eine Mischung aus zwei Materialien (sogenannte
interpenetrierende Netzwerke bzw. bulkheterojunction;
Da durch das Licht immer erst Exzitonen erzeugt werden und noch keine freien Ladungsträger, spielt die rekombinationsarme Diffusion von Exzitonen an die aktive Grenzfläche eine kritische Rolle bei Organische Solarzellen. Um einen Beitrag zum Photostrom zu leisten, muss daher in einer guten organischen Solarzelle die Exzitonendiffusionslänge die typische Eindringtiefe des Lichts deutlich übersteigen, damit der überwiegende Teil des Lichts genutzt werden kann. Strukturell und bezüglich der chemischen Reinheit perfekte organische Kristalle oder Dünnschichten erfüllen durchaus dieses Kriterium. Für großflächige Anwendungen ist allerdings die Verwendung von monokristallinen organischen Materialien nicht möglich und die Herstellung von Mehrfachschichten mit ausreichender struktureller Perfektion ist bis jetzt noch sehr schwierig.There excitons are always generated by the light and not yet free charge carrier, plays the low-recombination diffusion from excitons to the active interface a critical Role in organic solar cells. To contribute to the photocurrent Therefore, in a good organic solar cell must be the Exciton diffusion length the typical penetration depth of the Clearly exceed the light, so that the vast majority Part of the light can be used. Structural and re the chemical purity perfect organic crystals or thin films quite meet this criterion. For large area Applications, however, is the use of monocrystalline organic Materials not possible and the production of multiple layers with sufficient structural perfection is still very much difficult.
Falls es sich bei der i-Schicht um eine Mischschicht handelt, so übernimmt die Aufgabe der Lichtabsorption entweder nur eine der Komponenten oder auch beide. Der Vorteil von Mischschichten ist, dass die erzeugten Exzitonen nur einen sehr kurzen Weg zurücklegen müssen bis sie an eine Domänengrenze gelangen, wo sie getrennt werden. Der Abtransport der Elektronen bzw. Löcher erfolgt getrennt in den jeweiligen Materialien. Da in der Mischschicht die Materialien überall miteinander im Kontakt sind, ist bei diesem Konzept entscheidend, dass die getrennten Ladungen eine lange Lebensdauer auf dem jeweiligen Material besitzen und von jedem Ort aus geschlossene Perkolationspfade für beide Ladungsträger sorten zum jeweiligen Kontakt hin vorhanden sind.If if the i-layer is a mixed layer, then takes over the task of light absorption either just one of the components or both. The advantage of mixed layers is that the generated Excziton only have to travel a very short way until they reach a domain border, where they are separated become. The removal of the electrons or holes takes place separated in the respective materials. Because in the mixed layer the Materials are in contact with each other everywhere is with this Concept crucial that the separate charges have a long life own on the respective material and closed from any place Percolation paths for both types of charge carriers present to the respective contact.
Aus
der
Aus
der Literatur sind verschiedene Realisierungsmöglichkeiten
für die photoaktive i-Schicht bekannt. So kann es sich
hierbei um eine Doppelschicht (
Weiterhin
ist aus der Literatur bekannt, dass die photoaktiven Mischschichten
teilweise kristallin vorliegen können (
Weiterhin
sind aus der Literatur Solarzellen mit ip-Struktur bekannt (
Weiterhin
sind Tandem- bzw. Mehrfachsolarzellen aus der Literatur bekannt
(
Bei nicht-polymeren organischen Materialien, so genannten kleinen Molekülen, hängt die Verdampfungstemperatur im Vakuum eng mit den intermolekularen Wechselwirkungen zusammen. Sind diese Wechselwirkungen stark ausgeprägt, führt dies zu einer erhöhten Verdampfungstemperatur.at non-polymeric organic materials, called small molecules, the evaporation temperature in the vacuum depends closely on the intermolecular interactions together. Are these interactions pronounced, this leads to an increased Evaporation temperature.
Unter dem Begriff der Verdampfungstemperatur wird im Sinne der Erfindung diejenige Temperatur verstanden, die benötigt wird, um bei einer gegebenen Verdampfergeometrie (Referenz: Quelle mit einer kreisförmigen Öffnung (1 cm Durchmesser) im Abstand von 30 cm von einem senkrecht darüber angebrachten Substrat) und einem Vakuum im Bereich 10–9 bis 10–10 mbar eine Aufdampfrate von 0.1 nm/s an der Position des Substrates zu erreichen. Hierbei ist es unerheblich, ob es sich dabei um eine Verdampfung im engeren Sinn (Übergang aus der flüssigen Phase in die Gasphase) oder eine Sublimation handelt.For the purposes of the invention, the term evaporation temperature is understood to mean that temperature which is required for a given evaporator geometry (reference: source with a circular opening (1 cm in diameter) at a distance of 30 cm from a substrate mounted vertically above it) Vacuum in the range 10 -9 to 10 -10 mbar to achieve a vapor deposition rate of 0.1 nm / s at the position of the substrate. It does not matter if this is an Ver Steaming in the narrower sense (transition from the liquid phase to the gas phase) or a sublimation acts.
Bei der Schichtbildung durch Aufdampfen entstehen daher bevorzugt solche Strukturen, bei denen die intermolekularen Wechselwirkungen innerhalb der Schicht maximiert werden, so dass die Grenzflächen, die starke Wechselwirkungen eingehen können an der Schichtoberfläche vermieden werden.at The formation of layers by vapor deposition is therefore preferred Structures in which the intermolecular interactions within the layer are maximized so that the interfaces, which can interact strongly at the layer surface be avoided.
Das Problem von anorganische Solarzellen besteht darin, dass es sich um schwere (bei starren Modulen: Glasplatten, Metallrahmen; bei flexiblen Modulen: Metallfolie) und dicke Module handelt, die nicht für alle Anwendungen geeignet sind. Außerdem ist bei anorganische Solarzellen eine homogene Semitransparenz über die gesamte Fläche nur sehr schwierig zu erreichen (bei Siliziumwafern gar nicht). Weiterhin existieren zwar flexible anorganische Module, der Grad der Flexibilität reicht aber nicht für alle Anwendungen aus (speziell dort wo das Modul immer wieder auf und abgerollt werden soll). Weiterhin existieren anorganische Module in verschiedenen Farben, die Variationsmöglichkeit in der Farbgebung ist allerdings noch stark eingeschränkt.The Problem of inorganic solar cells is that it is around heavy (with rigid modules: glass plates, metal frame; flexible modules: metal foil) and thick modules that are not suitable for all applications. Besides that is in inorganic solar cells a homogeneous semitransparency over the whole area very difficult to reach (at Silicon wafers not at all). Furthermore, although there are flexible inorganic Modules, but the degree of flexibility is not enough for all applications (especially where the module keeps coming up and should be unrolled). Furthermore, there are inorganic modules in different colors, the possibility of variation in the Coloring is still very limited.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Anforderung von vielen Anwendungen an ein leichtes, dünnes und möglichst flexibles und für viele Systeme homogen semitransparent (oder gezielt farbliches) photovoltaisches Modul zur Verfügung zu stellen.Of the Invention is therefore based on the object, the requirement of many applications to a light, thin and possible flexible and homogeneous semitransparent for many systems (or specifically colored) photovoltaic module available to deliver.
Die Aufgabe wird durch die Verwendung eines leichten, dünnen oft flexiblen und in einigen Anwendungen auch semitransparenten photoaktiven Bauelementes mit organischen Schichten, insbesondere einer organischen Solarzelle gelöst.The Task is by using a light, thin often flexible and in some applications semitransparent photoactive component with organic layers, in particular an organic solar cell solved.
Die Vorteile organischer Solarzellen gegenüber anorganischen Solarzellen liegen vor allem in den zu erwartenden niedrigeren Kosten. Die verwendeten organischen Halbleitermaterialien sind bei Herstellung in größeren Mengen sehr kostengünstig. Ein weiterer Vorteil sind die bei günstiger Auswahl der Materialien erreichbaren extrem hohen optischen Absorp tionskoeffizienten (bis über 2 × 105 cm–1), die es erlauben, effiziente Absorberschichten von nur wenigen Nanometern Dicke herzustellen. Diese verringert den Materialeinsatz, was zu verringerten Kosten und verringertem Energieaufwand für die Herstellung der Solarzellen führt.The advantages of organic solar cells compared to inorganic solar cells are mainly in the expected lower costs. The organic semiconductor materials used are very inexpensive when produced in large quantities. Another advantage is the achievable with a favorable choice of materials extremely high optical absorption coefficient tion (up to about 2 × 10 5 cm -1 ), which make it possible to produce efficient absorber layers of only a few nanometers thickness. This reduces the use of materials, resulting in reduced costs and reduced energy consumption for the production of the solar cells.
Da im Herstellungsprozess keine hohen Temperaturen benötigt werden (Substrattemperaturen von max. 130°C werden nicht überschritten), ist es möglich, organische Solarzellen als Bauteile sowohl flexibel als auch großflächig auf preiswerten Substraten, z. B. Metallfolie, Plastikfolie oder Kunststoffgewebe, herzustellen. Dies eröffnet neue Anwendungsgebiete, welche den konventionellen Solarzellen verschlossen bleiben. Auf Grund der nahezu unbegrenzten Anzahl verschiedener organischer Verbindungen können die Materialien für ihre jeweilige Aufgabe maßgeschneidert werden.There No high temperatures required in the manufacturing process (substrate temperatures of max 130 ° C are not exceeded), is it possible to use organic solar cells as components both flexible as well as large area on inexpensive substrates, z. As metal foil, plastic film or plastic fabric to produce. This opens up new fields of application, which are the conventional ones Solar cells remain closed. Due to the almost unlimited Number of different organic compounds can the Tailored materials for their respective task become.
In einer bevorzugten Weiterbildung der oben beschriebenen Strukturen sind diese als organische Tandemsolarzelle oder Mehrfachsolarzelle ausgeführt. So kann es sich bei dem Bauelement um eine Tandemzelle aus einer Kombination aus nip, ni, ip, pnip, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin oder pipn-Strukturen handeln, bei der mehrere unabhängige Kombinationen, die mindestens eine i-Schicht enthalten, übereinander gestapelt sind (Kreuzkombinationen).In a preferred embodiment of the structures described above These are as organic tandem solar cell or multiple solar cell executed. So it may be at the device to a tandem cell from a combination of nip, ni, ip, pnip, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin or pipn structures where several independent ones act Combinations containing at least one i-layer, one above the other are stacked (cross combinations).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der oben beschriebenen Strukturen ist diese als eine pnipnipn-Tandemzelle oder Mehrfachsolarzelle ausgeführt.In a particularly preferred embodiment of the above-described Structures this is as a pnipnipn tandem cell or multiple solar cell executed.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mehrere Konversionskontakte hintereinandergeschaltet, so dass es sich z. B. um eine npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn oder pnpnpnipnpnpn Struktur handelt.In Another embodiment of the invention will be more Conversion contacts connected in series, so that it is z. For example, an npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn or pnpnpnipnpnpn Structure acts.
In einer weiteren Ausführungsform sind Lichtfallen zur Vergrößerung optische Weg des einfallenden Lichtes im aktiven System ausgebildet.In In another embodiment, light traps are for magnification formed optical path of the incident light in the active system.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Lichtfalle dadurch realisiert, dass eine dotierte wide-gap-Schicht eine glatte Grenzfläche zur i-Schicht und eine periodisch mikrostrukturierte Grenzfläche zum Kontakt hat.In In another embodiment, the light trap is characterized realized that a doped wide-gap layer a smooth interface to the i-layer and a periodically microstructured interface to the Contact has.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Lichtfalle dadurch realisiert, dass das Bauelement auf einem periodisch mikrostrukturierten Substrat aufgebaut wird und die homogene Funktion des Bauelements, also eine kurzschlussfreie Kontaktierung und homogene Verteilung des elektrischen Feldes über die gesamte Fläche, durch die Verwendung einer dotierten wide-gap-Schicht gewährleistet wird. Ultradünne Bauelemente weisen auf strukturierten Substraten eine erhöhten Gefahr zur Bildung lokaler Kurzschlüsse auf, so dass durch eine solche offensichtliche Inhomogenität letztlich die Funktionalität des gesamten Bauelements gefährdet ist. Diese Kurzschlussgefahr wird durch die Verwendung der dotierten Transportschichten verringert.In In another embodiment, the light trap is characterized realized that the device is on a periodically microstructured Substrate is built and the homogeneous function of the device, So a short-circuit-free contacting and homogeneous distribution of the electric field over the entire surface, ensured by the use of a doped wide-gap layer becomes. Ultrathin components feature structured substrates an increased risk of formation of local short circuits on, so by such obvious inhomogeneity ultimately endangering the functionality of the entire device is. This short circuit risk is due to the use of the doped Transport layers reduced.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement zwischen der ersten elektronenleitenden Schicht (n-Schicht) und der auf dem Substrat befindlichen Elektrode eine p-dotierte Schicht, so dass es sich um eine pnip oder pni-Struktur handelt.In a further embodiment, the component between the first electron-conducting layer (n-layer) and the electrode located on the substrate contains a p-doped layer, see above that it is a pnip or pni structure.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement zwischen der photoaktiven i-Schicht und der auf dem Substrat befindlichen Elektrode eine p-dotierte Schicht, so dass es sich um eine pip oder pi-Struktur handelt, wobei die zusätzliche p-dotierte Schicht eine Ferminiveaulage hat, die höchstens 0,4 eV, bevorzugt aber weniger als 0,3 eV unterhalb des Elektronentransportnivaus der i-Schicht liegt.In Another embodiment includes the device between the photoactive i-layer and the on-substrate Electrode a p-doped layer, making it a pip or pi structure is, wherein the additional p-doped layer is a Fermin level, which has a maximum of 0.4 eV, but preferred less than 0.3 eV below the electron transport level of the i-layer lies.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement ein n-Schichtsystem zwischen der p-dotierten Schicht und der Gegenelektrode, so dass es sich um eine nipn oder ipn-Struktur handelt.In Another embodiment includes the device an n-layer system between the p-doped layer and the counter electrode, so that it is a nipn or ipn structure.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement ein n-Schichtsystem zwischen der photoaktiven i-Schicht und der Gegenelektrode, so dass es sich um eine nmn- oder in-Struktur handelt, wobei die zusätzliche n-dotierte Schicht eine Ferminiveaulage hat, die höchstens 0,4 eV, bevorzugt aber weniger als 0,3 eV oberhalb des Löchertransportnivaus der i-Schicht liegt.In Another embodiment includes the device an n-layer system between the photoactive i-layer and the Counter electrode, so that it is an nmn or in-structure, wherein the additional n-doped layer is a Fermi level has not more than 0.4 eV, but preferably less than 0.3 eV is above the hole transport level of the i-layer.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement ein n-Schichtsystem und/oder ein p-Schichtsystem, so dass es sich um eine pnipn, pnin, pipn- oder p-i-n-Struktur handelt.In Another embodiment includes the device an n-layer system and / or a p-layer system, so that it is is a pnipn, pnin, pipn or p-i-n structure.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das zusätzliche p-Materialsystem und/oder das zusätzliche n-Materialsystem eine oder mehrere dotierte wide-gap Schichten.In Another embodiment includes the additional p material system and / or the additional n-material system one or more doped wide-gap layers.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement noch weitere n-Schichtsysteme und/oder p-Schichtsysteme, so das es sich z. B. um eine npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn oder pnpnpnipnpnpn-Struktur handelt.In Another embodiment includes the device even more n-layer systems and / or p-layer systems, so that it is z. For example, an npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn, or pnpnpnipnpnpn structure is.
In einer weiteren Ausführungsform eines oder mehrere der weiteren p-Materialsysteme und/oder der weiteren n-Materialsysteme eine oder mehrere dotierte wide-gap Schichten enthält.In a further embodiment of one or more of the other p-material systems and / or the other n-material systems one or more contains doped wide-gap layers.
In einer weiteren Ausführungsform enthält das Bauelement noch weitere n-Schichtsysteme und/oder p-Schichtsysteme, so das es sich z. B. um eine npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn oder pnpnpnipnpnpn-Struktur handelt.In Another embodiment includes the device even more n-layer systems and / or p-layer systems, so that it is z. For example, an npnipn, pnipnp, npnipnp, pnpnipnpn, or pnpnpnipnpnpn structure is.
In einer weiteren Ausführungsform enthält eines oder mehrere der weiteren p-Materialsysteme und/oder der weiteren n-Materialsysteme eine oder mehrere dotierte wide-gap Schichten.In Another embodiment includes one or several of the other p-material systems and / or the other n-material systems one or more doped wide-gap layers.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Bauelement um eine Tandem- oder Mehrfachstruktur.In a further embodiment is in the Component around a tandem or multiple structure.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Bauelement um eine Tandemzelle aus einer Kombination aus nip, ni, ip, pnip, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin oder pipn-Strukturen.In a further embodiment is in the Component to a tandem cell of a combination of nip, ni, ip, pnip, pni, pip, nipn, nin, ipn, pnipn, pnin or pipn structures.
In einer Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Luft- und Schifffahrtbereich verwendet. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zur Stromerzeugung für Antriebe bzw. Antriebsunterstützungssysteme bei Segelflieger, Heißluftballons, Gleitschirme.In In one embodiment, the invention organic solar cells used in the aviation and shipping sectors. Particularly advantageous is the use of the invention organic solar cells for power generation for drives or Propulsion support systems for glider pilots, hot air balloons, Paragliders.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen Organische Solarzellen zur Stromerzeugung für Antriebe bzw. Antriebsunterstützungssysteme bei Zeppelinen und andere Luftschiffen eingesetzt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, organische Solarzellen auf flexiblen Trägern, wie etwa Folien, Textilien, Kunststoffen einzusetzen und diese auf die Oberfläche der Luftschiffhülle anzuordnen. Aufgrund der flexiblen Gestaltung der organischen Solarzellen ergeben sich bei Beschichtung der Oberfläche keine aerodynamischen Nachteile.In In another embodiment, the invention Organic solar cells for power generation for drives or propulsion support systems for Zeppelins and others Used airships. It is particularly advantageous to organic Solar cells on flexible substrates, such as foils, textiles, To use plastics and these on the surface of Arrange airship cover. Due to the flexible design The organic solar cells are obtained when coating the surface no aerodynamic disadvantages.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zur Stromerzeugung zur Energieversorgung von unbemannten Ballons, wie etwa Ballon-Messonden (z. B. bei Wetterballons, etc.), verwendet. Die organischen Solarzellen können dabei entweder direkt auf der Ballonhülle oder an der Gondel angeordnet sein.In In another embodiment, the invention organic solar cells for power generation for energy supply unmanned balloons, such as balloon probes (e.g., weather balloons, etc.). The organic solar cells can do this either directly on the balloon cover or on the gondola be arranged.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Schiffs- und Bootsbau verwendet. Dabei können die organischen Solarzellen zur Stromerzeugung beispielsweise als Teil der Deckverkleidung verwendet werden oder auf den Deckaufbauten aufgebracht werden.In In another embodiment, the invention organic solar cells used in ship and boat building. there For example, the organic solar cells can generate electricity used as part of the deck cladding or on the deck superstructures be applied.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen auf den Segelstoff aufgebracht. Dadurch kann die gesamte Segelfläche zur Stromerzeugung genutzt werden. Alternativ können die organischen Solarzellen zum Betreiben von Elektromotorantieben genutzt werden, welche zur Segelunterstützung oder zum Manövrieren im Hafenbereich eingesetzt werden können.In In another embodiment, the organic solar cells applied to the sailcloth. This allows the entire sail area be used for power generation. Alternatively, the organic solar cells used to operate electric motor drives which are for sailing support or maneuvering can be used in the harbor area.
In einer Variante der vorbeschriebenen Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als viele schmale Streifen auf die Segelfläche aufgebracht, um eine Raffung des Segels zu gewährleisten.In a variant of the above-described embodiment the organic solar cells according to the invention when many narrow stripes are applied to the sail surface, to ensure a gathering of the sail.
In einer weiteren Ausführungsform werden die mit den organischen Solarzellen beschichteten Segel auf Frachtschiffen, Segelschiffen, Katamaranen, Sportbooten, Surfbrettern und Freizeitsegelbooten verwendet.In another embodiment, the sails coated with the organic solar cells are used on cargo ships, sailing ships, catamarans, pleasure boats, surfboards and recreational sailboats used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen auf Frachtcontainer verwendet.In In another embodiment, the organic solar cells used on freight containers.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen zum Antrieb von Magnetschwebebahnen verwendet.In In another embodiment, the organic solar cells used for driving magnetic levitation trains.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen auf Flugzeugtragflächen als Unterstützung für die APU (Auxillary Power Unit – Hilfsantrieb) z. B. für den Betrieb der Bordsysteme im Stand verwendet.In In another embodiment, the organic solar cells on aircraft wings as support for the APU (Auxillary Power Unit) a. For example the operation of the on-board systems used in the state.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Belag im Bereich des Rollfelds auf Flughäfen verwendet. Hierbei ist eine Verbindung mit herkömmlichen Baustoffen zu eine neuartigen Kompositwerkstoff vorgesehen, der mit seiner Tragfähigkeit die notwendigen Druck- und Witterungsbelastungen besteht. Durch die Verwendung von organischen Solarzellen im Belag von Rollfeldern ist eine großflächige Nutzbarkeit der Sonnenenergie erreichbar.In In another embodiment, the invention organic solar cells as a coating in the area of the runway at airports used. Here is a connection with conventional Building materials to a novel composite material provided, the with its load capacity the necessary pressure and weather loads consists. By using organic solar cells in the coating of taxiways is a large-scale usability the solar energy attainable.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen für den Betrieb von Flughafentowern verwendet.In In another embodiment, the organic solar cells used for the operation of airport towers.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen in der Raumfahrt verwendet, etwa zum Betreiben von Weltraumstationen, Satteliten.In In another embodiment, the organic solar cells Used in space travel, such as the operation of space stations, satellites.
In einer weiteren Ausführungsform werden die organischen Solarzellen zum Antrieb von Weltraumfähren, Raketen und Raumschiffen. Insbesondere ist dabei die Verwendung der organischen Solarzellen als Zusatzantrieb vorgesehen, welcher nach Erreichen der Exosphäre aktiviert wird. Durch die Verwendung von organischen Solarzellen im Weltraum besteht die Möglichkeit eine dauerhafte Energieversorgung zu gewährleisten. Dies ist insbesondere für Satellitenmissionen zu entfernteren Objekten interessant.In In another embodiment, the organic solar cells for propulsion of space ferries, rockets and spaceships. In particular, the use of organic solar cells is provided as an additional drive, which after reaching the exosphere is activated. Through the use of organic solar cells in space there is the possibility of a permanent energy supply to ensure. This is especially for satellite missions interesting to more distant objects.
In einer Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform sind die organischen Solarzellen auf flexiblen, segelförmigen Materialien angeordnet, welche nach Erreichen der Exosphäre aufgespannt werden. Durch die flexible Gestaltung der segelförmigen Materialien, welche mit den erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Gegensatz zu anorganischen Solarzellen möglich ist, kann eine große Oberfläche mit organischen Solarzellen belegt werden, wodurch die Menge an erzeugter Energie größer ist als mit vergleichbaren anorganischen Solarmodulen, welche gegenwärtig in der Satellitentechnik verwendet werden.In a modification of the embodiment described above The organic solar cells are flexible, sail-shaped Materials arranged after reaching the exosphere be stretched. Due to the flexible design of the sail-shaped Materials which with the inventive organic solar cells in contrast to inorganic solar cells possible, can have a large surface be occupied by organic solar cells, reducing the amount of generated energy is greater than comparable inorganic solar modules currently used in satellite technology be used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Raumanzügen in der Raumfahrt verwendet. Damit ist es möglich gängige Batteriesysteme zu ersetzen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine dauerhafte Energieversorgung gewährleistet ist und keine Anpassung der Einsatzzeiten an den Ladezustand von Akku- oder Batteriesystemen notwendig ist.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of spacesuits used in space travel. This makes it possible common Replace battery systems. Another advantage is that a permanent energy supply is guaranteed and no adjustment of the operating times to the state of charge of battery or Battery systems is necessary.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemä ßen organischen Solarzellen in Verkehrssystemen eingesetzt. Dabei können die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen beispielsweise auf den Waggondächern von Straßenbahnen, S-Bahnen, Eisenbahnen angeordnet sein. Auch im Bereich von Haltestellen und Bahnsteigen ist eine Anordnung der erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf den jeweiligen Überdachungen vorgesehen.In In another embodiment, the inventive Shen Shen organic solar cells used in transport systems. It can the organic solar cells according to the invention For example, on the waggon roofs of trams, S-Bahn, Railways be arranged. Also in the area of stops and Platforms is an arrangement of the invention organic solar cells on the respective roofing intended.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Schallschutzwänden an Straßen, Autobahnen und Gleisen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of soundproof walls used on roads, highways and railways.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Verkehrsleitsystemen und/oder Mautsystemen eingesetzt. Dabei können die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Autobahnschildern und/oder Leitplanken angeordnet sein.In In another embodiment, the invention organic solar cells in traffic control systems and / or toll systems used. The inventive organic solar cells as part of highway signs and / or Guard rails be arranged.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von Parkscheinautomaten und Ladestationen für Elektrotankstellen bzw. Elektroautos verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for the operation of parking ticket machines and Charging stations for electric filling stations or electric cars used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Häusern, Ferienhäusern, Reihenhäusern, Blockhäusern verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of houses, holiday homes, Terraced houses, log cabins used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Garagen, car Parks, überdachten Stellplätzen, versenkbaren Garagen, Gartenhäuschen, Schuppen, Gewächshäusern verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of garages, car parks, covered parking spaces, retractable garages, garden sheds, sheds, greenhouses used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Fahrzeugen, wie z. B. PKWs, LKWs, Bussen, Wohnmobilen, Campingwagen, Baufahrzeuge, verwendet. Dabei kann der erzeugte Strom der erfindungsgemäßen organischen Solarzellen dazu dienen um Kühlaggregate zu betreiben, die den Innenraum der Fahrzeuge küh len, z. B. bei LKWs die leicht verderbliche Waren transportieren.In a further embodiment, the organic solar cells according to the invention are used as a component of vehicles, such. As cars, trucks, buses, campers, caravans, construction vehicles, used. In this case, the power generated by the organic solar cells according to the invention can be used to operate refrigeration units that cool the interior of the vehicles, for. B. in trucks the transport perishable goods.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Autoscheiben und/oder als Teil einer Auto-Ummantelung verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of car windows and / or used as part of a car casing.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich von Straßen und Autobahnen als Bestandteil des Straßenbelags und von Parkplätzen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the area of roads and highways as a component of the road surface and of parking lots used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Sport- und Spielplätzen, wie etwa Fußballplätzen, Tennisplätzen, Hockeyplätzen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of sports and playgrounds, such as football fields, tennis courts, Hockey courts used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich der Außenwerbung, etwa bei City Light Showcases, Litfaßsäulen, Werbebanden verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the field of outdoor advertising, about at City Light showcases, advertising columns, advertising boards used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich moderne hinterleuchtete Säulen und Wartehallen mit Einbauten, wie z. B. Telefoneinrichtungen, vollautomatische, selbstreinigende Toilettenanlagen, Internet-Zugänge, Schaltschränke, Altglassammelbehälter, verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the field of modern backlit columns and shelters with fixtures, such. B. telephone equipment, fully automatic, self-cleaning toilet facilities, Internet access, control cabinets, Old glass container, used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich von Stadt- und Parkmöblierung, etwa bei Parkautomaten, Fahrgastunterständen, Verkehrsschildern, Verkehrsampeln, Straßenlaternen, Parkuhren, Parkbänken, Sitzbänken und Springbrunnen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the field of urban and parking furniture, for example at parking machines, passenger shelters, traffic signs, Traffic lights, street lamps, parking meters, park benches, Benches and fountains used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Gebäuden bzw. Gebäudeteilen, wie etwa in Fenstern/window paper, Solartapeten, Rollläden/Jalousien/Markisen, Dächern, Stadiondächern, Produkti onshallen, Tankstellen, Brücken, etc. eingesetzt.In In another embodiment, the invention organic solar cells in buildings or parts of buildings, such as windows / window paper, solar wallpaper, shutters / blinds / awnings, Roofs, stadium roofs, production halls, petrol stations, Bridges, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Hundehütten verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of kennels used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in einer Kombination mit Kühlmitteln, wie Klimaanlagen, Kühl- und/oder Gefrierschränken verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in combination with coolants, such as air conditioning, refrigerators and / or freezers used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Windrädern bzw. Windkraftanlagen, Staumauern von Wasserkraftwerken, Staudämmen, Talsperrenmauern, Kühltürmen Außenflächen von Kraftwerken, Schornsteinen, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of wind turbines or wind turbines, dams of hydroelectric power plants, dams, dam walls, Cooling towers external surfaces of power plants, Chimneys, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Freiflächenanlagen, Solarinseln, schwimmende Solarinseln, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of open-space plants, Solar islands, floating solar islands, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich Sport & Freizeit, etwa als Bestandteil von Zelten, für den Betrieb von Hilfsmotoren an Fahrrädern, Rollstühlen, etc., als Bestandteil von Sportgeräten, wie Strandsegler, Drachensegler, Lenkdrachen, etc.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the field of sports & leisure, for example as part of tents, for the operation of auxiliary engines on bicycles, Wheelchairs, etc., as part of sports equipment, like beach sailors, hang gliders, stunt kites, etc.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Teil eines Sonnenhuts verwendet, welcher einen Anschluss für Verbraucher (z. B. Ventilator, Mobiletelefon, MP3-Player, etc.) ermöglicht.In In another embodiment, the invention organic solar cells used as part of a sunhat, which a connection for consumers (eg fan, mobile telephone, MP3 player, etc.).
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Fahrrädern, Rollstühle, etc., etwa in Form von Solarscheibenfelgen in einer Kombination mit einem geeigneten Energiespeicherme dien, wie beispielsweise einem Lithium-Ionenakku verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of bicycles, Wheelchairs, etc., in the form of solar wheel rims in combination with a suitable energy storage termi, such as a lithium-ion battery used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Ski verwendet. Dabei kann ein entsprechender Solarski zur Energieerzeugung für eine Wärmeeinrichtung verwendet werden, welche die zum Skifahren verwendeten Skischuhe beheizt.In In another embodiment, the invention organic solar cells used as part of skis. there can a corresponding solar ski for energy production for a heating device can be used, which the the Skiing used heated ski boots.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Werbebanden an Sportplätzen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of advertising boards on sports fields used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich der Outdoor-Aktivitäten verwendet, so etwa als Bestandteil von Outdoor-Geschirr wie Wärmeteiler, Wärmetassen, Wärmekannen, im Kletter- und Wandersport als Bestandteil von Bekleidung, wie Wärmejacken und -hosen, wobei eine zusätzliche Wärmeeinrichtung in der Bekleidung durch die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen betrieben werden kann, Schlafsäcken und Wärmedecken.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the field of outdoor activities used as part of outdoor crockery such as heat dividers, Heat sources, thermal pots, in climbing and hiking sports as a component of clothing, such as thermal jackets and pants, with an additional heating device in the Clothing by the organic according to the invention Solar cells can be operated, sleeping bags and thermal blankets.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich der Haus- oder Büro-Aktivitäten verwendet, so etwa als Bestandteil von Geschirr wie Wärmeteiler, Wärmetassen, Wärmekannen, Wärmekannen, als Bestandteil von Bekleidung, wie Wärmejacken und -hosen, wobei eine zusätzliche Wärmeeinrichtung in der Bekleidung durch die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen betrieben werden kann, Schlafsäcken und Wärmedecken.In a further embodiment, the organic solar cells according to the invention are used in the field of home or office activities, such as as part of dishes such as heat dividers, heat trays, heat pots, heat pots, as part of clothing, such as thermal jackets and pants, with an additional heating device can be operated in the clothing by the organic solar cells according to the invention, Sleeping bags and thermal blankets.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich Freizeit und Reisen verwendet, etwa als Bestandteil von Campingwagen, Campingtischen, Markisen, Sonnenschirmen, Motorradhelmen, Strandmuscheln, Kühltaschen, Strand-Kühlboxen, Bierfasskühlung, Schirmbars, Windschutzeinrichtungen, Windschutzfolien, Koffern, Trolleys, Rucksäcken, Taschen, Schulranzen, etc.In In another embodiment, the invention organic solar cells used in leisure and travel, as part of caravans, camping tables, awnings, Umbrellas, motorcycle helmets, beach shells, coolers, Beach coolers, keg cooling, umbrella bars, Windbreakers, windscreens, suitcases, trolleys, rucksacks, Bags, satchels, etc.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zur Energieversorgung von Duschen, Ventilatoren, Uhren, Spielzeug, wie Autos, Puppen, Bagger, Puppenhäuser, Bausteine aller Art, Experimentierkästen, Kinderbücher, im Modellbau, wie etwa Modelleisenbahnen, Modellautos, Modellflugzeuge, Modellboote, Modellhubschrauber, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for powering showers, fans, Clocks, toys, such as cars, dolls, excavators, dollhouses, Building bricks of all kinds, experiment boxes, children's books, in model making, such as model trains, model cars, model airplanes, Model boats, model helicopters, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil eines Bierkrugs bzw. Getränkebecher verwendet, wobei eine Kühlung des Getränks durch eine Kühleinrichtung erfolgt, die über die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen mit Energie versorgt wird.In In another embodiment, the invention organic solar cells used as part of a beer mug or drink cup, wherein cooling of the beverage by a cooling device takes place, via the invention is powered by organic solar cells.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Schwimmwesten, Überlebensanzügen, Überlebensinseln verwendet, wobei die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen an eine Wärmeeinrichtung und/oder an eine Rettungssignalgeber, etwa einen GPS-Sender angeschlossen sind, der eine vereinfachte Rettung Schiffbrüchiger ermöglicht.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of lifejackets, survival suits, survival islands used, wherein the organic Solar cells to a heating device and / or to a rescue signal generator, about a GPS transmitter are connected, which is a simplified Rescue shipwrecked allows.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Gartenbereich, etwa als Gartensolarlampen, Solarspringbrunnen, als Bestandteil von Gartenzäunen, Hundehütten, Gartenhäusern, Gartenlauben, Hollywoodschaukeln, Rasenmähern, Gartenbeleuchtungen, Verkleidung von Balkonen, Swimmingpools verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the garden area, such as garden solar lamps, Solar spring fountain, as part of garden fences, kennels, Garden sheds, gazebos, porch swings, lawnmowers, Garden lighting, paneling of balconies, swimming pools used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Terrassen, Terassenböden, Terrassendächern, Rutschen, Schaukeln, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of terraces, terrace floors, Terrace roofs, slides, swings, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Freizeiteinrichtungen wie Irrgärten, Labyrinthen, Zoos, Biergärten, Freizeitparks, Schwimmbädern, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in recreational facilities such as mazes, Labyrinths, zoos, beer gardens, amusement parks, swimming pools, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen werden als Bestandsteil von Werkzeugen wie Bohrer, elektr. Schraubendreher, Akkuschraubern, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention Organic solar cells are considered as part of tools such as Drill, electr. Screwdrivers, cordless screwdrivers, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Inneneinrichtungsgegenständen wie Sessel, Stuhl, Sofa, Tisch, Hocker, Schreibtafel, etc. verwandte.In In another embodiment, the invention organic solar cells as a component of interior furnishings such as armchair, chair, sofa, table, stool, chalkboard, etc. related.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in der Landwirtschaft als Stromversorgung von elektrischen Weidezäunen in Verbindung mit einem Energiespeichermedium, Schutzzäunen gegen Wildtiere in Verbindung mit einem Energiespeichermedium, zum Betrieb von Wasserpumpen, automatischen Bewässerungssystemen, auf Silos, Ställen, Gewächshäusern, Landwirtschaftsgeräte, wie Traktoren, Mähdreschern, Melkmaschinen, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in agriculture as a power supply electric fences in conjunction with an energy storage medium, Protective fences against wildlife in connection with an energy storage medium, for Operation of water pumps, automatic irrigation systems, on silos, stables, greenhouses, agricultural equipment, such as tractors, combine harvesters, milking machines, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Fischfarmen, beispielsweise zum Erwärmen des Wassers eingesetzt.In In another embodiment, the invention organic solar cells in fish farms, for example, for heating used for the water.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Kleinelektrogeräten, wie Notebooks, Laptops, Computer, Taschenrechnern, Handys, USB-Sticks, MP3-Playern, digitalen Bilderrahmen, elektronische Anzeigegeräte für E-Books, elektrischen Zahnbürsten, mobilen Ladegeräten beispielsweise für i-Pods, Handys, Fernseher, Videogeräte, Fotoapparate, DVD-Player, Rasierer, Damenrasierer, Mikrofone, Sprechgeräte, Babyphone, Haussprechgeräte, Freisprechanlagen, Küchengeräten wie Kaffeemaschinen, Mixern, Herde, Spülmaschinen, Waschmaschinen, Eierkocher, Espressomaschinen, Stereoanlage, Haushaltsgeräte wie Bügeleisen, Staubsauger, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of small electrical appliances, such as notebooks, laptops, computers, calculators, cell phones, USB sticks, MP3 players, digital picture frames, electronic display devices for e-books, electric toothbrushes, mobile Chargers for example for i-Pods, mobile phones, TVs, Video Recorders, Cameras, DVD Players, Razors, Women's shavers, microphones, intercoms, baby monitors, home appliances, Hands-free kits, kitchen appliances such as coffee machines, Blenders, stoves, dishwashers, washing machines, egg cookers, Espresso machines, stereo, appliances such as irons, vacuum cleaners, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Halsbändern für Tiere, wie Hunde und Katzen verwendet. Dabei kann eine Kombination der erfindungsgemäßen organischen Solarzellen mit einem Transponder erfolgen, wodurch eine Ortung entlaufener Tiere möglich ist.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of collars used for animals, such as dogs and cats. It can be a Combination of the organic according to the invention Solar cells with a transponder done, causing a location escaped Animals is possible.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von mobilen Melkeinrichtungen von Kühen verwendet (Solar-Kuh). Dabei können die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf dem Rücken der Kühe angebracht sein.In In another embodiment, the invention organic solar cells as part of mobile milking equipment used by cows (solar cow). It can the organic solar cells according to the invention be placed on the back of the cows.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von mobilen elektronischen Geräten angebracht an Tieren verwendet. Dabei kann es sich z. B. um GPS-Geräte handeln.In a further embodiment, the organic solar cells according to the invention are described as Component used by mobile electronic devices attached to animals. It may be z. B. act GPS devices.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Photopapier, Papier, Pappe, Plastik verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as a component of photographic paper, paper, Cardboard, plastic used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von Solarkochern, Automaten wie Parkscheinautomaten, Geldautomaten, Solarladestationen aller Art, Telefonhäuschen, Beleuchtung an Hausnummer, Briefkasten, etc. in Verbindung mit einem Energiespeichermedium verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for the operation of solar cookers, vending machines such as parking ticket machines, ATMs, solar charging stations of all Kind, telephone booth, lighting at number, mailbox, etc. used in conjunction with an energy storage medium.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Schutzbekleidung wie Helmen, Motorradhelmen, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as a component of protective clothing such as Helmets, motorcycle helmets, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf Inseln zum Betrieb von Entsalzungsanlagen, Trinkwasser-aufbereitungsanlagen, etc. verwendet. Dadurch ist eine Versorgung von Geräten mit elektri scher Energie auch auf nicht elektrifizierten Inselgruppen möglich.In In another embodiment, the invention organic solar cells on islands for the operation of desalination plants, Drinking water treatment plants, etc. used. This is one Supply of devices with electrical energy also on not electrified island groups possible.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Uferbefestigungen an Flüssen, Seen oder Meeren verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as shore fortifications on rivers, Lakes or seas used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf Bohrinseln verwendet. Dadurch kann eine teilweise Entlastung von Generatoren zur Stromerzeugung erfolgen und somit Kraftstoff eingespart werden.In In another embodiment, the invention organic solar cells used on rigs. This can be a partial discharge of generators to generate electricity and thus fuel can be saved.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als schwimmende Solarinseln verwendet, wodurch sich marine Solarparks erstellen lassen.In In another embodiment, the invention organic solar cells used as floating solar islands, causing to create marine solar parks.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Schmuck, wie Ohrringen, Ringen, Ketten, Piercings, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells as a component of jewelry, such as earrings, Used rings, chains, piercings, etc.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Büro- bzw. Officebereich, etwa als Bestandteil von Aktenordnern, Büroeinrichtungen, Schranktüren, Schubladen, Lagerhäusern, in Kombinationen mit RFID-Chips, Schreibmappen, Ordnungssystemen aller Art, Büchern, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the office or office area, for example as part of file folders, office equipment, cabinet doors, drawers, Warehouses, in combination with RFID chips, writing folders, Ordering systems of all kinds, books, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Entwicklungsländern zum Betrieb von Wasserpumpen, Duschen, Kochern, Ladegeräten, Lampen, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in developing countries to operate of water pumps, showers, cookers, chargers, lamps, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von Werbeplakaten und Info-Tafeln verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for the operation of advertising posters and information boards used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von solarbetriebenen Rheumadecken verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells used to operate solar powered Rheumadecken.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von Lichtsensoren von Alarmanlagen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells used for operation of light sensors of alarm systems.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von Robotern, wie Haushaltsrobotern, Industrierobotern, Spielroboter, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for operating robots, such as home robots, industrial robots, Play robot, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von medizinischen Messgeräte wie Glukosemessgeräte und Blutdruckmessgeräten, Herzschrittmachern, Schmerzmittelpumpen, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for the operation of medical measuring instruments like glucose meters and blood pressure monitors, Pacemakers, painkillers, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Bestandteil von Textilien verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells used as part of textiles.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in der Verpackungsindustrie für Verpackungen aller Art verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the packaging industry for Used packaging of all kinds.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen im Bereich der Logistik etwa bei Paketen, Briefen, Kisten, Päckchen, Containern, Umzugskisten, Gepäck aller Art, Verpackungen aller Art, Medikamentenverpackungen verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in the field of logistics, such as parcels, Letters, boxes, packages, containers, moving boxes, luggage of all Type, packaging of all kinds, drug packaging used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in einer Kombination mit RFID-Chips zur Identifizierung und Etikettierung von Containern, Eisenbahnwaggons, Fracht, aller Art verwendet. Dabei ist eine weitere Kombination mit einem Energiespeichermedium zum Betrieb eines aktiven RFID-Chips möglich.In In another embodiment, the invention organic solar cells in combination with RFID chips for Identification and labeling of containers, railway wagons, Freight, used of all kinds. There is another combination with an energy storage medium for operating an active RFID chip possible.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Kombination mit RFID-Tags verwendet, wobei die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen als Energiequelle für aktive Transponder verwendet werden. Diese RFID-Tags können damit im Bereich der Containerlogistik, Fluggepäck, Warehousing, Etikettierung von Konsumprodukten bzw. deren Verpackungen anstelle von gängigen Barcodes verwendet werden.In a further embodiment, the organic solar cells according to the invention are used in combination with RFID tags, wherein the organic solar cells according to the invention as Ener source for active transponders. These RFID tags can thus be used in the field of container logistics, baggage, warehousing, labeling of consumer products or their packaging instead of common barcodes.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen zum Betrieb von Diebstahlschutzsystemen, Mautsystemen, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for operating anti-theft systems, Tolling systems, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Kombination mit elektronischen Sicherheitsmerkmalen von Geldscheinen, Dokumenten aller Art, Ausweisen, Eintrittskarten, Echtheitszeichen für Arzneimittel, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in combination with electronic security features banknotes, documents of all kinds, identity cards, tickets, Authenticity signs used for medicines, etc.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf wasserabweisenden Textilien, etwa bei Markisen, Zelten, Windschutzen, Outdoorbekleidung, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells on water-repellent textiles, such as Awnings, tents, windbreaks, outdoor clothing, etc. used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf gekrümmten Oberflächen, wie beispielsweise Beton, Dachziegeln, Ton, Autoglas, etc. verwendet. Dabei ist es vorteilhaft, dass die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen gegenüber herkömmlichen anorgani schen Solarzellen auf flexiblen Trägern wie Folien, Textilen, etc. aufgebracht werden können.In In another embodiment, the invention organic solar cells on curved surfaces, such as concrete, roof tiles, clay, car glass, etc. used. It is advantageous that the inventive organic solar cells over conventional ones Inorganic solar cells on flexible carriers such as films, Textiles, etc. can be applied.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf eine Folie oder Textil aufgebracht, welche auf der, mit den erfindungsgemäßen organischen Schichtsystem gegenüberliegenden Seite ein Adhäsionsmittel, wie beispielsweise einen Klebstoff aufweist. Dadurch ist es möglich eine Solarklebefolie herzustellen, welche nach Bedarf auf beliebigen Oberflächen angeordnet werden kann. So kann eine selbsthaftende Solarzelle erzeugt werden. In einer weiteren Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen ein anderes Adhäsionsmittel in Form einer Klettverschlussverbindung auf.In In another embodiment, the invention organic solar cells applied to a film or textile, which on, with the inventive organic Layer system opposite side an adhesive, such as having an adhesive. This makes it possible To produce a solar power sheet, which, as needed on any Surfaces can be arranged. So can a self-adhesive Solar cell can be generated. In a further embodiment the organic solar cells according to the invention another adhesive in the form of a Velcro connection on.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Verbindung mit Energiepuffer bzw. Energiespeichermedium wie beispielsweise Akkus, Kondensatoren, etc. zum Anschluss an Verbraucher bzw. Geräte verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in conjunction with energy buffer or energy storage medium such as batteries, capacitors, etc. for connection to consumers or devices used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Kombination mit Dünnfilmbatterien verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in combination with thin film batteries used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen für Anwendung im Korrosionsschutz, beispielswiese der Versorgung von Fremdstromanoden mit Solarstrom verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells for use in corrosion protection, For example, the supply of external current anodes with solar power used.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Verbindung mit OLEDs, beispielsweise zur Wiedergabe von E-Papern, in transportablen Displays, etc. verwendet.In In another embodiment, the invention organic solar cells in conjunction with OLEDs, for example used for playback of e-papers, in portable displays, etc.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen Befestigungssysteme für mobile Solarzellen auf. Diese können dabei selbstklebend, als Magnetfolie, Clip-, Klett- und Reißverschluss, etc. ausgeführt sein.In a further embodiment, the inventive organic solar cell fastening systems for mobile Solar cells on. These can be self-adhesive, as Magnetic foil, clip, Velcro and zipper, etc. executed be.
In einer weiteren Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen auf Kontaktlinsen angeordnet. Dabei dienen die organischen Solarzellen der Versorgung von (OLED-)Displays und/oder weiteren Anzeigen bzw. Elektronikeinrichtungen wie Tacho-Anzeige im Auto, generell Geschwindigkeitsanzeigen, etc.In In another embodiment, the invention organic solar cells arranged on contact lenses. Serve the organic solar cells of the supply of (OLED) displays and / or other displays or electronic devices such as speedometer display in the car, generally speed displays, etc.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen eingehender erläutert werden. Es zeigen in den dazugehörigen Figuren infollowing the invention is based on exemplary embodiments in more detail be explained. It show in the corresponding Figures in
In
einer Abwandlung des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels
ist die Oberfläche einer Trinkflasche mit den erfindungsgemäßen
organischen Solarzellen
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die erfindungsgemäßen organischen Solarzellen in Kombination mit OLEDs (organic light emitting diode) verwendet. Dabei werden die OLEDs auf der Innenseite von Fenstern angeordnet. Die organischen Solarzellen können bei transparenter Ausführung als Folie auf der Glasfläche oder an der Außenseite des Fensters im Bereich des Rahmens angeordnet werden. Die organischen Solarzellen sind dabei an ein Energiespeichermedium in Form eines Lithium-Ionenakkus angeschlossen. Tagsüber erfolgt dadurch ein Aufladen des Lithium-Ionenakkus über die organischen Solarzellen. In den Abendstunden wird die im Lithium-Ionenakku gespeicherte Energie zum Betrieb der OLEDs im Innenbereich des Fensters verwendet. Durch die Illuminierung der OLDEs erfolgt eine indirekte Beleuchtung des Raums. Gleichzeitig verhindert die Illuminierung der OLEDs ein Reinschauen in das Rauminnere von Außen. Dadurch besteht kein Bedarf mehr an Vorhängen, Gardinen, Jalousien, etc. Vorzugsweise lassen sich die OLEDs bei Bedarf abschalten.In a further embodiment, the organic solar cells according to the invention are used in combination with OLEDs (organic light emitting diode). The OLEDs are arranged on the inside of windows. The organic solar cells can be arranged as a transparent film on the glass surface or on the outside of the window in the frame. The organic solar cells are connected to a Energy storage medium connected in the form of a lithium-ion battery. During the day, the lithium ion battery is charged via the organic solar cells. In the evenings, the energy stored in the lithium-ion battery is used to operate the OLEDs inside the window. The illumination of the OLDEs indirectly illuminates the room. At the same time, the illumination of the OLEDs prevents a glimpse into the interior of the room from the outside. This eliminates the need for curtains, curtains, blinds, etc. Preferably, the OLEDs can be switched off when needed.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die organischen Solarzellen auf den Pylonen von Windkraftanlagen angeordnet. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass durch die Windkraftanlage bereits ein Einspeisungspunkt vorhanden ist, weshalb keine zusätzliche Verkabelung nötig ist. Zudem kann die bisher ungenutzte Restfläche einer Nutzung zugeführt werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass durch die Möglichkeit der flexiblen Gestaltung der organischen Solarzellen auf flexiblen Trägern, wie Folie, etc. eine Anordnung der organischen Solarzellen auf den gebogenen Oberflächen der Windkraftanlagen möglich ist. Die geringen Kosten je m2 und der gute Füllfaktor der organischen Solarzellen unter low light conditions erlauben es auch, die Solarzellen allseitig aufzubringen und so auch das diffuse Licht aus der Umgebung zu nutzen.In a further embodiment, the organic solar cells are arranged on the pylons of wind turbines. It is particularly advantageous that already a feed point is present through the wind turbine, which is why no additional wiring is needed. In addition, the previously unused remaining area can be used. It is particularly advantageous that the arrangement of the organic solar cells on the curved surfaces of the wind turbines is possible by the possibility of flexible design of the organic solar cells on flexible substrates, such as film, etc. The low cost per m 2 and the good filling factor of the organic solar cells under low light conditions also make it possible to apply the solar cells on all sides and thus also to use the diffused light from the environment.
Eine typische Windkraftanlage weist eine Nabenhöhe von 100 m auf, was eine nutzbare Höhe von 95 m ergibt. Der Durchmesser oben beträgt 4 m, unten 3 m, womit sich ein mittlerer Durchmesser von 3,5 m ergibt. Somit beträgt die nutzbare Oberfläche je Pylon 1044 m2. Je Pylon ergibt sich bei einer Effizienz von 5% unter der Annahme, dass der Pylon auf der gesamten nutzbaren Oberfläche eine Beschichtung mit organischen Solarzellen aufweist eine Leistung von ringsum 50 kWp, was einer Erhöhung der Anlagenleistung um 2,5% entspricht.A typical wind turbine has a hub height of 100 m, giving a usable height of 95 m. The diameter at the top is 4 m, at the bottom 3 m, giving a mean diameter of 3.5 m. Thus, the usable surface per pylon is 1044 m 2 . For each pylon, with an efficiency of 5%, assuming that the pylon has an organic solar cell coating all around the usable surface area, this results in an output of around 50 kWp, which corresponds to a 2.5% increase in plant performance.
In einer Ausgestaltung des vorbeschriebenen Ausführungsbeispiels können die organischen Solarzellen auch auf den Flügeln der Windkraftanlagen angeordnet sein.In an embodiment of the above-described embodiment The organic solar cells can also be on the wings be arranged the wind turbines.
- 11
- Bierkrugbeer mug
- 22
- BierkrugdeckelStein cover
- 33
- organischen Solarzellenorganic solar cells
- 44
- Kühleinrichtungcooling device
- 55
- Getränkdrink
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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