DE102014200213A1 - Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module - Google Patents

Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module Download PDF

Info

Publication number
DE102014200213A1
DE102014200213A1 DE102014200213.3A DE102014200213A DE102014200213A1 DE 102014200213 A1 DE102014200213 A1 DE 102014200213A1 DE 102014200213 A DE102014200213 A DE 102014200213A DE 102014200213 A1 DE102014200213 A1 DE 102014200213A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
electronic module
photovoltaic cell
guiding element
light guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014200213.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Volz
Paul Mielcarek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014200213.3A priority Critical patent/DE102014200213A1/en
Publication of DE102014200213A1 publication Critical patent/DE102014200213A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47BTABLES; DESKS; OFFICE FURNITURE; CABINETS; DRAWERS; GENERAL DETAILS OF FURNITURE
    • A47B13/00Details of tables or desks
    • A47B13/08Table tops; Rims therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/055Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/08Current supply arrangements for telephone systems with current supply sources at the substations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul (100). Das elektronische Modul (100) umfasst zumindest eine Fotovoltaikzelle (105) mit einer Schnittstelle (715) zu zumindest einem elektronischen Bauelement (115, 720), das mit der Fotovoltaikzelle (105) elektrisch leitfähig verbunden oder verbindbar ist, um beim Leiten von Licht auf die Fotovoltaikzelle (105) mit elektrischer Energie versorgt zu werden. Ferner umfasst das elektronische Modul (100) zumindest ein Lichtleitelement (110), das ein fluoreszierendes Material umfasst, wobei ein Lichtaustrittsbereich (120) des Lichtleitelements (110) angrenzend an eine Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) angeordnet oder anordenbar ist, um Licht auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) zu leiten.The invention relates to an electronic module (100). The electronic module (100) comprises at least one photovoltaic cell (105) with an interface (715) to at least one electronic component (115, 720) which is electrically conductively connected or connectable to the photovoltaic cell (105) in order to conduct light the photovoltaic cell (105) to be supplied with electrical energy. Furthermore, the electronic module (100) comprises at least one light guide element (110) comprising a fluorescent material, wherein a light exit region (120) of the light guide element (110) adjacent to a surface of the photovoltaic cell (105) is arranged or arranged to light on the Surface of the photovoltaic cell (105) to conduct.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Modul, auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erstellen eines solchen elektronischen Moduls sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.The present invention relates to an electronic module, to a method and apparatus for constructing such an electronic module and to a corresponding computer program product.

Energieautark arbeitende Applikationen können fotovoltaische, piezoelektrische oder thermoelektrische Elemente umfassen, um elektrische Energie mittels Energy Harvesting („Ernten von Energie“) zu erzeugen. Sensornetzwerke oder Informationstafeln sind meist mit Fotovoltaikelementen ausgestattet, um einfallendes Licht zur Stromversorgung zu nutzen.Self-powered applications may include photovoltaic, piezoelectric or thermoelectric elements to generate electrical energy by means of energy harvesting. Sensor networks or information boards are usually equipped with photovoltaic elements to use incident light for power supply.

Im Zuge der voranschreitenden Entwicklung des sogenannten Internets der Dinge („Internet of Things“) sind immer mehr Geräte auf äußere Energiequellen angewiesen. Beispielsweise wird im Bereich der Sensorik im Jahr 2019 ein Fotovoltaikabsatz von bis zu 80 Megawatt Peak erwartet. Besonders Sensornetzwerke, etwa mit Feuchtigkeits-, Temperatur- oder Anwesenheitssensoren, sowie Reklamezeichen, Displays oder sonstige kleinere Verbraucher benötigen oft Energie und können nur schwer über Kabel mit Strom versorgt werden.In the course of the advancing development of the so-called Internet of Things ("Internet of Things") more and more devices rely on external energy sources. For example, in the field of sensor technology in 2019 photovoltaic sales of up to 80 megawatt peak are expected. Especially sensor networks, such as with humidity, temperature or presence sensors, as well as advertising signs, displays or other smaller consumers often require energy and are difficult to power via cables.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein elektronisches Modul, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erstellen eines solchen elektronischen Moduls sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, an electronic module, a method and a device for creating such an electronic module as well as finally a corresponding computer program product according to the main claims are presented with the approach presented here. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.

Der vorliegende Ansatz schafft ein elektronisches Modul mit folgenden Merkmalen:
zumindest einer Fotovoltaikzelle mit einer Schnittstelle zu zumindest einem elektronischen Bauelement, das mit der Fotovoltaikzelle elektrisch leitfähig verbunden oder verbindbar ist, um beim Leiten von Licht auf die Fotovoltaikzelle mit elektrischer Energie versorgt zu werden; und
zumindest einem Lichtleitelement, das ein fluoreszierendes Material umfasst, wobei ein Lichtaustrittsbereich des Lichtleitelements angrenzend an eine Oberfläche der Fotovoltaikzelle angeordnet oder anordenbar ist, um Licht auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle zu leiten.
The present approach creates an electronic module with the following features:
at least one photovoltaic cell having an interface to at least one electronic component, which is electrically conductively connected or connectable to the photovoltaic cell to be supplied with electrical energy when directing light to the photovoltaic cell; and
at least one light guide element comprising a fluorescent material, wherein a light exit region of the light guide element is arranged adjacent to a surface of the photovoltaic cell or arranged to direct light onto the surface of the photovoltaic cell.

Unter einer Fotovoltaikzelle kann ein plattenartiges Halbleiterbauelement zum Umwandeln von Lichtenergie in elektrische Energie verstanden werden. Beispielsweise kann die Fotovoltaikzelle als Silizium-, CIGS- oder organische Solarzelle realisiert sein. Unter einem Lichtleitelement kann beispielsweise ein Fluoreszenzkollektor verstanden werden. Das Lichtleitelement kann aus einem Material gefertigt sein, das bei Lichteinfall fluoresziert. Durch Totalreflexionen innerhalb des Lichtleitelements kann ein Großteil des einfallenden Lichts an einen Lichtaustrittsbereich des Lichtleitelements gelenkt werden. Unter einem Lichtaustrittsbereich kann ein nicht reflektierender Bereich des Lichtleitelements verstanden werden. Beispielsweise kann der Lichtaustrittsbereich an einer Kante oder in einem Teilbereich einer Oberfläche des Lichtleitelements ausgebildet sein. Durch den Lichtaustrittsbereich kann das in dem Lichtleitelement reflektierte Licht konzentriert aus dem Lichtleitelement geleitet werden. Angrenzend an den Lichtaustrittsbereich kann eine Oberfläche der Fotovoltaikzelle angeordnet sein. Unter einer Oberfläche der Fotovoltaikzelle kann eine Oberfläche verstanden werden, durch die Licht in die Fotovoltaikzelle fallen kann.A photovoltaic cell may be understood to mean a plate-like semiconductor component for converting light energy into electrical energy. For example, the photovoltaic cell can be realized as a silicon, CIGS or organic solar cell. A light-guiding element can be understood, for example, to be a fluorescence collector. The light-guiding element can be made of a material that fluoresces when exposed to light. By total reflections within the light guide, a majority of the incident light can be directed to a light exit region of the light guide. A light exit region may be understood to mean a non-reflective region of the light-guiding element. For example, the light exit region may be formed on an edge or in a partial region of a surface of the light guide element. Through the light exit region, the light reflected in the light guide element can be directed in a concentrated manner out of the light guide element. Adjacent to the light exit region, a surface of the photovoltaic cell may be arranged. A surface of the photovoltaic cell can be understood as meaning a surface through which light can fall into the photovoltaic cell.

Ein Lichtleitelement kann als ein Fluoreszenzkollektor ausgeführt sein. Fotovoltaikzellen können mit Fluoreszenzkonzentratoren gekoppelt sein. In Vergleichsmessungen im Innenraum zeigt sich ein Ertragsvorteil pro Fläche der Organischen Photovoltaik (OPV) von bis zu 30 Prozent gegenüber anderen Fotovoltaiktechnologien wie beispielsweise Farbstoffsolarzellen (englisch „dye-sensitized solar cell“ oder DSC) und Zellen aus kristallinem (c-Si), amorphem (a-Si) oder mikrokristallinem (µc-Si) Silizium oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS). Aktuelle Fluoreszenzkonzentratoren können einen Wirkungsgrad von bis zu 6,7 Prozent erreichen. Eine Kopplung von Fluoreszenzkonzentratoren und Fotovoltaikelementen kann beispielsweise zur Stromversorgung in einer Innenumgebung genutzt werden.A light-guiding element can be embodied as a fluorescence collector. Photovoltaic cells can be coupled with fluorescence concentrators. Interior comparative measurements show a yield advantage per area of organic photovoltaics (OPV) of up to 30 percent over other photovoltaic technologies such as dye-sensitized solar cells (DSC) and crystalline (c-Si), amorphous cells (a-Si) or microcrystalline (μc-Si) silicon or copper indium gallium diselenide (CIGS). Current fluorescence concentrators can achieve an efficiency of up to 6.7 percent. A coupling of fluorescence concentrators and photovoltaic elements can be used, for example, for power supply in an indoor environment.

Der vorliegende Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine autarke Energieversorgung eines elektronischen Moduls mittels einer Fotovoltaikzelle und eines mit der Fotovoltaikzelle gekoppelten Fluoreszenzkollektors realisierbar ist. The present approach is based on the finding that a self-sufficient energy supply of an electronic module can be realized by means of a photovoltaic cell and a fluorescence collector coupled to the photovoltaic cell.

Eine solche Kombination einer Fotovoltaikzelle und eines Fluoreszenzkollektors in einem elektronischen Modul bietet den Vorteil, dass das elektronische Modul auch bei lokalen Beschränkungen wie beispielsweise einem geringen Lichteinfall oder einer nicht ausreichenden oder durch eine Bauform des elektronischen Moduls vorgegebenen Fläche sehr effizient betrieben werden kann. Such a combination of a photovoltaic cell and a fluorescence collector in an electronic module has the advantage that the electronic module can be operated very efficiently even with local restrictions such as a low incidence of light or an area that is insufficient or predetermined by a design of the electronic module.

Der Fluoreszenzkollektor kann beispielsweise beliebig formbar sein. Dadurch kann das elektronische Modul flexibel an gewölbte Flächen oder an von einem Rechteck abweichende Geometrien angepasst werden. For example, the fluorescence collector can be shaped as desired. As a result, the electronic module can be adapted flexibly to curved surfaces or to geometries deviating from a rectangle.

Gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann das Lichtleitelement ausgebildet sein, um in einer Größe und/oder Form verändert zu werden. Beispielsweise kann das Lichtleitelement aus einem zuschneidbaren Material gefertigt sein. Dadurch kann das Lichtleitelement flexibel an gegebene Licht- oder Platzverhältnisse angepasst werden. According to one embodiment of the present approach, the light-guiding element may be designed to be changed in size and / or shape. For example, the light guide can be made of a cut to size material. As a result, the light guide can be flexibly adapted to given light or space.

Ferner kann das elektronische Modul zumindest eine Fixiervorrichtung umfassen, die ausgebildet ist, um den Lichtaustrittsbereich des Lichtleitelements wiederlösbar an der Oberfläche der Fotovoltaikzelle zu fixieren. Unter einer Fixiervorrichtung kann beispielsweise eine Klemmvorrichtung oder eine Einschubvorrichtung verstanden werden. Mittels der Fixiervorrichtung kann das Lichtleitelement einfach und schnell montiert und wieder demontiert werden. Beispielsweise wird dadurch ein einfacher und schneller Austausch des Lichtleitelements ermöglicht.Furthermore, the electronic module may comprise at least one fixing device, which is designed to fix the light exit region of the light guide element releasably to the surface of the photovoltaic cell. A fixing device can be understood, for example, as a clamping device or an insertion device. By means of the fixing device, the light guide can be easily and quickly assembled and disassembled. For example, this allows a simple and quick replacement of the light-guiding element.

Des Weiteren kann eine Fläche des Lichtleitelements zumindest einem Hundertfachen einer Fläche der Fotovoltaikzelle entsprechen. Dadurch eine Effizienz der Stromversorgung des elektronischen Moduls, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen, verbessert werden.Furthermore, one surface of the light-guiding element can correspond to at least one hundred times a surface of the photovoltaic cell. Thereby, an efficiency of the power supply of the electronic module, especially in low light conditions, be improved.

Das Lichtleitelement kann zumindest einen weiteren Lichtaustrittsbereich aufweisen. Hierbei kann der weitere Lichtaustrittsbereich angrenzend an zumindest eine weitere Oberfläche der Fotovoltaikzelle angeordnet oder anordenbar sein, um Licht auf die weitere Oberfläche der Fotovoltaikzelle zu leiten. Durch diese Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann im Vergleich zu einer Ausführungsform mit nur einem Lichtaustrittsbereich mehr Licht auf die Fotovoltaikzelle geleitet werden. Somit kann eine Effizienz der Stromversorgung des elektronischen Moduls verbessert werden.The light-guiding element can have at least one further light exit area. In this case, the further light exit region can be arranged or arranged adjacent to at least one further surface of the photovoltaic cell in order to guide light onto the further surface of the photovoltaic cell. As a result of this embodiment of the present approach, more light can be conducted onto the photovoltaic cell in comparison to an embodiment with only one light exit area. Thus, an efficiency of the power supply of the electronic module can be improved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann das Lichtleitelement eine Leuchtoberfläche umfassen, die ausgebildet ist, um beim Leiten von Licht durch das Lichtleitelement zu leuchten. Unter einer Leuchtoberfläche kann beispielsweise ein streifenförmiger oder flächiger Teilbereich des Lichtleitelements verstanden werden. Dadurch kann das Lichtleitelement ferner zur Beleuchtung oder Dekoration verwendet werden.According to a further embodiment of the present approach, the light-guiding element may comprise a luminous surface which is designed to illuminate when light is guided through the light-guiding element. A luminous surface can be understood, for example, as a strip-shaped or planar partial region of the light-guiding element. As a result, the light-guiding element can also be used for lighting or decoration.

Darüber hinaus kann die Leuchtoberfläche zumindest ein Leuchtelement zum Beleuchten der Leuchtoberfläche aufweisen. Unter einem Leuchtelement kann ein Element verstanden werden, das elektrische Energie in Licht umwandelt. Beispielsweise kann es sich bei dem Leuchtelement um eine LED oder eine Glühbirne handeln. Somit kann das Lichtleitelement zusätzlich als Display oder Beleuchtungsvorrichtung verwendet werden.In addition, the luminous surface may have at least one luminous element for illuminating the luminous surface. A lighting element can be understood as an element that converts electrical energy into light. By way of example, the luminous element may be an LED or a light bulb. Thus, the light guide can be additionally used as a display or lighting device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann das elektronische Modul das zumindest eine elektronische Bauelement umfassen Hierbei kann das elektronische Bauelement als Sensorelement realisiert sein. Unter einem Sensorelement kann beispielsweise ein Temperatur, Feuchtigkeits, Druck, Schall, Helligkeits- oder Beschleunigungssensor verstanden werden. Mittels dieser Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann das Sensorelement unabhängig vom Vorhandensein modulexterner Stromquellen betrieben und angeordnet werden.According to a further embodiment of the present approach, the electronic module may comprise the at least one electronic component. In this case, the electronic component may be realized as a sensor element. By a sensor element can be understood, for example, a temperature, humidity, pressure, sound, brightness or acceleration sensor. By means of this embodiment of the present approach, the sensor element can be operated and arranged independently of the presence of module-external current sources.

Der vorliegende Ansatz schafft ferner eine Tischfläche mit einem elektronischen Modul gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei kann das Lichtleitelement zumindest teilweise in die Tischfläche integriert sein. Eine Ausdehnung des Lichtleitelements kann dabei zumindest einem Drittel einer Ausdehnung der Tischfläche entsprechen. Unter einer Tischfläche kann beispielsweise eine Tischplatte eines Schreibtischs oder eines Konferenztischs verstanden werden. Das Lichtleitelement kann in die Tischplatte eingelassen sein. Somit kann das elektronische Modul platzsparend und dekorativ an einem Ort mit im Allgemeinen guten Lichtverhältnissen angebracht werden.The present approach further provides a table top with an electronic module according to any of the embodiments described above. In this case, the light-guiding element can be at least partially integrated into the table surface. An extension of the light-guiding element can correspond to at least one third of an extension of the table surface. Under a table surface, for example, a table top of a desk or a conference table can be understood. The light guide can be embedded in the table top. Thus, the electronic module can be mounted space-saving and decorative in a location with generally good lighting conditions.

Des Weiteren schafft der vorliegende Ansatz ein Verfahren zum Erstellen eines elektronischen Moduls gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:Furthermore, the present approach provides a method of constructing an electronic module according to any of the above-described embodiments, the method comprising the steps of:

Einlesen eines Helligkeitssignals, wobei das Helligkeitssignal eine Helligkeit einer Außenumgebung des Lichtleitelements repräsentiert; undReading in a luminance signal, wherein the luminance signal represents a brightness of an outside environment of the light guide element; and

Ermitteln einer Größe und/oder einer Form des Lichtleitelements, die geeignet ist, um zum Betreiben des elektronischen Moduls erforderliches Licht auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle zu leiten, unter Verwendung des Helligkeitssignals.Determining a size and / or a shape of the light-guiding element that is suitable for guiding light required for operating the electronic module to the surface of the photovoltaic cell, using the brightness signal.

Eine im Schritt des Ermittelns ermittelte Größe oder Form kann beispielsweise über eine Schnittstelle einer geeigneten Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens angezeigt oder ausgegeben werden. A size or shape determined in the step of determining may, for example, be displayed or output via an interface of a suitable device for carrying out the method.

Gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Ansatzes kann im Schritt des Einlesens das Helligkeitssignal mittels einer Schnittstelle eines Helligkeitssensors eines mobilen Endgeräts eingelesen werden. Beispielsweise kann der Helligkeitssensor in eine Kamera des mobilen Endgeräts integriert sein. Unter einem mobilen Endgerät kann etwa ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein Laptop verstanden werden. Dadurch kann das Helligkeitssignal ortsunabhängig bereitgestellt werden.According to one embodiment of the present approach, in the reading-in step, the brightness signal can be read in by means of an interface of a brightness sensor of a mobile terminal. For example, the brightness sensor can be integrated in a camera of the mobile terminal. A mobile terminal can be understood as a smartphone, a tablet PC or a laptop. As a result, the brightness signal can be provided location-independently.

Schließlich schafft der hier vorgestellte Ansatz eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Finally, the approach presented here creates a device which is designed to implement or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Die Vorrichtung kann beispielsweise als Komponente des mobilen Endgeräts realisiert sein.The device can be realized for example as a component of the mobile terminal.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program product is installed on a computer or a device is also of advantage is performed.

Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um eine auf einem Smartphone oder einem Tablet-PC ausführbare Applikation, auch App genannt, handeln.The computer program may be, for example, an application executable on a smartphone or a tablet PC, also called an app.

Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of an electronic module according to an embodiment of the present invention;

2 eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 2 a schematic representation of an electronic module according to an embodiment of the present invention;

3 eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 3 a schematic representation of an electronic module according to an embodiment of the present invention;

4 eine schematische Darstellung eines Lichtleitelements zur Verwendung in einem elektronischen Modul gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a schematic representation of a light guide element for use in an electronic module according to an embodiment of the present invention;

5 eine schematische Darstellung eines Tischs mit einer Tischfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a schematic representation of a table with a table surface according to an embodiment of the present invention;

6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 a flowchart of a method for operating an electronic module according to an embodiment of the present invention;

7 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Ermittlung einer Helligkeit einer Umgebung eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 7 a schematic representation of an arrangement for determining a brightness of an environment of an electronic module according to an embodiment of the present invention; and

8 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Betreiben eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 8th a block diagram of an apparatus for operating an electronic module according to an embodiment of the present invention.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das elektronische Modul 100 umfasst eine Fotovoltaikzelle 105, ein Lichtleitelement 110 sowie ein Sensorelement 115. Die Fotovoltaikzelle 105 ist auf einer Oberfläche des Sensorelements 115 angeordnet. Ein Endbereich des Lichtleitelements 110 umfasst eine nicht reflektierende Oberfläche 120, die als Lichtaustrittsbereich des Lichtleitelements 110 fungiert. Die nicht reflektierende Oberfläche 120 ist auf einer dem Sensorelement 115 abgewandten Oberfläche der Fotovoltaikzelle 105 angeordnet. 1 shows a schematic representation of an electronic module 100 according to an embodiment of the present invention. The electronic module 100 includes a photovoltaic cell 105 , a light guide 110 and a sensor element 115 , The photovoltaic cell 105 is on a surface of the sensor element 115 arranged. An end region of the light-guiding element 110 includes a non-reflective surface 120 , as the light exit region of the light guide 110 acts. The non-reflective surface 120 is on one of the sensor element 115 remote surface of the photovoltaic cell 105 arranged.

In 1 reicht das Lichtleitelement 110 deutlich über das Sensorelement 115 hinaus. Beispielsweise weist das Lichtleitelement 110 die Form eines Streifens auf, der 5-, 10-, oder 20-mal so lang ist wie das Sensorelement 115. In 1 extends the light guide 110 clearly above the sensor element 115 out. For example, the light guide 110 the shape of a strip that is 5, 10, or 20 times as long as the sensor element 115 ,

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Größe und/oder eine Form des Lichtleitelements 110 variabel angepasst werden, beispielsweise mittels Zuschneiden, um eine Energieeffizienz des elektronischen Moduls 100 in Abhängigkeit von gegebenen Licht- oder Platzverhältnissen zu verbessern.According to an exemplary embodiment of the present invention, a size and / or a shape of the light-guiding element 110 be variably adjusted, for example by means of cutting, to an energy efficiency of the electronic module 100 depending on given light or space conditions to improve.

Das Sensorelement 115 ist beispielhaft als Lagenverbund mit drei übereinander angeordneten Lagen aufgebaut. Hierbei ist in eine erste Lage 125 eine Energie-Management-Einheit des Sensorelements 115 integriert. Die Energie-Management-Einheit ist mit der Fotovoltaikzelle 105 elektrisch leitfähig verbunden. In einer zweiten Lage 130 ist eine Sensoreinheit des Sensorelements 115 integriert. Die Sensoreinheit ist mit der Energie-Management-Einheit elektrisch leitfähig verbunden, um durch die Energie-Management-Einheit mit elektrischer Energie versorgt zu werden. In einer dritten Lage 135 ist eine Hochfrequenzschaltung (radio frequency circuit) des Sensorelements 115 ausgebildet, beispielsweise um ein von der Sensoreinheit bereitgestelltes Signal mittels einer drahtlosen Datenverbindung zu übertragen. Hierbei ist die Hochfrequenzschaltung mit der Sensoreinheit und der Energie-Management-Einheit elektrisch leitfähig verbunden. Die zweite Lage 130 ist beispielhaft zwischen der ersten Lage 125 und der dritten Lage 135 angeordnet. Die erste Lage 125 bildet hierbei diejenige Oberfläche des Sensorelements 115, auf der die Fotovoltaikzelle 105 angeordnet ist. The sensor element 115 is exemplified as a layer composite constructed with three superimposed layers. This is in a first position 125 an energy management unit of the sensor element 115 integrated. The energy management unit is with the photovoltaic cell 105 connected electrically conductive. In a second location 130 is a sensor unit of the sensor element 115 integrated. The sensor unit is electrically conductively connected to the power management unit to be powered by the power management unit. In a third location 135 is a radio frequency circuit of the sensor element 115 designed, for example, to transmit a signal provided by the sensor unit signal by means of a wireless data connection. In this case, the high-frequency circuit is electrically conductively connected to the sensor unit and the energy management unit. The second location 130 is an example between the first location 125 and the third location 135 arranged. The first location 125 in this case forms that surface of the sensor element 115 on which the photovoltaic cell 105 is arranged.

Das Lichtleitelement 110 ist aus einem fluoreszierenden Material wie etwa Plexiglas gefertigt. Das Lichtleitelement 110 ist ausgebildet, um Licht einzufangen und über die nicht reflektierende Oberfläche 120 auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle 105 zu lenken. Die Fotovoltaikzelle 105 ist ausgebildet, um beim Leiten des Lichts auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle 105 eine elektrische Energie zum Betreiben des Sensorelements 115 zu erzeugen.The light guide 110 is made of a fluorescent material such as Plexiglas. The light guide 110 is designed to capture light and over the non-reflective surface 120 on the surface of the photovoltaic cell 105 to steer. The photovoltaic cell 105 is adapted to guide the light onto the surface of the photovoltaic cell 105 an electrical energy for operating the sensor element 115 to create.

Da äußere Randbedingungen eine Funktion einer Energieversorgung für autarke Applikationen in manchen Räumlichkeiten und an manchen Plätzen beeinträchtigen können, ist eine Nutzung solcher Applikationen häufig lokal beschränkt. Beispielsweise kann bei einem Sensor oder einem Reklameschild eine Fläche der Anwendung zunächst auf eine Gerätefläche des Sensors oder des Reklameschilds beschränkt sein.Since external constraints can affect a power supply function for standalone applications in some premises and in some places, use of such applications is often locally limited. For example, in the case of a sensor or an advertising sign, an area of the application may initially be limited to a device area of the sensor or the advertising sign.

Durch eine direkte Integration einer Fotovoltaikzelle 105 auf ein Endprodukt 115 kann eine Form des Fotovoltaikmoduls 100 eingeschränkt sein. Eine Anpassung des Fotovoltaikmoduls 100 an gewölbte Flächen oder an von einem Rechteck abweichende Geometrien kann zu einer inhomogenen Ausleuchtung der Fotovoltaikfläche und zu Wandlungsverlusten führen. Bei serieller Verschaltung von Solarzellen 105 in einem Modul 100 sind Zellstreifen mit gleicher Fläche für eine Maximierung eines Stromertrags notwendig, was in der Regel zu rechteckigen Modulformen führt. Diese Limitierung kann mit einem Fluoreszenzkollektor 110 im Sensorbereich aufgehoben werden, da eine Fläche des Fluoreszenzkollektors 110 beliebige Formen annehmen kann.Through a direct integration of a photovoltaic cell 105 on a final product 115 can be a form of photovoltaic module 100 to be disabled. An adaptation of the photovoltaic module 100 curved surfaces or geometries deviating from a rectangle can lead to an inhomogeneous illumination of the photovoltaic surface and to loss of conversion. For serial interconnection of solar cells 105 in a module 100 Cell strips of the same area are necessary to maximize current yield, which usually results in rectangular module shapes. This limitation can be achieved with a fluorescence collector 110 be lifted in the sensor area, as an area of the fluorescence collector 110 can take any forms.

Durch einen solchen skalierbaren Zusatzkollektor 110 können auch Plätze, die bisher nicht zum Betrieb geeignet waren, erschlossen werden und die Einsatzmöglichkeiten der Applikationen verbessert werden, etwa durch eine höhere Taktrate der Kommunikation und anderer stromintensiver Funktionen. Der Fluoreszenzkollektor 110 kann günstig bereitgestellt werden und beispielsweise durch die Information einer Smartphone-App äußeren Randbedingungen angepasst werden. Ferner kann der Fluoreszenzkollektor 110 vorkonfektioniert verkauft werden. Gegenüber einer zusätzlichen, zweiten Fotovoltaikfläche ist es bei Sensoren 115, die mit Fluoreszenzkonzentratoren 110 gekoppelt sind, nicht nötig, elektrische Kontakte zum Sensor 115 bzw. zur Applikation bereitzustellen.By such a scalable additional collector 110 It is also possible to open up places which were not yet suitable for operation and to improve the application possibilities of the applications, for example by means of a higher clock rate for communication and other power-intensive functions. The fluorescence collector 110 can be provided cheaply and be adapted for example by the information of a smartphone app external boundary conditions. Furthermore, the fluorescence collector 110 be sold ready-made. Compared to an additional, second photovoltaic surface, it is with sensors 115 using fluorescence concentrators 110 are coupled, not necessary, electrical contacts to the sensor 115 or to provide the application.

Des Weiteren kann eine Fläche des Fluoreszenzkollektors 115 von einem Endverbraucher beliebig ohne Leistungsreduktion geformt werden.Furthermore, an area of the fluorescence collector 115 be shaped by an end user without any reduction in performance.

Der Fotovoltaikkollektor 115 kann auch an abgeschatteten Stellen angebracht werden. Beispielsweise kann der Kollektor 115 in eine komplette Schreib- oder Besprechungstischfläche 505 integriert sein, wie nachfolgend anhand von 5 beschrieben. Hierbei bewirkt eine Abschattung durch ein Telefon oder andere Gebrauchsgegenstände im Gegensatz zu einem konventionellen Dünnschicht-Fotovoltaikmodul aus amorphem Silizium oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIS) keinen überproportionalen Ertragsverlust.The photovoltaic collector 115 can also be attached to shaded areas. For example, the collector 115 in a complete writing or meeting table area 505 be integrated as follows from 5 described. In this case, shading by a telephone or other commodity objects in contrast to a conventional thin-film photovoltaic module made of amorphous silicon or copper indium gallium diselenide (CIS) causes no disproportionate yield loss.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu 1 ist die Fotovoltaikzelle 105 in 2 deutlich kleiner ausgeführt. Ferner sind die Fotovoltaikzelle 105 und das Lichtleitelement 110 nicht übereinander, sondern nebeneinander auf der Oberfläche des Sensorelements 115 angeordnet. Hierbei ist eine der Fotovoltaikzelle 105 zugewandte Kante des Lichtleitelements 110 als nicht reflektierende Lichtaustrittskante 200 ausgebildet. Die Lichtaustrittskante 200 ist benachbart zu einer Kante der Fotovoltaikzelle 105 angeordnet. Somit wird das durch das Lichtleitelement 110 eingefangene Licht über die Lichtaustrittskante 200 in die Fotovoltaikzelle 105 gelenkt. 2 shows a schematic representation of an electronic module 100 according to an embodiment of the present invention. In contrast to 1 is the photovoltaic cell 105 in 2 significantly smaller. Further, the photovoltaic cell 105 and the light guide 110 not one above the other but next to each other on the surface of the sensor element 115 arranged. Here is one of the photovoltaic cell 105 facing edge of the light guide 110 as non-reflective light exit edge 200 educated. The light exit edge 200 is adjacent to an edge of the photovoltaic cell 105 arranged. Thus, that is through the light guide 110 captured light over the light exit edge 200 in the photovoltaic cell 105 directed.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines elektronischen Moduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 3 ist eine Draufsicht auf das elektronische Modul 100 gezeigt. Im Unterschied zu 1 ist das elektronische Modul 100 in 3 mit einer Fixiervorrichtung 300 ausgeführt. Die Fixiervorrichtung 300 umfasst zwei Schienen 305, die je an gegenüberliegenden Randbereichen der Fotovoltaikzelle 105 parallel zueinander angeordnet sind. Hierbei entspricht ein gegenseitiger Abstand der Schienen 305 im Wesentlichen einer Breite des Lichtleitelements 110. Das Lichtleitelement 110 ist in den Schienen 305 verschiebbar angeordnet. Die Schienen 305 sind ausgebildet, um die nicht reflektierende Oberfläche 120 des Lichtleitelements 110 auf der Oberfläche der Fotovoltaikzelle 105 wiederlösbar zu fixieren. 3 shows a schematic representation of an electronic module 100 according to an embodiment of the present invention. In 3 is a plan view of the electronic module 100 shown. In contrast to 1 is the electronic module 100 in 3 with a fixing device 300 executed. The fixing device 300 includes two rails 305 which are each on opposite edge regions of the photovoltaic cell 105 are arranged parallel to each other. This corresponds a mutual distance of the rails 305 essentially a width of the light-guiding element 110 , The light guide 110 is in the rails 305 slidably arranged. The rails 305 are formed to the non-reflective surface 120 of the light-guiding element 110 on the surface of the photovoltaic cell 105 releasably fixable.

Um eine skalierbare Energieversorgung für autarke Applikationen zu schaffen, wird eine in einem Sensor 100 oder einer sonstigen autarken Applikation verbaute Fotovoltaikeinheit 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Fluoreszenzkollektor 110 sowie einer geeigneten Vorrichtung 300 zur Ankopplung des Fluoreszenzkollektors 110 kombiniert. Durch eine variable Gestaltung einer Fläche des Kollektors 110 wird auch an Plätzen geringster Einstrahlung noch ein Betrieb ermöglicht.To create a scalable power supply for stand-alone applications, one in a sensor 100 or any self-sufficient application built-in photovoltaic unit 105 according to an embodiment of the present invention with a fluorescence collector 110 and a suitable device 300 for coupling the fluorescence collector 110 combined. By a variable design of a surface of the collector 110 is still possible in places of least irradiation operation.

Bei der Vorrichtung 300 handelt es sich beispielsweise um ein Einschieberack für kleine Fluoreszenzkollektoren 110. Das Rack 300 ist aus einem zur Aufnahme des Kollektors 110 geeigneten Material wie etwa Kunststoff oder Metall gefertigt und ausgebildet, um den Kollektor 110 so zu fixieren, dass eine reflexionsfreie Fläche 120 direkt auf oder an einem Fotovoltaikmodul 105 liegt und damit beliebig erweiterbar ist. Optional kann die Vorrichtung 300 einen Klemmverschluss oder eine becherförmige Einschubvorrichtung umfassen.In the device 300 For example, it is a Einschieberack for small fluorescence collectors 110 , The rack 300 is from a for receiving the collector 110 made of suitable material such as plastic or metal and formed around the collector 110 so to fix that a reflection-free surface 120 directly on or on a photovoltaic module 105 lies and thus can be extended as desired. Optionally, the device 300 comprise a clamp closure or a cup-shaped insertion device.

Der Fluoreszenzkollektor 110 kann variabel zuschneidbar sein. Beispielsweise ist der Fluoreszenzkollektor 110 als starre Platte, Form oder Folie ausgeführt. Somit kann ein Endanwender eine Größe und Form des Fluoreszenzkollektors 110 an örtliche Gegebenheiten selbst anpassen.The fluorescence collector 110 can be variably cut to size. For example, the fluorescence collector 110 designed as a rigid plate, mold or foil. Thus, an end user may choose a size and shape of the fluorescence collector 110 adapt yourself to local conditions.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Fluoreszenzkonzentrator 110 mit einer organischen Fotovoltaikzelle 105 gekoppelt sein. Diese Kombination ist speziell im Innenraumbereich von Vorteil.According to a further embodiment of the present invention, the fluorescence concentrator 110 with an organic photovoltaic cell 105 be coupled. This combination is particularly beneficial in the interior area.

Der Fluoreszenzkollektor 110 kann an einer oder mehreren Kanten einer Teilfläche mit der Fotovoltaikzelle 105 gekoppelt sein. Somit wird die Lichtenergie einer vergleichsweise größeren Fläche eingefangen und gezielt auf die kleinere Fotovoltaikzelle 105 geführt. Dadurch kann ein Einsatzbereich der Applikation oder des Sensors 100 unter geringem Kostenaufwand erweitert werden.The fluorescence collector 110 can at one or more edges of a sub-area with the photovoltaic cell 105 be coupled. Thus, the light energy of a relatively larger area is captured and targeted to the smaller photovoltaic cell 105 guided. This can be an application of the application or the sensor 100 be expanded at low cost.

Ferner kann das Produkt als Bausatz mit individuell einstellbaren Abmessungen gefertigt werden.Furthermore, the product can be manufactured as a kit with individually adjustable dimensions.

Die Abmessungen können beispielsweise mehrere Meter betragen. Somit kann der Fluoreszenzkollektor 110 auch als Dekorationselement auf Scheiben, auch Power Stripe genannt, genutzt werden, sodass einerseits eine dekorative Wirkung erzielt wird und andererseits das gesammelte Licht im Sensor 100 als elektrische Energie Verwendung findet.The dimensions can be, for example, several meters. Thus, the fluorescence collector 110 Also used as a decorative element on slices, also called Power Stripe, so that on the one hand a decorative effect is achieved and on the other hand, the collected light in the sensor 100 as electrical energy is used.

Diese Power Stripes können beispielsweise mit einem Reklameschild oder Fluchtwegschild gekoppelt sein und damit als Beleuchtungselement genutzt werden.For example, these Power Stripes can be coupled with a billboard or escape route sign and used as a lighting element.

In den Fluoreszenzkollektor 110 kann optional zumindest eine zusätzliche Leuchtquelle 310 wie beispielsweise eine LED integriert sein. Die Leuchtquelle 310 ist ausgebildet, um bei Dunkelheit Licht einzukoppeln. Somit können flächige Geometrien wie etwa Streifen oder Flächen zum Leuchten gebracht werden und am Tag als Energy Harvester und bei Nacht als Display genutzt werden.In the fluorescence collector 110 Optionally, at least one additional light source 310 such as an integrated LED. The light source 310 is designed to couple light in the dark. Thus, flat geometries such as stripes or surfaces can be lit up and used during the day as an energy harvester and at night as a display.

Das elektronische Modul 100 kann beispielsweise als Komponente von Internet-of-Things-Applikationen wie etwa Sensornetzwerken realisiert sein.The electronic module 100 For example, it can be implemented as a component of Internet of Things applications, such as sensor networks.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Lichtleitelements 110 zur Verwendung in einem elektronischen Modul gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Lichtleitelement 110 ist als Fluoreszenzkollektor realisiert. Das Lichtleitelement 110 umfasst eine Kollektorplatte 405 sowie einen Spiegel 410. Die Kollektorplatte 405 ist rechteckig ausgeführt. Beispielsweise ist die Kollektorplatte 405 aus Plexiglas gefertigt. Hierbei ist der Spiegel 410 an einer Seitenkante der Kollektorplatte 405 angeordnet. An einer dem Spiegel 410 gegenüberliegenden Seitenkante der Kollektorplatte 405 ist eine Fotovoltaikzelle 105 angeordnet. Die Fotovoltaikzelle 105 ist zur elektrischen Kontaktierung beispielhaft mit zwei Kontaktanschlüssen 420 ausgeführt. 4 shows a schematic representation of a light-guiding element 110 for use in an electronic module according to an embodiment of the present invention. The light guide 110 is realized as a fluorescence collector. The light guide 110 includes a collector plate 405 as well as a mirror 410 , The collector plate 405 is rectangular. For example, the collector plate 405 made of Plexiglas. Here is the mirror 410 on one side edge of the collector plate 405 arranged. At one of the mirrors 410 opposite side edge of the collector plate 405 is a photovoltaic cell 105 arranged. The photovoltaic cell 105 is for electrical contacting example with two contact terminals 420 executed.

In die Kollektorplatte 405 sind Moleküle eingebettet, die bei Einwirkung von Licht, insbesondere von Sonnenstrahlung 425, fluoreszieren. Durch Totalreflexion wird ein Großteil des emittierten Lichts bis zu den Seitenkanten der Kollektorplatte 405 geleitet. Hier tritt das Licht konzentriert aus. Somit kann das konzentrierte Licht zur Leistungssteigerung der an der Kollektorplatte 405 angebrachten Fotovoltaikzelle 105 verwendet werden. Hierbei verhindert der Spiegel 410, dass konzentrierte Strahlung 425 ungenutzt aus dem Lichtleitelement 110 entweicht.In the collector plate 405 are molecules embedded in the action of light, especially solar radiation 425 , fluoresce. Total reflection causes most of the emitted light to reach the side edges of the collector plate 405 directed. Here the light comes out concentrated. Thus, the concentrated light can increase the performance of the collector plate 405 attached photovoltaic cell 105 be used. This prevents the mirror 410 that concentrated radiation 425 unused from the light guide 110 escapes.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Tischs 500 mit einer Tischfläche 505 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Tischfläche 505 weist das elektronische Modul 100 auf. Hierbei ist das Lichtleitelement 110 in die Tischfläche 505 eingebettet. Ähnlich wie in 2 ist die Fotovoltaikzelle 105 angrenzend an die Lichtaustrittskante 200 des Lichtleitelements 110 angeordnet. Hierbei kann auch die Fotovoltaikzelle 105 in die Tischfläche 505 integriert sein. 5 shows a schematic representation of a table 500 with a table surface 505 according to an embodiment of the present invention. The table surface 505 has the electronic module 100 on. Here is the light guide 110 in the table area 505 embedded. Similar to in 2 is the photovoltaic cell 105 adjacent to the light exit edge 200 of the light-guiding element 110 arranged. This can also be the photovoltaic cell 105 in the table area 505 be integrated.

Je nach einem Aufstellungsort des Tischs 500 kann die Tischfläche 505 durch Tageslicht und/oder durch eine Innenraumbeleuchtung beleuchtet sein. Dieses Licht wird in dem Lichtleitelement 110 konzentriert und über die Lichtaustrittskante 200 auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle 105 gelenkt. Somit wird das elektronische Modul 100 mit Strom versorgt. Depending on a site of the table 500 can the table surface 505 be lit by daylight and / or by an interior lighting. This light is in the light guide 110 concentrated and over the light exit edge 200 on the surface of the photovoltaic cell 105 directed. Thus, the electronic module 100 powered.

Eine Fläche des Lichtleitelements 110 entspricht beispielsweise einem Drittel oder einer Hälfte der Tischfläche 505. Optional sind die Tischfläche 505 und das Lichtleitelement 110 gleich groß ausgeführt.A surface of the light-guiding element 110 corresponds for example to one third or one half of the table surface 505 , Optional are the table surface 505 and the light guide 110 the same size.

Es können auch zwei oder mehrere Lichtleitelemente 110 in die Tischfläche 505 integriert sein.It can also be two or more light-guiding elements 110 in the table area 505 be integrated.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zum Erstellen eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 600 umfasst einen Schritt 605 des Einlesens eines Helligkeitssignals, wobei das Helligkeitssignal eine Helligkeit einer Außenumgebung des Lichtleitelements repräsentiert. Ferner umfasst das Verfahren 600 einen Schritt 610 des Ermittelns einer Größe und/oder einer Form des Lichtleitelements unter Verwendung des Helligkeitssignals. 6 shows a flowchart of a method 600 for creating an electronic module according to an embodiment of the present invention. The procedure 600 includes a step 605 reading a brightness signal, wherein the brightness signal represents a brightness of an outside environment of the light guide element. Furthermore, the method comprises 600 one step 610 determining a size and / or a shape of the light-guiding element using the brightness signal.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann im Schritt 605 des Einlesens das Helligkeitssignal mittels einer Schnittstelle eines Helligkeitssensors eines mobilen Endgeräts eingelesen werden.According to an embodiment of the present invention, in step 605 reading in the brightness signal is read in by means of an interface of a brightness sensor of a mobile terminal.

Die ermittelte Größe oder Form kann beispielsweise von einer Person genutzt werden, um das Lichtleitelement geeignet zuzuschneiden. The determined size or shape can for example be used by a person to tailor the light guide appropriately.

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung 700 zur Ermittlung einer Helligkeit einer Umgebung eines elektronischen Moduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung 700 befindet sich beispielsweise in einem Innenraum. Die Anordnung 700 umfasst eine Lichtquelle 705, die die Lichtverhältnisse des Innenraums repräsentiert, ein mobiles Endgerät 710 sowie das elektronische Modul 100. 7 shows a schematic representation of an arrangement 700 for determining a brightness of an environment of an electronic module 100 according to an embodiment of the present invention. The order 700 is located for example in an interior. The order 700 includes a light source 705 , which represents the lighting conditions of the interior, a mobile terminal 710 as well as the electronic module 100 ,

Das elektronische Modul 100 umfasst eine Schnittstelle 715 und eine Vorrichtung 720 zum Ausführen einer Anwendung. Die Schnittstelle 715 ist mit der Vorrichtung 720 und der Fotovoltaikzelle 105 verbunden. Die Fotovoltaikzelle 105 ist mit dem Lichtleitelement 110 gekoppelt. Ferner sind die Fotovoltaikzelle 105 und das Lichtleitelement 110 in 7 beispielhaft außerhalb des elektronischen Moduls 100 angeordnet.The electronic module 100 includes an interface 715 and a device 720 to run an application. the interface 715 is with the device 720 and the photovoltaic cell 105 connected. The photovoltaic cell 105 is with the light guide 110 coupled. Further, the photovoltaic cell 105 and the light guide 110 in 7 by way of example outside the electronic module 100 arranged.

Das mobile Endgerät 710 umfasst einen Helligkeitssensor, der ausgebildet ist, um eine von der Lichtquelle 705 abhängige Helligkeit der Umgebung des Lichtleitelements 110 zu erfassen. Hierbei ist das mobile Endgerät 710 ausgebildet, um unter Verwendung der Helligkeit eine Größe und/oder eine Form des Lichtleitelements 110 zu ermitteln. Die Größe und/oder Form des Lichtleitelements 110 kann beispielsweise auf einem Bildschirm 725 des mobilen Endgeräts 710 angezeigt werden. Hierauf kann die Größe und/oder Form des Lichtleitelements 110 an die auf dem Bildschirm 725 angezeigte Größe und/oder Form angepasst werden, um eine Effizienz der Energieversorgung des elektronischen Moduls 100 zu verbessern.The mobile device 710 includes a brightness sensor configured to be one of the light source 705 dependent brightness of the environment of the light guide 110 capture. Here is the mobile device 710 configured to use the brightness of a size and / or a shape of the light guide 110 to investigate. The size and / or shape of the light guide 110 For example, on a screen 725 of the mobile terminal 710 are displayed. This may be the size and / or shape of the light guide 110 to those on the screen 725 displayed size and / or shape to be adapted to an energy efficiency of the electronic module 100 to improve.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Dimensionierungsberechnung des Kollektors 110 mittels einer Smartphone-App erfolgen. Hierbei wird mittels eines Helligkeitssensors einer Smartphone-Kamera eine äußere Bestrahlung gemessen. Hieraus wird dann eine notwendige Länge und/oder Fläche des Kollektors 110 berechnet.According to an embodiment of the present invention, a sizing calculation of the collector 110 done using a smartphone app. In this case, an external radiation is measured by means of a brightness sensor of a smartphone camera. This then becomes a necessary length and / or area of the collector 110 calculated.

8 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 800 zum Betreiben eines elektronischen Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 800 umfasst eine Einheit 805 zum Einlesen eines Helligkeitssignals, wobei das Helligkeitssignal eine Helligkeit einer Außenumgebung des Lichtleitelements repräsentiert. Die Einheit 805 ist mit einer Einheit 810 verbunden, die ausgebildet ist, um eine Größe und/oder eine Form des Lichtleitelements unter Verwendung des Helligkeitssignals zu ermitteln. 8th shows a block diagram of a device 800 for operating an electronic module according to an embodiment of the present invention. The device 800 includes a unit 805 for reading in a brightness signal, wherein the brightness signal represents a brightness of an external environment of the light guide element. The unit 805 is with one unit 810 which is configured to determine a size and / or a shape of the light guide using the luminance signal.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.

Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed in a sequence other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims (13)

Elektronisches Modul (100) mit folgenden Merkmalen: zumindest einer Fotovoltaikzelle (105) mit einer Schnittstelle (715) zu zumindest einem elektronischen Bauelement (115, 720), das mit der Fotovoltaikzelle (105) elektrisch leitfähig verbunden oder verbindbar ist, um beim Leiten von Licht auf die Fotovoltaikzelle (105) mit elektrischer Energie versorgt zu werden; und zumindest einem Lichtleitelement (110), das ein fluoreszierendes Material umfasst, wobei ein Lichtaustrittsbereich (120) des Lichtleitelements (110) angrenzend an eine Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) angeordnet oder anordenbar ist, um Licht auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) zu leiten.Electronic module ( 100 ) having the following features: at least one photovoltaic cell ( 105 ) with an interface ( 715 ) to at least one electronic component ( 115 . 720 ) connected to the photovoltaic cell ( 105 ) is electrically conductively connected or connectable in order to conduct light to the photovoltaic cell ( 105 ) to be supplied with electrical energy; and at least one light-guiding element ( 110 ) comprising a fluorescent material, wherein a light exit area ( 120 ) of the light guide element ( 110 ) adjacent to a surface of the photovoltaic cell ( 105 ) is arranged or can be arranged to light on the surface of the photovoltaic cell ( 105 ). Elektronisches Modul (100) gemäß Anspruch 1, bei dem das Lichtleitelement (110) ausgebildet ist, um in einer Größe und/oder Form verändert zu werden.Electronic module ( 100 ) according to claim 1, wherein the light-guiding element ( 110 ) is adapted to be changed in size and / or shape. Elektronisches Modul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einer Fixiervorrichtung (300), die ausgebildet ist, um den Lichtaustrittsbereich (120) des Lichtleitelements (110) wiederlösbar an der Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) zu fixieren.Electronic module ( 100 ) according to one of the preceding claims, with at least one fixing device ( 300 ) which is adapted to the light exit area ( 120 ) of the light guide element ( 110 ) detachable at the surface of the photovoltaic cell ( 105 ) to fix. Elektronisches Modul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem eine Fläche des Lichtleitelements (110) zumindest einem Hundertfachen einer Fläche der Fotovoltaikzelle (105) entspricht.Electronic module ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which a surface of the light-guiding element ( 110 ) at least one hundred times a surface of the photovoltaic cell ( 105 ) corresponds. Elektronisches Modul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Lichtleitelement (110) zumindest einen weiteren Lichtaustrittsbereich aufweist, wobei der weitere Lichtaustrittsbereich angrenzend an zumindest eine weitere Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) angeordnet oder anordenbar ist, um Licht auf die weitere Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) zu leiten.Electronic module ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the light-guiding element ( 110 ) has at least one further light exit region, wherein the further light exit region adjoins at least one further surface of the photovoltaic cell ( 105 ) is arranged or can be arranged in order to light on the further surface of the photovoltaic cell ( 105 ). Elektronisches Modul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Lichtleitelement (110) eine Leuchtoberfläche umfasst, die ausgebildet ist, um beim Leiten von Licht durch das Lichtleitelement (110) zu leuchten.Electronic module ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the light-guiding element ( 110 ) comprises a luminous surface which is designed to be conductive when light is passed through the light-guiding element ( 110 ) to shine. Elektronisches Modul (100) gemäß Anspruch 6, bei dem die Leuchtoberfläche zumindest ein Leuchtelement (310) zum Beleuchten der Leuchtoberfläche aufweist.Electronic module ( 100 ) according to claim 6, wherein the luminous surface at least one luminous element ( 310 ) for illuminating the luminous surface. Elektronisches Modul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit dem zumindest einen elektronischen Bauelement (115, 720), wobei das elektronische Bauelement (115, 720) als Sensorelement (115) realisiert ist.Electronic module ( 100 ) according to one of the preceding claims, with which at least one electronic component ( 115 . 720 ), wherein the electronic component ( 115 . 720 ) as a sensor element ( 115 ) is realized. Tischfläche (505) mit einem elektronischen Modul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Lichtleitelement (110) zumindest teilweise in die Tischfläche (505) integriert ist und wobei eine Ausdehnung des Lichtleitelements (110) zumindest einem Drittel einer Ausdehnung der Tischfläche (505) entspricht.Table surface ( 505 ) with an electronic module ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the light-guiding element ( 110 ) at least partially into the table surface ( 505 ) is integrated and wherein an extension of the light-guiding element ( 110 ) at least one third of an extension of the table surface ( 505 ) corresponds. Verfahren (600) zum Erstellen eines elektronischen Moduls (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (600) folgende Schritte umfasst: Einlesen (605) eines Helligkeitssignals, wobei das Helligkeitssignal eine Helligkeit einer Außenumgebung des Lichtleitelements (110) repräsentiert; und Ermitteln (610) einer Größe und/oder einer Form des Lichtleitelements (110), die geeignet ist, um zum Betreiben des elektronischen Moduls (100) erforderliches Licht auf die Oberfläche der Fotovoltaikzelle (105) zu leiten, unter Verwendung des Helligkeitssignals.Procedure ( 600 ) for creating an electronic module ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein the method ( 600 ) includes the following steps: reading in ( 605 ) of a luminance signal, wherein the luminance signal is a brightness of an outside environment of the light guide element (FIG. 110 represents; and determining ( 610 ) a size and / or a shape of the light guide element ( 110 ) suitable for operating the electronic module ( 100 ) required light on the surface of the photovoltaic cell ( 105 ), using the brightness signal. Verfahren (600) gemäß Anspruch 10, bei dem im Schritt des Einlesens (605) das Helligkeitssignal mittels einer Schnittstelle eines Helligkeitssensors eines mobilen Endgeräts (710) eingelesen wird.Procedure ( 600 ) according to claim 10, wherein in the reading step ( 605 ) the brightness signal by means of an interface of a brightness sensor of a mobile terminal ( 710 ) is read. Vorrichtung (800), die ausgebildet ist, um die Schritte (605, 610) eines Verfahrens (600) gemäß Anspruch 10 oder 11 in entsprechenden Einrichtungen (805, 810) durchzuführen.Contraption ( 800 ), which is adapted to the steps ( 605 . 610 ) of a process ( 600 ) according to claim 10 or 11 in corresponding facilities ( 805 . 810 ). Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (600) nach Anspruch 10 oder 11, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Vorrichtung (800) ausgeführt wird.Computer program product with program code for carrying out the method ( 600 ) according to claim 10 or 11, when the computer program product is stored on a device ( 800 ) is performed.
DE102014200213.3A 2014-01-09 2014-01-09 Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module Withdrawn DE102014200213A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200213.3A DE102014200213A1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014200213.3A DE102014200213A1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014200213A1 true DE102014200213A1 (en) 2015-07-09

Family

ID=53443334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014200213.3A Withdrawn DE102014200213A1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014200213A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114852A1 (en) 2022-06-13 2023-12-14 Cariad Se Actuating device, actuating system and method for controlling at least one actuator of an electronically operable device by generating energy from an environment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022114852A1 (en) 2022-06-13 2023-12-14 Cariad Se Actuating device, actuating system and method for controlling at least one actuator of an electronically operable device by generating energy from an environment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007007140B4 (en) Method and arrangement for detecting mechanical defects of a semiconductor device, in particular a solar cell or solar cell arrangement
WO2006128417A1 (en) Concentrator photovoltaic device, pv concentrator module formed therefrom and production process therefor
DE102007008215A1 (en) Solar-powered lighting device
AR069169A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A TRANSPARENT COATING OF A DRIVER OXIDE FOR PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS IN FINE FILMS
DE102012017564B4 (en) Device for non-permanent electrical contacting of solar cells for measuring electrical properties
EP2835678A3 (en) Optical filter, optical module, electronic apparatus, and method of manufacturing optical filter
ES2534676T3 (en) Photovoltaic module comprising an electrical connection that has an optical function
DE102014200213A1 (en) Electronic module and method and apparatus for creating such an electronic module
EP2515404A3 (en) Circuit assembly for isolating an electrical device from the mains
CN105280112A (en) Bus stop board
DE112020004421T5 (en) MONITORING/CONTROL SYSTEM FOR A PHOTOVOLTAIC GENERATION SITE
DE202006019140U1 (en) Advertising poster board, has retaining device for replaceable accommodation of advertising poster and fastened to stand, and battery-operated lighting device with rechargeable battery and illuminant attached to battery
DE202013000999U1 (en) LED light for low-use rooms
DE102008058517A1 (en) Photovoltaic cells sorting method, involves adjusting optimal working point of photovoltaic cells, and measuring strength of current at optimal working point, and sorting photovoltaic cells in group based on measured optimal working point
DE102009056588B4 (en) photovoltaic device
CN205376546U (en) Combined solar panel equipment
DE202012100296U1 (en) Information display unit with integrated solar cell arrangement
DE202012006496U1 (en) lamp
EP2086101A3 (en) Energy feed-in device
DE102013103014A1 (en) Method for determining quality parameter, particularly variability parameter, of photovoltaic module, involves directing light signal of light source to photovoltaic module, where multiple photovoltaic cells are shadowed
DE102006018584A1 (en) Process for producing a solar cell and solar cell produced by this process
DE202014102592U1 (en) Connection mechanism for external camera flash, connection system and flash
CN204302995U (en) A kind of adjustable focus optical fingerprint head mechanism
DE202015101637U1 (en) Lighting device and strut element hereby
CN108615490A (en) test circuit

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination