DE10247856A1 - Vehicle body part, useful e.g. as part of roof, boot lid, bonnet, mudguard, door or bumper, has thin film solar cell between support and clear top coat, preferably applied in stages with other layers - Google Patents

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Abstract

In a vehicle body part with a support and a clear top coat, at least one thin film solar cell is applied to the support and the support with thin film solar cell(s) is covered by the clear top coat. An Independent claim is also included for production of this part by: (a) producing the support; (b) applying the various layers of the thin film solar cell in stages, especially with other layers; and (c) finally applying a clear top coat, especially clear lacquer.

Description

Der typische Aufbau eines Karosserieteils eines Fahrzeuges zeigt einen Träger, der regelmäßig aus einer in Form gepressten Stahltafel besteht. Dieser Träger wird mit mehreren Lackschichten versehen, die insbesondere eine Grundlackierung, eine oder mehrere Farblackierung und eine transparente Deckschicht in Form eines Klarlackes aufweisen. Durch diese Lackierungen, die durch Tauchbäder oder Aufspritzen aufgebracht werden, ist eine sehr widerstandsfähige Schutzschicht für den Träger geschaffen. Zudem zeichnet sich das Karosserieteil durch seine besondere ästhetische Wirkung aus.The typical construction of a body part of a vehicle shows a carrier, the regular out consists of a pressed steel sheet. This carrier will provided with several paint layers, in particular a base coat, one or more color paint and a transparent topcoat in the form of a clearcoat. Through these finishes, the by dipping baths or Spraying applied is a very resistant protective layer for the carrier created. In addition, the body part is characterized by its particular aesthetic Effect.

Es ist darüber hinaus bekannt, an Häusern Solarzellen in Solarpanelen anzuordnen. Die Firmen Ebara Solar Inc. und United Solar Systems Corp. bieten derartige Solarpanele in ihrem Produktprogramm an. Die darin verwendeten Solarzellen stellen Dünnschichtsolarzellen dar. Informationen über die Produktpalette und die Funktionsweise sind auf der Internetseite www.ebarasolar.com oder www.unisolar.com zu erhalten.It is also known on houses solar panels to arrange in solar panels. The companies Ebara Solar Inc. and United Solar Systems Corp. offer such solar panels in their product range. The solar cells used in it represent thin-film solar cells. Information about the Product range and functioning are on the website www.ebarasolar.com or www.unisolar.com.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Karosserieteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, das eine ansprechende ästhetische Wirkung aufweist und geeignet ist, Energie zur Verfügung zu stellen.It is an object of the invention Specify the body part and a method of making it that appealing aesthetic Has effect and is suitable to provide energy.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Karosserieteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Her stellung eines Karosserieteils mit den Merkmalen des Anspruchs 12.This task is solved by a body part with the features of claim 1 and by a method for the manufacture of a body part with the features of claim 12.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments are Subject of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Karosserieteil eines Fahrzeuges, welches einen Träger insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Stahl oder aus Kunststoff, aufweist. Zum Schutz und zur Erreichung der gewünschten optischen und ästhetischen Wirkung des Karosserieteils ist dieses mit einer transparenten Deckschicht insbesondere aus einem kratzfesten Kunstharzlack versehen. Diese transparente Deckschicht gewährleistet einen mechanischen und chemischen Schutz des Karosserieteils. Hierdurch ist die Langlebigkeit des Karosserieteils in besonderem Maße gewährleistet. Zwischen dem ggf. bereichsweise gekrümmten Träger und der transparenten Deckschicht sind erfindungsgemäß auf dem Träger eine oder mehrere Dünnschichtsolarzelle aufgebracht.The invention relates to a body part a vehicle comprising a support, in particular of metal, preferably made of steel or plastic. For protection and to achieve the desired optical and aesthetic The effect of the body part is this with a transparent cover layer in particular provided with a scratch-resistant synthetic resin paint. This transparent cover layer guaranteed a mechanical and chemical protection of the body part. hereby the longevity of the body part is guaranteed to a special degree. Between the optionally partially curved carrier and the transparent cover layer are according to the invention on the carrier one or more thin-film solar cells applied.

Damit gelingt es, eine Energieversorgung durch eine oder mehrere in das Karosserieteil integrierte, mit einer transparenten Deckschicht bedeckten Dünnschichtsolarzelle zu erreichen und damit Energie für das Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen. Diese Energie stellt eine regenerative Energie dar, die insbesondere auch im Standbetrieb zur Verfügung steht. Die transparente Deckschicht wird bevorzugt als Klarlackschicht ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Wahl einer Dünnschichtsolarzelle, die vorzugsweise eine Kupfer-Indium-Diselenid-Dünnschichtsolarzelle (CIS-Dünnschichtsolarzelle; CuInSe2) oder eine Kupfer-Indium-Gallium-Selenid-Dünnschichtsolarzelle (CIGS-Dünnschichtsolarzelle; CuIn1–xGaxSe2) oder eine Kupfer-Indium-Gallium-Sulfid-Selenid-Dünnschichtsolarzelle (CIGSS-Dünnschichtsolarzelle; CuIn1–xGaxSySe2–y) , eine CdTe-Dünnschichtsolarzelle oder eine Si-/SiGe-Dünnschichtsolarzelle darstellt, gelingt es, ein Karosserieteil eines Fahrzeuges anzugeben, das in den Fertigungsprozess eines Fahrzeugs integrierbar ist und die notwendige Widerstandsfähigkeit zeigt. Dabei ist es von besonderer Bedeutung, dass ein Aufbringen der Dünnschichtsolarzelle auf einen Glasträger und ein Überziehen dieser Glasanordnung mit einer zusätzlichen Glasdeckschicht zur Bildung einer sandwichartigen Anordnung aus mehreren Glasschichten, die die dazwischen angeordnete Dünnschichtsolarzelle vor äußerem schädlichen Einfluß schützen, wie sie in Solarmodulen für Häuser bekannt sind, nicht Gegenstand der Erfindung ist. Diese Anordnungen sind nicht in einen Fertigungsprozess eines Karosserieteils für ein Automobil integrierbar.This makes it possible to achieve a power supply by one or more integrated into the body part, covered with a transparent cover layer thin-film solar cell and thus to provide energy for the motor vehicle available. This energy represents a regenerative energy, which is available in particular in stand mode. The transparent cover layer is preferably formed as a clearcoat. The choice according to the invention of a thin-film solar cell, which is preferably a copper-indium-diselenide thin-film solar cell (CuInSe 2 ) or a copper-indium-gallium-selenide thin-film solar cell (CIGS-thin film solar cell, CuIn 1-x Ga x Se 2 ) or a copper-indium-gallium-sulfide-selenide thin film solar cell (CIGSS thin-film solar cell, CuIn 1-x Ga x S y Se 2-y ), a CdTe thin film solar cell or a Si / SiGe thin film solar cell succeeds, a Specify body part of a vehicle that is integrated into the manufacturing process of a vehicle and shows the necessary resistance. It is of particular importance that applying the thin film solar cell to a glass substrate and coating this glass array with an additional glass topcoat to form a sandwich of multiple layers of glass protecting the interposed thin film solar cell from external deleterious effects, such as in solar modules for homes are known, is not the subject of the invention. These arrangements can not be integrated into a manufacturing process of a body part for an automobile.

Besonders bewährt haben sich Dünnschichtsolarzellen nach der CIS-, der CIGS-, der CIGSS-, der CdTe- oder auch der Si-basierenden Technologie, wie sie aus der Entwicklung der Dünnschichtsolarzellen auch für die Anwendung in Solarmodulen für den Einsatz im Hausbau bekannt sind.Thin-film solar cells have proven particularly useful according to CIS, CIGS, CIGSS, CdTe or Si based technology, as they emerge from the development of thin-film solar cells for the application in solar modules for the Use in house building are known.

Bei der Erfindung hat es sich besonders bewährt, die Dünnschichtsolarzelle nicht nur als einfache Zelle, sondern als monolytische Tandemzelle oder als Multizellen zu realisieren, die typischerweise für unterschiedliche Spektralbereiche des Sonnenlichtes unterschiedlich empfindlich sind. Hierdurch ist eine sehr effiziente Ausnutzung des eingestrahlten breitbandigen Lichtes zur Umwandlung in elektrische Energie gegeben.It has become special in the invention proven, the thin-film solar cell not just as a simple cell, but as a monolytic tandem cell or to realize as multicells, typically for different Spectral regions of sunlight are different sensitive. This is a very efficient use of radiated broadband Light given for conversion into electrical energy.

Es hat sich besonders bewährt, zwischen der transparenten Deckschicht und der Dünnschichtsolarzelle eine Zwischenschicht insbesondere aus Cadmium-Sulfid (CdS) oder aus Zink-Selenid (ZnSe) anzuordnen. Durch die Einführung einer derartigen dünnen Zwischenschicht ist die Effizienz der Solarzelle wesentlich erhöht. Darüber hinaus gelingt es, die empfindlichen solaraktiven Schichten der Zelle durch die Zwischenschicht noch weiter vor störenden äußeren Einflüssen, insbesondere chemischen oder mechanischen Einflüssen, die durch den Fahrbetrieb eines Fahrzeuges gegeben sind, zu schützen. Die Zwischenschicht wird dabei bevorzugt mittels CBD (Chemi cal Bath Deposition) oder CVD (Chemical Vapour Deposition) oder PVD (Physical Vapour Deposition) aufgebracht. Die verwendete Zwischenschicht ist typischerweise unter 50 nm stark. Durch die bevorzugte Abscheidung der Zwischenschicht in einem chemischen Bad (CBTD) ist gewährleistet, dass die Oberfläche der solaraktiven Schichten der Solarzelle, deren Rauhigkeit deutlich größer ist als die Pufferschichtdicke, vollständig bedeckt wird und dadurch der besondere Schutz und die Pufferwirkung gegeben ist. Durch diese Eigenschaften gelingt es, ein Karosserieteil anzugeben, das eine Solarzelle mit hohem Wirkungsgrad und hoher Qualität und Beständigkeit aufweist. In besonders bevorzugten Systemen gelingt es durch geeignete Wahl der Zwischenschicht den Wirkungsgrad von 4 % auf über 8 % zu steigern.It has proven particularly useful to arrange an intermediate layer, in particular of cadmium sulfide (CdS) or of zinc selenide (ZnSe), between the transparent cover layer and the thin-film solar cell. The introduction of such a thin intermediate layer substantially increases the efficiency of the solar cell. In addition, it is possible to protect the sensitive solar-active layers of the cell by the intermediate layer even further from disturbing external influences, in particular chemical or mechanical influences, which are given by the driving operation of a vehicle. The intermediate layer is preferably applied by means of CBD (Chemical Bath Deposition) or CVD (Chemical Vapor Deposition) or PVD (Physical Vapor Deposition). The intermediate layer used is typically below 50 nm thick. The preferred deposition of the intermediate layer in a chemical bath (CBTD) ensures that the surface of the solar-active layers of the solar cell, the roughness of which is significantly greater than the buffer layer thickness, is completely covered and thereby the special protection and buffering effect ben is. These properties make it possible to provide a body part that has a solar cell with high efficiency and high quality and durability. In particularly preferred systems, it is possible by suitable choice of the intermediate layer to increase the efficiency from 4% to more than 8%.

Um die Widerstandsfähigkeit des Karosserieteils mit einer oder mehreren Dünnschichtsolarzellen noch weiter zu verbessern, hat es sich bewährt, unterhalb der transparenten Deckschicht und oberhalb der Dünnschichtsolarzelle eine Schicht aus Tefzel vorzusehen. Tefzel ist ein Produkt der Fa. DuPont. Es stellt ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) dar. Durch die Verwendung von Tefzel, das insbesondere als Folie auf den Träger mit Dünnschichtsolarzelle aufgebracht wird, gelingt es, ein sehr widerstandsfähiges und dauerhaftes Karosserieteil mit Dünnschichtsolarzelle zu realisieren. Diese Widerstandsfähigkeit wird erreicht, ohne dass eine wesentliche Wirkungsgradverschlechterung der Solarzelle gegeben ist. Die Tefzelschicht gewährleistet neben dem mechanischen oder. chemischen Schutz einen Schutz vor unerwünschter Alterung der solaraktiven Zelle. Dabei ist durch die flexible Struktur und das geringe spezifische Gewicht von Tefzel eine besondere Eignung für den Automobilbau gegeben.To the resilience the body part with one or more thin-film solar cells even further To improve, it has proven itself below the transparent cover layer and above the thin-film solar cell, a layer from Tefzel. Tefzel is a product of DuPont. It represents an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) the use of Tefzel, in particular as a film on the carrier with Thin film solar cell is applied, it manages to be a very resistant and permanent body part with thin-film solar cell to realize. This resistance is achieved without that a substantial deterioration in the efficiency of the solar cell given is. The Tefzelschicht ensures next to the mechanical or. chemical protection provides protection against unwanted aging of the solar active Cell. It is due to the flexible structure and the low specific Weight of Tefzel given a particular suitability for the automotive industry.

Es hat sich besonders bewährt, den Träger eines Karosserieteils aus Metall dahingehend zu strukturieren, dass er als Elektrode für die Dünnschichtsolarzelle verwendet werden kann. Hierdurch wird es möglich, einen sehr einfachen Aufbau des Karosserieteils mit einer oder mehreren Dünnschichtsolarzellen zu realisieren und dadurch die Kosten für das Karosserieteil mit Dünnschichtsolarzelle zu senken.It has proven particularly effective, the Carrier of one To structure the bodywork part of metal so that he as an electrode for the thin-film solar cell can be used. This makes it possible, a very simple Construction of the body part with one or more thin-film solar cells to realize and thereby the cost of the body part with thin-film solar cell to lower.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Dünnschichtsolarzelle und dem Träger aus Metall, insbesondere aus Stahl, eine Trennschicht angeordnet. Die Trennschicht ist vorzugsweise aus Polyimid oder aus Raumtemperatur-Vernetzendem-Silikon (RTV-Silikon). Durch diese Trennschicht ist einerseits eine elektrische Isolation der Dünnschichtsolarzelle gegen den Träger geschaffen, andererseits aber auch eine sehr effiziente Kapselung der Dünnschichtsolarzelle insbesondere in Verbindung mit einer Schicht aus Tefzel, die einen besonderen mechanischen und chemischen Schutz der Dünnschichtsolarzelle ermöglicht. Darüber hinaus wird durch die Trennschicht ein Ausgleich zwischen dem unterschiedlichen thermischen Ausdehnungsverhalten des Trägers und der Dünnschichtsolarzelle geschaffen. Gerade bei einem Träger aus Stahl ist dies von besonderer Bedeutung. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Polyimidschicht mittels Aufsprühen oder Aufschleudern auf den Träger, der vorzugsweise aus Stahlblech besteht, aufzubringen. Insbesondere das Aufsprühen hat sich im Fahrzeugbau besonders bewährt.According to another preferred embodiment The invention is between the thin film solar cell and the carrier made of metal, in particular of steel, a separating layer arranged. The Release layer is preferably made of polyimide or room temperature Vernetzendem silicone (RTV silicone). On the one hand, this separation layer provides electrical insulation the thin-film solar cell against the carrier On the other hand, it also provides very efficient encapsulation the thin-film solar cell especially in conjunction with a layer of Tefzel, the one special mechanical and chemical protection of the thin-film solar cell allows. About that In addition, through the separation layer, a balance between the different thermal expansion behavior of the carrier and the thin-film solar cell created. Especially with a carrier made of steel, this is of particular importance. As a particularly advantageous it has been found, the polyimide layer by means of spraying or Spin on the carrier, which preferably consists of sheet steel, apply. In particular the spraying has proven particularly successful in vehicle construction.

Als elektrische Kontakte für die Dünnschichtsolarzelle wurden vorzugsweise für die oberen Elektroden Indium-Zinn-Oxid (ITO) und für die unteren Elektroden Kupfer, Stahl, Kovar oder Molybdän vorgesehen. Durch diese Verwendung von speziellen Elektrodenmaterialien ist eine sehr wirksame Dünnschichtsolarzelle gegeben, die auch für den Einsatz im Automobilbereich geeignet ist. Dabei erweist sich das Indium-Zinn-Oxid als sehr vorteilhafte obere Elektrode, da sie das Sonnenlicht nur unwesentlich absorbiert, so dass die aktive Schicht der Dünnschichtsolarzelle sehr effizient die Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln kann. Die Elektroden werden bevorzugt aufgesputtert bzw. durch Aufdampfen aufgebracht.As electrical contacts for the thin-film solar cell were preferably for the upper electrodes indium tin oxide (ITO) and for the lower electrodes Copper, steel, kovar or molybdenum intended. Through this use of special electrode materials is a very effective thin-film solar cell given that also for suitable for use in the automotive sector. This proves that Indium tin oxide as a very advantageous top electrode, since they are the Sunlight only slightly absorbed, leaving the active layer the thin-film solar cell very efficiently convert the light energy into electrical energy can. The electrodes are preferably sputtered on or by vapor deposition applied.

Durch die verwendeten Elektrodenmaterialien ist neben den vorgesehenen Schutzschichten insbesondere durch die transparente Deckschicht vorzugsweise aus kratzfestem Kunstharzlack eine für sich nicht ausreichende, aber in Kombination sehr vorteilhafte mechanische und chemische Schutzwirkung erreicht.By the used electrode materials is in addition to the proposed protective layers in particular by the transparent cover layer, preferably made of scratch-resistant synthetic resin paint one for yourself not sufficient, but in combination very advantageous mechanical and chemical protection effect achieved.

Durch die Verwendung einer Farbschicht im Bereich oberhalb der aktiven Schichten der Dünnschichtsolarzelle, insbesondere im Bereich der Tefzelschicht oder der Zwischenschicht oder der transparenten Deckschicht gelingt es einen sehr angenehmen, ästhetisch ansprechenden Eindruck des Karosserieteils mit Dünnschichtsolarzelle zu erreichen, welcher mit den anderen Karosserieteilen des Fahrzeuges ästhetisch gut zusammenpassen kann. Durch die Verwendung geeigneter Farbschichten, die besonders durch die Tefzelschicht, die Zwischenschicht und/oder die transparente Deckschicht gebildet werden, ist es möglich, denselben einheitlichen Farbeindruck für das Karosserieteil zu erreichen, wie er für das restliche Fahrzeug gegeben ist. Hierdurch gelingt es, nicht nur ein sehr funktionelles Karosserieteil zu schaffen, sondern auch ein ästhetisch sehr ansprechendes und damit gut verkäufliches Karosserieteil und damit auch ein sehr ansprechendes Fahrzeug mit einem solchen Karosserieteil zu schaffen.By using a color coat in the region above the active layers of the thin-film solar cell, in particular in the area of the Tefzelschicht or the intermediate layer or the transparent Topcoat succeeds in a very pleasant, aesthetically pleasing impression of the body part with thin-film solar cell to achieve which with the other body parts of the vehicle aesthetic good match. By using suitable layers of paint, especially by the Tefzelschicht, the intermediate layer and / or the transparent cover layer are formed, it is possible to use the same uniform color impression for to reach the body part as given for the rest of the vehicle is. This makes it possible, not just a very functional body part to create, but also an aesthetic very appealing and therefore well salable body part and thus also a very attractive vehicle with such a body part to accomplish.

Weiterhin besteht neben der Möglichkeit ausschließlich eine separate Farbschicht zur Schaffung einer ansprechenden äußeren Gestaltung vorzusehen ergänzend oder eigenständig durch Wahl der Schichtstärke bzw. der Auswahl einzelner Schichten der Dünnschichtsolarzelle zielgerichtet bestimmte Farbeindrücke hervorzurufen. Wird eine CdS-Dünnschichtsolarzelle von nicht zu dünner Schichtstärke gewählt, so entsteht aufgrund einer Bandlücke im Bereich von 2,5 eV ein grünlicher Farbeindruck, wohingegen bei der Verwendung einer CIS- oder einer CIGSS-Dünnschichtsolarzelle aufgrund der Bandlücke im Bereich von 1 eV oder 1,55 eV ein rötlicher Farbeindruck. Ein bläu licher Farbeindruck lässt sich durch die Verwendung einer ZnO-Schicht erreichen. Durch eine Kombination dieser Schichten in unterschiedlichen Schichtstärken und durch die mögliche Ergänzung mit einer zusätzlichen Farbschicht lassen sich verschiedensten Farbeindrücke erreichen. Die Ausnutzung dieser Farbwirkung bestimmter Schichten der Dünnschichtsolarzellen war nicht erwünscht und war auch dementsprechend bisher nicht verwendet worden.Furthermore, in addition to the possibility exclusively to provide a separate color layer to create an appealing outer design complementary or independently by selecting the layer thickness or the selection of individual layers of the thin-film solar cell targeted to produce certain color impressions. If a CdS thin-film solar cell of not too thin layer thickness is chosen, a greenish color impression is produced due to a band gap in the range of 2.5 eV, whereas when using a CIS or CIGSS thin-film solar cell, the band gap in the range of 1 eV or 1 , 55 eV a reddish color impression. A bluish color impression can be achieved by using a ZnO layer. By a combination of these layers in different layer thicknesses and by the possible completion with an additional union color layer can reach a variety of color impressions. The exploitation of this color effect of certain layers of the thin-film solar cells was not desirable and therefore also has not been used accordingly.

Von besonderer Bedeutung sind Karosserieteile mit gekrümmter Oberfläche, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines derartigen erfindungsgemäßen Karosserieteils hergestellt wurden. Im Gegensatz zu einer vorgefertigten Dünnschichtsolarzelle, wie sie aus den vorgefertigten Solarmodulen für den Hausbau bekannt sind, läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Karosserieteils auch solche mit gekrümmten Oberflächen realisieren, was den Einsatz derartiger Dünnschichtsolarzellen erheblich erweitert. Beispielhaft lassen sich durch die Erfindung flächige, gekrümmte Karosserieteile, wie Fahrzeugdächer, Kofferraumdeckel, Motorhauben, Kotflügel, Türen oder auch Stoßfänger realisieren.Of particular importance are body panels with a crooked Surface, with the method according to the invention for producing such a body part according to the invention were. In contrast to a prefabricated thin-film solar cell, like her are known from the prefabricated solar modules for house construction, let yourself with the method according to the invention for producing a body part according to the invention also such with curved surfaces realize what the use of such thin-film solar cells significantly extended. By way of example, the invention can provide flat, curved body parts, such as Vehicle roofs, Trunk lid, hoods, fenders, doors or bumpers realize.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Karosserieteils werden nach der Herstellung des Trägers insbesondere durch Umformen von Stahlplatten, die verschiedenen Schichten der Dünnschichtsolarzelle schrittweise aufgebracht. Dabei werden insbesondere die zusätzlichen Schichten wie die Polyimidschicht, die Zwischenschicht und/oder die Tefzelschicht vor der Aufbringung einer transparenten Deckschicht aufgebracht. Die transparente Deckschicht wird vorzugsweise als Kunstharzlack im Rahmen eines Tauchbades des Karosserieteils aufgebracht. Durch dieses Herstellen des Karosserieteils ist ein sehr funktionelles und widerstandsfähiges Karosserieteil mit Solarzelle realisiert.According to the inventive method for Production of a body part are made after the production of the carrier in particular by forming steel plates, the different ones Layers of the thin-film solar cell gradually applied. In particular, the additional layers such as the polyimide layer, the intermediate layer and / or the Tefzelschicht applied before the application of a transparent topcoat. The transparent topcoat is preferably used as a synthetic resin enamel Applied as part of a dip bath of the body part. Because of this Making the body part is a very functional and durable body part realized with solar cell.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines beispielhaften Aufbaus eines Karosserieteils erläutert.In the following the invention is based on an exemplary construction of a body part explained.

1 zeigt den Aufbau eines Karosserieteils 1. 1 shows the construction of a body part 1 ,

Das Karosserieteil 1 zeigt einen Träger 2 aus einem Karosserieblech, welches aus Stahl besteht. Auf den Träger 2 ist mittels Aufsprühen eine Polyimidschicht 3 aufgebracht. Diese Polyimidschicht 3 ist zur elektrischen Isolation und zur mechanischen und chemischen Kapselung der nachfolgenden Dünnschichtsolarzelle vorgesehen. Auf die Polyimidschicht 3 folgt die untere Elektrode 4, welche aus Molybdän gebildet ist. Die untere Elektrode 4 aus Molybdän ist durch Aufsputtern realisiert worden. Auf die untere Elektrode 4 folgt die solaraktive np-Schichtenfolge 6, 5. Diese Dünnschichtsolarzelle ist vom CIGSS-Typ, dabei ist die p-dotierte Schicht 5 aus einem Kupfer(Cu) – Indium(In) – Gallium(Ga) – Selen(Se) – Schwefel(S)-Kristall gebildet, während die n-dotierte Schicht 6 aus Cadmiumsulfid gebildet ist. Die obere Elektrode 7 wird durch n-dotiertes Indium-Zinn-Oxid (ITO) gebildet. Die Indium-Zinn-Oxid-Schicht 7 stellt einen transparenten elektrischen Kontakt dar, der mittels Aufdampfen auf die solaraktiven Schichten 5, 6 aufgebracht wird. Er läßt aufgrund seiner Transparenz das Sonnenlicht weitgehend ungehindert durch, so dass es durch die solaraktiven Schichten 5, 6 in elektrische Energie gewandelt und von den beiden Elektroden 4, 7 abgeleitet werden kann.The body part 1 shows a carrier 2 from a body sheet, which consists of steel. On the carrier 2 is by spraying a polyimide layer 3 applied. This polyimide layer 3 is intended for electrical insulation and mechanical and chemical encapsulation of the subsequent thin-film solar cell. On the polyimide layer 3 follows the lower electrode 4 which is formed of molybdenum. The lower electrode 4 made of molybdenum has been realized by sputtering. On the lower electrode 4 follows the solar-active np-layer sequence 6 . 5 , This thin film solar cell is of the CIGSS type, with the p-doped layer 5 formed from a copper (Cu) - indium (In) - gallium (Ga) - selenium (Se) - sulfur (S) crystal, while the n-doped layer 6 is formed of cadmium sulfide. The upper electrode 7 is formed by n-doped indium tin oxide (ITO). The indium tin oxide layer 7 represents a transparent electrical contact, which by means of vapor deposition on the solar active layers 5 . 6 is applied. Due to its transparency, it lets the sunlight through largely unhindered, so that it through the solar active layers 5 . 6 converted into electrical energy and from the two electrodes 4 . 7 can be derived.

Die solaraktiven Schichten 5, 6 werden durch die Elektroden 4, 7 und die Polyimidschicht 3 sowie oberhalb durch eine Tefzelschicht 8 umschlossen. Durch diese Umschließung ist eine Kapselung und damit ein mechanischer und chemischer Schutz der Dünnschichtsolarzelle gegeben, was zu einer sehr dauerhaften, widerstandsfähigen und wirksamen Anordnung aus Karosserieteil mit Träger und Dünnschichtsolarzelle führt. Diese Widerstandsfähigkeit wird durch einen transparenten, kratzfesten Kunstharzlack 9, der insbesondere durch ein Tauchbad aufgebracht wird, noch weiter verbessert, was zudem zu einer verbesserten Widerstandsfähigkeit des Karosserieteils gegen Korrosion führt. Durch den verwendeten Klarlack ist eine weitgehend einheitlich optische Wirkung des Karosserieteils 1 in dem Zusammenwirken mit den anderen Karosserieteilen des Fahrzeugs, welche mit dem selben Klarlack überzogen sind, gegeben. Darüber hinaus ist durch eine geeignete Einfärbung des Klarlackes 9 eine angepaßte optische farbliche Wirkung des Karosserieteils 1 mit Dünnschichtsolarzelle im Verhältnis zu den anderen Karosserieteilen des Fahrzeugs gegeben.The solar active layers 5 . 6 be through the electrodes 4 . 7 and the polyimide layer 3 as well as above through a Tefzel layer 8th enclosed. By this enclosure encapsulation and thus mechanical and chemical protection of the thin-film solar cell is given, resulting in a very durable, robust and effective arrangement of body part with carrier and thin-film solar cell. This resistance is provided by a transparent, scratch-resistant synthetic resin paint 9 , which is applied in particular by an immersion bath, even further improved, which also leads to an improved resistance of the body part against corrosion. The clearcoat used is a largely uniform visual effect of the body part 1 in cooperation with the other body parts of the vehicle, which are coated with the same clearcoat given. In addition, by a suitable coloring of the clear coat 9 an adapted optical color effect of the body part 1 given with thin-film solar cell in relation to the other body parts of the vehicle.

Durch eine angepaßte Anordnung der unterschiedlichen Zellen der Dünnschichtsolarzelle und eine passende Kontaktierung der verschiedenen Zellen miteinander lassen sich, insbesondere durch eine passende Verschaltung der Zellen untereinander mittels einer sogenannten via-hole-Kontaktierung der oberen Schichtelektroden 7 mit den unteren Schichtelektroden 4, Solarzellenanordnungen gewünschter Ausgangsspannung und Energiedichte erreichen.By an adapted arrangement of the different cells of the thin-film solar cell and a suitable contacting of the different cells with each other can be, in particular by a suitable interconnection of the cells with each other by means of a so-called via-hole contacting the upper layer electrodes 7 with the lower layer electrodes 4 , Solar cell arrays achieve desired output voltage and energy density.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die erfindungsgemäße Realisierung eines Karosserieteils mit Dünnschichtsolarzelle ein sehr funktionelles Karosserieteil geschaffen ist, das neben der Funktion der Energieversorgung durch die Umsetzung der Solarenergie in elektrische Energie, auch die Anforderungen an mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit sowie die Anforderungen an ästhetische Wirkung in vorteilhafter Weise realisiert.In summary, it should be noted that by the realization of the invention a body part with thin-film solar cell a very functional body part is created next to the function of energy supply through the implementation of solar energy in electrical energy, also the requirements of mechanical and chemical resistance as well as the requirements for aesthetic Effect realized in an advantageous manner.

Claims (12)

Karosserieteil eines Fahrzeuges mit einem Träger und einer transparenten Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Träger wenigstens eine Dünnschichtsolarzelle aufgebracht ist und der Träger mit Dünnschichtsolarzelle von der transparenten Deckschicht bedeckt ist.Body part of a vehicle with a carrier and a transparent cover layer, characterized in that on the carrier at least one thin-film solar cell is applied and the carrier is covered with thin-film solar cell of the transparent cover layer. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Deckschicht eine Lackschicht insbesondere eine Klarlackschicht darstellt.Bodywork part of a vehicle according to claim 1, characterized in that the transpa Cover layer is a lacquer layer, in particular a clearcoat layer. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschichtsolarzelle eine CIS-, CIGS-, eine CIGSS-, eine CdTe- oder eine Si-basierende Dünnschichtsolarzelle darstellt.Bodywork part of a vehicle according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the thin film solar cell a CIS, CIGS, CIGSS, CdTe or Si based Thin film solar cell represents. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der transparenten Deckschicht und der Dünnschichtsolarzelle eine Zwischenschicht insbesondere aus CdS oder ZnSe angeordnet ist.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the transparent cover layer and the thin film solar cell an intermediate layer is arranged, in particular, of CdS or ZnSe. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der transparenten Deckschicht und der Dünnschichtsolarzelle eine Schicht aus Tefzel angeordnet ist.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the transparent cover layer and the thin film solar cell a layer of Tefzel is arranged. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Träger aus Metall, insbesondere aus Stahl, und der Dünnschichtsolarzelle eine Trennschicht insbesondere aus Polyimid oder RTV-Silikon angeordnet ist.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the support of metal, in particular of Steel, and the thin-film solar cell a release layer in particular of polyimide or RTV silicone arranged is. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger aus Metall, insbesondere aus Stahl, vorgesehen ist, der als Elektrode der Dünnschichtsolarzelle verwendet wird.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that a carrier made of metal, in particular made of steel, which is used as the electrode of the thin-film solar cell is used. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrische Kontakte für die Dünnschichtsolarzelle die oberen Elektroden unter Verwendung von Indium-Zinn-Oxid und die unteren Elektroden unter Verwendung von Kupfer, Aluminium, Stahl, Kovar oder Molybdän ausgebildet sind.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that as electrical contacts for the thin-film solar cell the upper electrodes using indium tin oxide and the lower electrodes using copper, aluminum, steel, Kovar or molybdenum are formed. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der transparenten Deckschicht zugeordneten Seite der Dünnschichtsolarzelle eine Farbschicht vorgesehen ist, welche insbesondere durch die transparente Deckschicht oder durch die Schicht aus Tefzel gebildet wird.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the transparent cover layer associated side of the thin-film solar cell a color layer is provided, which in particular by the transparent Cover layer or through the layer of Tefzel is formed. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine gekrümmte Oberfläche aufweist.Bodywork part of a vehicle according to one of claims 1 to 9, characterized in that the carrier has a curved surface. Karosserieteil eines Fahrzeuges nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil ein Teil eines Fahrzeugdaches, oder eines Kofferraumdeckels, einer Motorhaube oder Kotflügels, Tür oder Stoßfänger darstellt.Body part of a vehicle according to claim 10, characterized in that that the body part is part of a vehicle roof, or a boot lid, a bonnet or fender, Door or Represents bumper. Verfahren zur Herstellung eines Karosserieteils nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 gekennzeichnet durch die Herstellung des Trägers, durch das schrittweise Aufbringen der verschiedenen Schichten der Dünnschichtsolarzelle insbesondere mit zusätzlichen Schichten auf den Träger und durch das abschließende Aufbringen einer transparenten Deckschicht insbesondere eines Klarlackes.Method for producing a body part according to one of preceding claims 1 to 9 characterized by the manufacture of the carrier, by the stepwise application of the various layers of the thin-film solar cell especially with additional Layers on the carrier and through the final Applying a transparent topcoat, in particular a clearcoat.
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