DE102010045218A1 - Solarelement mit einer Solarzellenanordnung sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Solarelements - Google Patents

Solarelement mit einer Solarzellenanordnung sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Solarelements Download PDF

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Tobias Blumenstock
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Malwina Lapinska
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Solarelement (10) mit einer Solarzellenanordnung (10) mit einer Mehrzahl von Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64), welche bezogen auf eine Haupterstreckungsebene (26) der Solarzellenanordnung (10) schräg ausgerichtet sind, und mit wenigstens einem jeweiligen transparenten Element (28, 30, 32, 62), welches zwischen zwei zugeordneten Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) angeordnet ist, wobei zwei jeweilige, aneinander angrenzende Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) schräg zueinander angeordnet sind, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Solarelements (12).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Solarelement mit einer Solarzellenanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Solarelements der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 angegebenen Art.
  • Die US 2008/0203965 A1 offenbart ein Solarzellenmodul mit Solarzelleneinheiten, welche auf einem transparenten Substrat angeordnet sind. Die Solarzelleneinheiten sind dabei ausschließlich parallel zueinander angeordnet.
  • Der DE 10 2007 050 125 A1 ist ein Verkleidungsteil der Außen- oder Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen als bekannt zu entnehmen, welches einen Grundkörper umfasst, der zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen, wenigstens ein Solarmodul tragenden Kunststoff besteht. Der Kunststoff umgibt das Solarmodul zumindest auf der sonnenzugewandten Seite oder Außenseite des Verkleidungsteils vollständig formschlüssig.
  • Die DE 38 35 560 A1 offenbart eine Dach aus Kunststoff für Kraftfahrzeuge mit einem zur Aufnahme der Dachaußenschale und der Dachinnenverkleidung ausgebildeten umlaufenden Profilrahmen mit Verstärkung in Form einer Gitterkonstruktion aus quer zum Fahrzeug verlaufenden Lastprofilen und dieses aussteifenden Rippen. Der Profilrahmen und die Verstärkung sind in einer zusammenhängenden Einheit im Spritzgießverfahren hergestellt. Die Gitterkonstruktion ist aus aneinandergereihten und gleichmäßig über die vom Profilrahmen eingeschlossene Fläche verteilten Zellen gebildet.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Solarelement mit einer Solarzellenanordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Solarelements bereitzustellen, wobei das Solarelement einen effizienteren Betrieb aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Solarelement mit einer Solarzellenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Solarelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der erste Aspekt der Erfindung betrifft ein Solarelement mit einer Solarzellenanordnung mit einer Mehrzahl von Solarzellen, welche bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Solarzellenanordnung schräg ausgerichtet sind. Ferner umfasst die Solarzellenanordnung wenigstens ein jeweiliges transparentes Element, welches zwischen zwei zugeordneten Solarzellen angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwei jeweilige, aneinander angrenzende Solarzellen schräg zueinander angeordnet sind.
  • Dadurch, dass die aneinander angrenzenden Solarzellen schräg zueinander angeordnet sind und somit einen Winkel einschließen, kann auf die Solarzellenanordnung und damit die Solarzellen auftreffendes Licht besonders effizient in elektrische Energie umgewandelt werden, da durch die schräg zueinander ausgerichteten Solarzellen auch Streustrahlung, bei welchen es sich beispielsweise um reflektiertes und auf zumindest eine der Solarzellen auftreffendes Licht handeln kann genutzt und in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Bei dieser Streustrahlung handelt es sich beispielsweise um von einer der Solarzellen reflektiertes Licht, welches von dieser Solarzelle ungenutzt reflektiert werden würde, wenn es nicht auf die schräg zu dieser Solarzelle angeordnete zweite Solarzelle der Solarzellenanordnung auftreffen würde, was bei dem erfindungsgemäßen Solarzellenelement durch die Anordnung der beiden Solarzellen schräg zueinander ermöglicht ist. Das erfindungsgemäße Solarelement weist somit einen besonders effizienten Betrieb auf, da ein besonders großer Anteil an auf die Solarzellenanordnung auftreffendes Licht genutzt und in elektrische Energie umgewandelt werden kann.
  • Dadurch, dass bei der Solarzellenanordnung des erfindungsgemäßen Solarzellenelements Licht von der einen Solarzelle reflektiert und von der schräg zu dieser Solarzelle angeordneten Solarzelle aufgefangen und in elektrische Energie umgewandelt werden kann, ergänzen sich diese Solarzellen gegenseitig. Dies bedeutet einen sehr effizienten Betrieb des Solarelements, mittels welchem bei einer gegebenen Lichteinstrahlung, insbesondere einer Sonnenlichteinstrahlung, ein besonders hohes Maß an elektrischer Energie aus der Lichteinstrahlung gewonnen werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das transparente Element senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet.
  • Im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene umfasst auch Elemente, welche keine flache Oberfläche aufweisen, sondern beispielsweise gekrümmt oder gewölbte sind, solange die Mittelebene dieses Elements in etwa, beziehungsweise im Wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist. Bevorzugt ist die Abweichung von der senkrechten Ausrichtung kleiner als 15°.
  • Trifft Licht, insbesondere Sonnenlicht, bezogen auf die Haupterstreckungsebene schräg auf das Solarelement und die Solarzellenanordnung auf, so kann das Licht durch das transparente Element hindurch treten und beispielsweise einen in Strahlungsrichtung des Lichts unterhalb des Solarelements angeordneten Bereich, insbesondere einen Innenraum eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, beleuchten. Trifft das Licht, insbesondere das Sonnenlicht, hingegen bezogen auf die Haupterstreckungsebene senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht auf das Solarelement und die Solarzellenanordnung auf, so verläuft die Strahlungsrichtung parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zu dem transparenten Element, so dass keine oder nur ein sehr geringer Anteil des Lichts, insbesondere des Sonnenlichts, durch das transparente Element hindurch treten kann. Dies vermeidet eine unerwünscht hohe Einstrahlung in in Strömungsrichtung unterhalb des Solarelements angeordnete Bereiche, insbesondere in den Innenraum des Kraftwagens, so dass sich diese Bereiche insbesondere bei sogenannter hochstehender Sonne nicht unerwünscht stark aufheizen kann. Dennoch ermöglicht das erfindungsgemäße Solarelement dann eine indirekte Beleuchtung der Bereiche bzw. des Innenraums durch Streustrahlung.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Solarzellen, zwischen welchen das transparente Element angeordnet ist, parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Dadurch kann bezogen auf die Haupterstreckungsebene schräg auf das Solarelement und die Solarzellenanordnung auftreffendes Licht, insbesondere Sonnenlicht, gewünschterweise über eine große Durchtrittsfläche durch das transparente Element hindurch treten und darunterliegende Bereiche, insbesondere den Innenraum, erhellen und beleuchten.
  • Ist eine transparente, sich parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene erstreckende Deckschicht der Solarzellenanordnung vorgesehen, so kann diese Deckschicht als Träger und Schutz für die Solarzellenanordnung fungieren, so dass das Solarelement eine hohe Robustheit aufweist. Darüber hinaus ist dadurch das Solarelement einfach zu handhaben und zu montieren.
  • Vorteilhafterweise sind zwei Deckschichten vorgesehen, welche sich parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung erstrecken und zwischen welchen die Solarzellenanordnung angeordnet ist. Dadurch ist eine Sandwichstruktur mit den Deckschichten und mit der Solarzellenanordnung als Kern geschaffen, welche eine hohe Robustheit und eine gute Handhabbarkeit aufweist. Zudem weist die Solarzellenanordnung und damit das Solarelement dadurch eine sehr hohe Steifigkeit auf, so dass das Solarelement auch relativ hohen Belastungen, insbesondere Biege- und/oder Torsionsbelastungen, standhalten und gegebenenfalls zumindest teilweise tragende Funktionen bei einem Kraftwagen übernehmen und erfüllen kann.
  • Sind die zwei aneinander angrenzenden Solarzellen zumindest im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordnet, so birgt dies den Vorteil, dass sich dadurch die Solarzellen besonders gut gegenseitig ergänzen können, was dem sehr effizienten Betrieb des Solarelements und einer hohen Energieausbeute zugute kommt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die durch die zwei aneinander angrenzenden Solarzellen gebildete V-Form in eine erste Richtung weisend geöffnet, und eine durch zwei weitere aneinander angrenzende, zumindest im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordnete Solarzellen gebildete V-Form in eine zweite, der ersten Richtung entgegengesetzte Richtung weisend geöffnet. Auf diese Art und Weise können sich die Solarzellen besonders gut gegenseitig ergänzen, so dass ein besonders hoher Anteil an auf das Solarelement und die Solarzellenanordnung auftreffenden Licht, insbesondere Sonnenlicht, in elektrische Energie gewandelt werden kann. Dies kommt dem sehr effizienten Betrieb des Solarelements zugute.
  • Ein besonders effizienter Betrieb des Solarelements ist insbesondere dann möglich, wenn die Solarzellen einen zumindest im Wesentlichen sägezahnförmigen Querschnitt der Solarzellenanordnung bildend angeordnet sind. Dabei bilden zwei zumindest im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordnete Solarzellen ein Solarzellenpaar, wobei eine Mehrzahl derartiger Solarzellenpaare vorgesehen ist, welche entlang einer zumindest im Wesentlichen zur Haupterstreckungsebene verlaufenden Erstreckungsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei sich in die erste Richtung weisend geöffnete V-Formen mit in die zweite Richtung weisend geöffnete V-Formen alternierend abwechseln zur Bildung des sägezahnförmigen Querschnitts. Diese Ausführungsform birgt auch den Vorteil, dass sowohl Licht über das transparente bzw. die transparenten Element durch das Solarelement bzw. die Solarzellenanordnung hindurch treten kann, welches in einer ersten Auftreffrichtung bezogen auf die Haupterstreckungsebene schräg auf das Solarelement und die Solarzellenanordnung als auch in einer zweiten, schräg zur ersten Auftreffrichtung verlaufenden Auftreffrichtung bezogen auf die Haupterstreckungsebene schräg auf das Solarelement und die Solarzellenanordnung auftrifft.
  • So ist ein unerwünschtes, direktes Hindurch treten von insbesondere senkrecht auf das Solarelement auftreffenden Lichts zumindest im Wesentlichen vermieden, so dass in Strahlungsrichtung unterhalb des Solarelements angeordnete Bereiche nicht unerwünscht stark aufgeheizt werden. Gleichzeitig ist eine indirekte Beleuchtung dieser Bereiche realisiert bei gleichzeitiger Gewährleistung eines sehr effizienten Betriebs und damit eines sehr hohen Wirkungsgrades des Solarelements.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Solarelements kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn das Solarelement als Dach oder Dachmodul für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Mittels des erfindungsgemäßen Solarelements kann auf den Kraftwagen und dessen Dach auftreffendes Licht besonders effizient in elektrische Energie umgewandelt werden, wobei die elektrische Energie dann beispielsweise in einer Energiespeichereinrichtung, insbesondere in einer Batterie, speicherbar und/oder wenigstens ein elektrischer Verbraucher mit Strom versorgbar ist. Dies hält den Energieverbrauch zum Betreiben des Kraftwagens, insbesondere den Kraftstoffverbrauch und damit die CO2-Emissionen, gering. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Solarelement eine besonders vorteilhafte und für Insassen eines Fahrzeughochrichtung unterhalb angeordneten Fahrgastraums angenehme und insbesondere indirekte Beleuchtung. Gleichzeitig ist ein unerwünscht hohes Aufheizen des Fahrgastraums vermieden, da Licht, insbesondere Sonnenlicht, das beispielsweise bei hochstehender Sonne zumindest im Wesentlichen senkrecht bezogen auf die Haupterstreckungsebene auf das Dach auftrifft und somit eine sehr hohe Energiedichte aufweist, nicht direkt durch das Solarelement hindurch treten kann. Dennoch steht zumindest nahezu die gesamte Energie des Lichts zur Verfügung, um diese in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei ist es jedoch möglich, dass auch bei senkrecht auf das als Dach oder Dachmodul ausgebildete Solarelement Streustrahlung über das transparente Elemente bzw. die transparente Elemente in den Fahrgastraum eintreten kann, um diesen zwar indirekt zu beleuchten, jedoch nicht unerwünscht stark aufzuheizen.
  • Trifft Licht, insbesondere Sonnenlicht, bezogen auf die Haupterstreckungsebene schräg auf das Dach oder das Dachmodul auf, wobei das Licht dann eine geringere Energiedichte aufweist, so kann weiterhin ein besonders großer Anteil des Lichts in elektrische Energie umgewandelt werden. Ebenso ist dann ein direktes Hindurch reten des Lichts über die transparenten Elemente in den Fahrgastraum erwünschterweise möglich.
  • Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Solarelements einer Solarzellenanordnung mit einer Mehrzahl von Solarzellen, bei welchem die Solarzellen bezogen auf eine Haupterstreckungsebene der Solarzellenanordnung schräg ausgerichtet werden, wobei wenigstens ein jeweiliges transparente Element zwischen zwei zugeordneten Solarzellen angeordnet wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwei jeweilige aneinander angrenzende Solarzellen schräg zueinander angeordnet werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung und umgekehrt anzusehen. Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Solarelement weist einen sehr effizienten Betrieb auf, so dass durch auf das Solarelement auftreffendes Licht eingebrachte Strahlungsenergie den Solarzellen zur Verfügung steht und von den Solarzellen genutzt werden kann, um sie in elektrische Energie umzuwandeln.
  • Dabei ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin, dass bezogen auf die Haupterstreckungsebene senkrecht auf das Solarelement auftreffendes Licht nicht direkt das Solarelement durchdringen und beispielsweise einen in Strahlungsrichtung unterhalb des Solarelements angeordneten Innenraum, insbesondere einen Fahrgastraum eines Kraftwagens, unerwünscht aufheizen kann. Dennoch ist es möglich, dass Streustrahlung über die transparenten Bereiche in den Innenraum gelangen und diesen somit beleuchten kann. Trifft das Licht bzw. die Strahlung bezogen auf die Haupterstreckungsebene schräg auf das Solarelement auf, so ist eine partielle direkte Durchstrahlung durch das Solarelement erwünschterweise möglich.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Perspektivansicht einer Solarzellenanordnung für ein Solarelement eines Personenkraftwagens, bei welcher zwei jeweilige aneinander angrenzende Solarzellen schräg zueinander angeordnet sind;
  • 2 eine schematische Seitenansicht der Solarzellenanordnung gemäß 1;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht eines Solarelements mit der Solarzellenanordnung gemäß den vorhergehenden Figuren, wobei Sonnenlicht auf das Solarelement auftrifft;
  • 4 ausschnittsweise eine schematische Querschnittsansicht des Solarelements gemäß 3;
  • 5 eine schematische Perspektivansicht des Solarelements gemäß den 3 und 4; und
  • 6 eine schematische Draufsicht des Solarelements gemäß 5.
  • Die 1 zeigt eine Solarzellenanordnung 10 für ein Solarelement 12 (3 und 4) eines Personenkraftwagens. Diese Solarzellenanordnung 10 umfasst ein erstes Solarzellenpaar 14 mit einer Solarzelle 16 und einer Solarzelle 18. Ferner umfasst die Solarzellenanordnung 10 ein zweites Solarzellenpaar 20 mit einer Solarzelle 22 und einer Solarzelle 24. Die Solarzellen 16, 18, 22 und 24 sind bezogen auf eine Haupterstreckungsebene 26 der Solarzellenanordnung 10 schräg ausgerichtet. Zwischen den Solarzellenpaaren 14 und 20 ist ein transparentes Element 28 angeordnet, welches einerseits an die Solarzelle 18 des Solarzellenpaares 14 angrenzt und an welches andererseits die Solarzelle 22 des Solarzellenpaares 20 angrenzt. Ferner umfasst die Solarzellenanordnung 10 ein weiteres transparentes Element 30, an welches die Solarzelle 16 des Solarzellenpaares 14 angrenzt, sowie ein weiteres transparentes Element 32, welches an die Solarzelle 24 des Solarzellenpaares 20 angrenzt.
  • Wie insbesondere in Zusammenschau mit der 2 deutlich wird, sind die transparenten Elemente 28, 30 und 32 im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene 26 angeordnet. Ferner umfasst die Solarzellenanordnung 10 gemäß 2 ein weiteres Solarzellenpaar 34 mit einer Solarzelle 36 und einer weiteren Solarzelle 38, welche ebenso bezogen auf die Haupterstreckungsebene 26 schräg ausgerichtet sind. Die Solarzellen 16 und 18 des Solarzellenpaares 14 und die Solarzellen 36 und 38 des Solarzellenpaares 34 sind V-förmig zueinander angeordnet, wobei die V-Form in eine erste Richtung gemäß einem Richtungspfeil 40 weisend geöffnet ausgebildet ist. Auch die Solarzellen 22 und 24 des Solarzellenpaares 20 sind V-förmig zueinander angeordnet, wobei die V-Form hingegen in eine Richtung gemäß einem Richtungspfeil weisend geöffnet ist. Dabei ist die Richtung gemäß dem Richtungspfeil 42 der Richtung gemäß dem Richtungspfeil 40 entgegengesetzt. Die Solarzellenanordnung 10 ermöglicht einen sehr effizienten Betrieb des Solarelements 12, durch welches ein besonders hoher Anteil an auf das Solarelement 12 auftreffendem Licht in elektrische Energie umwandelbar ist. Des Weiteren ermöglicht die Solarzellenanordnung 10 ein besonders vorteilhaftes Lichtdurchtrittsverhalten des Solarelements 12, was anhand der 3 und 4 verdeutlicht ist.
  • Das Solarelement 12 umfasst eine erste Deckschicht 44 sowie eine zweite Deckschicht 46, welche in gegenseitiger sowie in Überdeckung mit der Solarzellenanordnung 10 angeordnet sind. Durch die Deckschichten 44 und 46 und die Solarzellenanordnung 10 als Kern ist eine Sandwichstruktur dargestellt, welche eine hohe Steifigkeit und eine hohe Robustheit aufweist. Dadurch ist das Solarelement 12 bei einer Montage des Personenkraftwagens einfach zu handhaben und einfach zu montieren und kann gegebenenfalls auch tragende Funktionen übernehmen. Dabei ist es möglich, dass das Solarelement 12 als Dachmodul für den Personenkraftwagen ausgebildet ist und beispielsweise als Modul in das Dach integriert werden kann, um so mittels der Solarzellen 16, 18, 22, 24, 36 und 38 auf das Dachmodul auftreffendes Licht in Energie für den Personenkraftwagen umzuwandeln.
  • Trifft, wie gemäß 3 dargestellt ist, Licht bezogen auf die Haupterstreckungsebene 26, zumindest im Wesentlichen senkrecht auf das Solarelement 12 und die Solarzellenanordnung 10 auf, was durch Richtungspfeile 48 dargestellt ist, so ist aufgrund des im Wesentlichen sägezahnförmigen Querschnitts der Solarzellenanordnung 10, was durch die Anordnung der Solarzellenpaare 14, 20 und 34 realisiert ist, ein direktes Durchtreten des Lichts durch das Solarelement hindurch vermieden. Dadurch wird ein in Fahrzeughochrichtung gemäß einem Richtungspfeil 50 in Strahlungsrichtung gemäß den Richtungspfeilen 48 unterhalb des als Dachmodul ausgebildeten Solarelements 12 angeordneten Fahrgastraums 52 nicht nur zu sehr erwärmt, was dem Fahrkomfort für Insassen des Fahrgastraums 52 zugute kommt. Gleichzeitig ist es möglich, dass Streustrahlung über die transparenten Elemente 28, 30 und 32 in den Fahrgastraum 52 einfällt und diesen so indirekt beleuchten kann. Zu dieser Streustrahlung kommt es beispielsweise infolge einer Reflektion des Lichts durch die Solarzellen 16, 18, 22, 24, 36 und/oder 38. Darüber hinaus ergänzen sich die Solarzellen 16, 18, 22, 24, 36 und 38 durch ihre V-förmige Anordnung, so dass ein besonders großer Anteil des auf das Solarelement auftreffenden Lichts in elektrische Energie umgewandelt werden kann, wodurch das Solarelement 12 einen sehr effizienten Betrieb und damit einen sehr guten Wirkungsgrad aufweist.
  • Trifft Licht, insbesondere Sonnenlicht, bezogen auf die Haupterstreckungsebene 26 schräg auf das Solarelement 12 auf, was in der 4 durch die Richtungspfeile 54 dargestellt ist, so kann auch ein besonders hoher Anteil dieses auf das Solarelement 12 auftreffenden Lichts in elektrische Energie umgewandelt werden durch die gegenseitige Ergänzung der Solarzellen 16, 18, 22, 24, 36 und 38. Ebenso ist es möglich, dass bei einer solchen flachen Einstrahlung eine partielle direkte Durchstrahlung des Solarelements 12 möglich ist, was in der 4 durch einen Richtungspfeil 56 angedeutet ist. So kann der Fahrgastraum 52 direkt beleuchtet werden.
  • Aufgrund der flachen Einstrahlung des Lichts gemäß den Richtungspfeilen 54 ist jedoch eine unerwünschte und allzu starke Aufheizung des Fahrgastraums 52 nicht gegeben. Aufgrund der in den 1 bis 4 gezeigten V-förmigen Anordnung der Solarzellen 16, 18, 22, 24, 36 und 38 sowie der Ausrichtung der jeweiligen V-Formen, die teilweise in Richtung gemäß dem Richtungspfeil 40 weisend geöffnet und teilweise in Richtung gemäß dem Richtungspfeil 42 weisend geöffnet sind, kann sowohl Licht direkt in den Fahrgastraum 52 eintreten, wenn das Licht gemäß den Richtungspfeilen 54 schräg auf das Solarelement 12 auftrifft oder wenn das Licht schräg gemäß den Richtungspfeilen 58 bezogen auf die Haupterstreckungsebene 26 schräg auf das Solarelement 12 auftrifft. Wie der 4 zu entnehmen ist, verläuft eine erste Auftreffrichtung des gemäß den Richtungspfeilen 54 auf das Solarelement 12 auftreffenden Lichts schräg zu einer zweiten Auftreffrichtung des gemäß den Richtungspfeilen 58 auf das Solarelement 12 auftreffenden Lichts. Durch die entsprechende Anordnung der V-Formen kann sowohl in der ersten Auftreffrichtung auf das Solarelement auftreffendes Licht als auch in der zweiten Auftreffrichtung auf das Solarelement auftreffendes Licht in den Fahrgastraum 52 direkt einstrahlen. Es versteht sich, dass dabei die Deckschichten 44, 46 ebenfalls transparent ausgebildet sind und zumindest einen Wellenlängenbereich des Lichts, insbesondere des Sonnenlichts, passieren lassen.
  • Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform des Solarelements 12, welches als Dachmodul für ein Dach des Personenkraftwagens ausgebildet ist. Verbunden sind die Deckschichten 44 und 46 und die Solarzellenanordnung 10 mittels eines Rahmens 60, über welchen das Dachmodul auf einfache Art und Weise an dem Dach montiert werden kann.
  • Wie den 5 und 6 zu entnehmen ist, schließt sich an die Solarzelle 38 ein weiteres transparentes Element 62 an, an welches sich eine weitere Solarzelle 64 anschließt, welche ebenso bezogen auf die Haupterstreckungsrichtung schräg und zumindest im Wesentlichen parallel zur Solarzelle 38 ausgerichtet ist. Um ein Durchtreten durch das Solarelement 12 bei bezogen auf die Haupterstreckungsrichtung 26 zumindest im Wesentlichen senkrecht auf das Solarelement 12 auftreffendem Licht zu vermeiden, ist ein Deckelement 66 vorgesehen, welches sich zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene 26 erstreckt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Solarzellenanordnung
    12
    Solarelement
    14
    Solarzellenpaar
    16
    Solarzelle
    18
    Solarzelle
    20
    Solarzellenpaar
    22
    Solarzelle
    24
    Solarzelle
    26
    Haupterstreckungsebene
    28
    transparentes Element
    30
    transparentes Element
    32
    transparentes Element
    34
    Solarzellenpaar
    36
    Solarzelle
    38
    Solarzelle
    40
    Richtungspfeil
    42
    Richtungspfeil
    44
    Deckschicht
    46
    Deckschicht
    48
    Richtungspfeile
    50
    Richtungspfeil
    52
    Fahrgastraum
    54
    Richtungspfeile
    56
    Richtungspfeil
    58
    Richtungspfeile
    60
    Rahmen
    62
    transparentes Element
    64
    Solarzelle
    66
    Deckelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2008/0203965 A1 [0002]
    • DE 102007050125 A1 [0003]
    • DE 3835560 A1 [0004]

Claims (9)

  1. Solarelement (12) mit einer Solarzellenanordnung (10) mit einer Mehrzahl von Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64), welche bezogen auf eine Haupterstreckungsebene (26) der Solarzellenanordnung (10) schräg ausgerichtet sind und mit wenigstens einem jeweiligen transparenten Element (28, 30, 32, 62), welches zwischen zwei zugeordneten Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei jeweilige, aneinander angrenzende Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) schräg zueinander angeordnet sind.
  2. Solarelement (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Element (28, 30, 32, 62) zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsebene (26) ausgerichtet ist.
  3. Solarelement (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64), zwischen welchen das transparente Element (28, 30, 32, 62) angeordnet ist, zumindest im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.
  4. Solarelement (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine transparente, sich zumindest im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene (26) erstreckende Deckschicht (44, 46) der Solarzellenanordnung (10) vorgesehen ist.
  5. Solarelement (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei aneinander angrenzenden Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) zumindest im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordnet sind.
  6. Solarelement (12) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die zwei aneinander angrenzenden Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) gebildete V-Form in eine erste Richtung (40) weisend geöffnet ist und eine durch zwei weitere aneinander angrenzende und zumindest im Wesentlichen V-förmig zueinander angeordnete Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) gebildete V-Form in eine zweite, der ersten Richtung (40) entgegen gesetzten Richtung (42) weisend geöffnet ist.
  7. Solarelement (12) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) einen zumindest im Wesentlichen sägezahnförmigen Querschnitt der Solarzellenanordnung (10) bildend angeordnet sind.
  8. Solarelement (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarelement (12) als Dach oder Dachmodul für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Solarelement (12) mit einer Solarzellenanordnung (10) mit einer Mehrzahl von Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38,64), bei welchem die Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38,64) bezogen auf eine Haupterstreckungsebene (26) der Solarzellenanordnung (10) schräg ausgerichtet werden, wobei wenigstens ein jeweiliges transparentes Element (28, 30, 32, 62) zwischen zwei zugeordneten Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwei jeweilige, aneinander angrenzende Solarzellen (16, 18, 22, 24, 36, 38, 64) schräg zueinander angeordnet werden.
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