DE19919215A1 - Screening element used as a photovoltaic screening element has lamellae with upper and/or lower side provide with a device for producing an electrical voltage and/or current - Google Patents
Screening element used as a photovoltaic screening element has lamellae with upper and/or lower side provide with a device for producing an electrical voltage and/or currentInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschattungsele ment, insbesondere ein photovoltaisches Beschattungsele ment, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angege benen Merkmalen.The present invention relates to a shading element ment, in particular a photovoltaic shading element ment, with the specified in the preamble of claim 1 characteristics.
Einerseits sind aus dem Stand der Technik lamellenförmige Beschattungselemente bekannt, welche das überschüssige, für die Raumausleuchtung nicht erforderliche Licht unge nutzt reflektieren oder absorbieren.On the one hand, they are lamellar from the prior art Shading elements known that the excess, Light not required for room lighting uses reflect or absorb.
Andererseits sind aus mehreren kleinen photovoltaischen Zellen mosaikartig zusammengesetzte großflächige photovol taische Elemente bekannt.On the other hand are made up of several small photovoltaic Large-area photovol known taische elements.
Diese weisen den Nachteil auf, daß zwischen den zahlrei chen kleinen photovoltaischen Zellen das Sonnenlicht unge hindert hindurchtreten kann. Eine wirkungsvolle Beschat tung in Entsprechung zu der Arbeitsstättenverordnung ist mit derartig mosaikförmigen photovoltaischen Elementen nicht möglich.These have the disadvantage that between the numerous small sunlight cells prevents it from stepping through. An effective answer is in accordance with the workplace regulation with such mosaic-shaped photovoltaic elements not possible.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereit stellung eines photovoltaischen Beschattungselements, wel ches das überschüssige, für die Raumausleuchtung nicht er foderliche Licht nicht ungenutzt reflektiert oder absor biert, sondern großenteils in elektrische Energie umwan delt und welches darüberhinaus eine besonders wirkungsvol le Beschattung ermöglicht, die selbst den strengen Anfor derungen der Arbeitsstättenverordnung entspricht. The object of the present invention is therefore the ready position of a photovoltaic shading element, wel ches the excess, not for the room lighting essential light not reflected or absorbed unused beer, but mostly convert it into electrical energy delt and which is also a particularly effective shading enables even the strict requirements changes in the workplace regulations.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemä ßen Beschattungselement durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this task is performed in a generic manner shading element by the in the characteristic part of claim 1 specified features solved.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Particularly preferred embodiments are the subject of Subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.Embodiments of the invention are based on the Drawings described in more detail.
Es zeigen:Show it:
Abb. 1 eine schematische Vorderansicht eines erfin dungsgemäßen photovoltaischen oder photoelektrischen La mellen-Beschattungselements mit einer gasdicht in den Iso lierglasabstandshalter-Rahmen integrierten Platine mit elektrisch leitenden Anschlußmöglichkeiten; Fig. 1 is a schematic front view of an inventive photovoltaic or photoelectric La mellen shading element with a gas-tight in the insulating glass spacer frame integrated circuit board with electrically conductive connection options;
Abb. 2 eine schematische Vorderansicht eines erfin dungsgemäßen Beschattungselements, dessen Lamellen in quer zur Lamellen-Längsachse ausgerichteten Lamellenträgern feststehend angeordnet sind; Fig. 2 is a schematic front view of a shading element according to the invention, the slats of which are arranged fixed in slat carriers aligned transversely to the slat longitudinal axis;
Abb. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine er findungsgemäß verwendete Lamelle, welche auf einem unten liegenden Trägermaterial nach oben hin zunächst ein erstes großflächiges Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Span nung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht, anschließend eine gegebenenfalls lackartige Trenn schicht und abschließend ein zweites großflächiges Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung und/oder elektri schen Stromes durch Einstrahlung von Licht trägt; Fig. 3 is a schematic cross section through a slat used according to the invention, which on a support material lying down first a first large-area means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation of light, then an optionally lacquer-like separation layer and finally carries a second large area means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiating light;
Abb. 4 eine schematische, teilweise geschnittene Sei tenansicht eines erfindungsgemäßen Beschattungselements mit vertikal über einen Seilzugmechanismus bewegbaren La mellen und einer in den Isolierglasabstandshalter gasdicht integrierten Platine für elektrische Anschlüsse; Fig. 4 is a schematic, partially sectioned side view of a shading element according to the invention with lamellae movable vertically via a cable pull mechanism and a gas-tight integrated circuit board for electrical connections in the insulating glass spacer;
Abb. 5 einen schematischen Querschnitt durch eine er findungsgemäß verwendete Lamelle mit einem zentralen Trä germaterial, dessen Oberseite und Unterseite jeweils mit einem Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht beschichtet sind; Fig. 5 is a schematic cross section through a slat according to the invention with a central carrier material, the top and bottom of which are each coated with a means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation of light;
Abb. 6 einen schematischen Querschnitt durch eine er findungsgemäß verwendete Lamelle ohne Trägerschicht, wel che im wesentlichen vollständig aus einem Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht besteht. Fig. 6 is a schematic cross section through a lamella according to the invention without a carrier layer, which che consists essentially entirely of a means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation of light.
Wie bereits aus den Abbildungen hervorgeht, umfaßt das er findungsgemäße, gegebenenfalls photovoltaische Beschat tungselement eine oder mehrere horizontal und/oder verti kal und/oder schräg ausgerichtete Lamellen (1).As can be seen from the figures, the inventive, optionally photovoltaic shading element comprises one or more horizontally and / or vertically and / or obliquely aligned slats ( 1 ).
Diese können - beispielsweise in einem Isolierglasab standshalter-Rahmen (6) - feststehend oder vertikal und/oder horizontal und/oder schräg bewegbar angebracht sein.These can be fixed, for example in an insulating glass stand frame ( 6 ), or can be moved vertically and / or horizontally and / or at an angle.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die Lamel len (1) um ihre Längsachse (2) zumindest etwas schwenkbar.In particularly preferred embodiments, the lamellae ( 1 ) are at least somewhat pivotable about their longitudinal axis ( 2 ).
In der Regel sind die Lamellen (1) mittels mindestens ei ner manuellen, magnetischen, seilzuartigen, zahnstangenar tigen, drehknopfartigen, mechanischen, elektrischen, hy draulischen oder pneumatischen Verstellvorrichtung verti kal und/oder horziontal und/oder schräg bewegbar und/oder um ihre Längsachse (2) schwenkbar.As a rule, the slats ( 1 ) can be moved vertically and / or horizontally and / or obliquely and / or about their longitudinal axis by means of at least one manual, magnetic, rope-like, toothed rack-like, rotary knob-like, mechanical, electrical, hy draulic or pneumatic adjustment device ( 2 ) swiveling.
Selbstverständlich ist es möglich, die Lamellen (1) derart vorzusehen, daß sie nicht um ihre Längsachse (2) schwenk bar sind.Of course, it is possible to provide the slats ( 1 ) in such a way that they cannot be pivoted about their longitudinal axis ( 2 ).
In der Regel sind die Lamellen (1) in der Draufsicht im wesentlichen rechteckig und weisen eine gerade oder zumin dest etwas nach unten oder nach oben gewölbte Quer schnittsfläche auf.In general, the slats ( 1 ) are substantially rectangular in plan view and have a straight or at least slightly curved downward or upward cross-sectional area.
Der Vorteil insbesondere einer gewölbten Querschnittsflä che der Lamelle (1) besteht darin, daß auf das erfindungs gemäße Beschattungselement auftreffendes Licht, beispiels weise zur Ausleuchtung des Deckenbereichs eines Raumes, umgeleitet werden kann.The advantage in particular of a curved cross-sectional surface of the lamella ( 1 ) is that light striking the shading element according to the invention, for example for illuminating the ceiling area of a room, can be diverted.
Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen, gegebenen falls photovoltaischen Beschattungselements besteht darin, daß auf der Lamellenoberseite (3) und/oder auf der Lamel lenunterseite (4) ein oder mehrere Mittel (5) zur Erzeu gung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht vorgesehen sind.An essential feature of the present, if appropriate, photovoltaic shading element is that on the top of the slat ( 3 ) and / or on the bottom of the slat len ( 4 ) one or more means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation of Light are provided.
Dieses mindestens eine Mittel (5) kann großflächig oder in Form mehrerer nebeneinander und/oder übereinander angeord neter Untereinheiten sowie ein- oder mehrschichtig mit oder ohne zwischengelagerten Trennschichten ausgebildet sein.This at least one means ( 5 ) can be formed over a large area or in the form of a plurality of subunits arranged side by side and / or one above the other as well as one or more layers with or without intermediate separating layers.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es möglich, die min destens eine Lamelle (1) unter Verzicht auf ein separates Trägermaterial (7) im wesentlichen vollständig aus einem oder mehreren Mitteln (5) zur Erzeugung elektrischer Span nung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht herzustellen.As an alternative or in addition to this, it is possible to use at least one lamella ( 1 ) without a separate carrier material ( 7 ) essentially completely from one or more means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation with light to manufacture.
Die Wirkung des Mittels (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht kann beispielsweise zumindest teilweise auf einem Photo-Volta-Effekt beruhen.The effect of the means ( 5 ) for generating electrical voltage or electrical current by irradiating light can be based, for example, at least in part on a photo volta effect.
In der Regel tritt bei einem derartigen photovoltaischen Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung oder elek trischen Stromes durch Einstrahlung von Licht eine Span nung über einem p-n Übergang bei Einstrahlung von Licht auf.Usually occurs in such a photovoltaic means ( 5 ) for generating electrical voltage or elec trical current by irradiation of light, a voltage across a pn transition when irradiated with light.
Bei einem derartigen Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht kann es sich grundsätzlich um ein beliebiges photo voltaisch wirksames Bauelement oder Material handeln.Such a means ( 5 ) for generating electrical voltage or electrical current by irradiating light can in principle be any photovoltaically active component or material.
Vorzugsweise ist ein solches Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht in Form einer vollständigen oder teilweisen Photo- oder Solarzelle ausgebildet, welche in der Regel im wesentlichen aus einem oder mehreren Metallen und/oder aus einem oder mehreren Kunststoffen hergestellt ist, kein oder ein Trägermaterial umfaßt sowie einen ein- oder mehrlagigen Aufbau mit oder ohne Trennschichten be sitzt.Such a means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiating light is preferably in the form of a complete or partial photo or solar cell, which as a rule essentially consists of one or more metals and / or of one or is made of several plastics, no or includes a carrier material and a single or multi-layer structure with or without separating layers sits.
Auch der Einsatz einer oder mehrerer Halbleiterdioden, beispielsweise auf Silizium-, Selen- oder Galliumarsenid- Basis, in deren p-n Übergang Licht eingestrahlt wird, ist möglich. The use of one or more semiconductor diodes, for example on silicon, selenium or gallium arsenide The basis in whose p-n transition light is radiated is possible.
Lichtquanten mit einer Energie größer als die Bandlücke werden dort absorbiert und erzeugen Elektronen-Loch-Paare. Diese werden aufgrund ihrer entgegengesetzten elektrischen Ladungen in dem in der Sprerrschicht herrschenden Feld ge trennt und führen bei offenen Klemmen zu einer Photospan nung, bei Anschließen eines Verbauchers zu einem Photo strom.Light quanta with an energy greater than the band gap are absorbed there and generate electron-hole pairs. These are due to their opposite electrical Charges in the field prevailing in the barrier layer separates and leads to a photospan when the clamps are open when connecting a consumer to a photo electricity.
Selbstverständlich ist es möglich, anstelle einer oder mehrerer Halbleiterdioden ein oder mehrere andere Halblei terbauelemente oder Bauelemente als Mittel (5) zu verwen den, die einen p-n Übergang enthalten, in welchem Licht direkt in elektrische Energie umgewandelt wird.Of course, instead of one or more semiconductor diodes it is possible to use one or more other semiconductor components or components as means ( 5 ) which contain a pn junction in which light is converted directly into electrical energy.
Grundsätzlich kann jede Materie als Mittel (5) zur Erzeu gung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht zur Anwendung kommen, welche über einen äußeren oder inneren Photoeffekt beziehungswei se über einen photoelektrischen oder lichtelektrischen und/oder über einen Photo-Volta-Effekt verfügt.In principle, any matter can be used as a means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation with light, which can be via an external or internal photoeffect or via a photoelectric or photoelectric and / or via a photo volta- Effect.
Unter Materialien (5) mit Photoeffekt sind insbesondere solche Materialien zu verstehen, welche die Erzeugung von freien beweglichen Ladungsträgern durch Absorption von Lichtquanten (Photonen) gestatten.Materials ( 5 ) with a photo effect are to be understood in particular as those materials which allow the generation of free movable charge carriers by absorption of light quanta (photons).
Hierunter fallen unter anderem homogene oder inhomogene beziehungsweise heterogene Photoleiter, Halbleiterdioden, Photodioden, Photoelemente und organische oder anorgani sche Molekülkristalle.These include homogeneous or inhomogeneous or heterogeneous photoconductors, semiconductor diodes, Photodiodes, photo elements and organic or inorganic molecular crystals.
Bei dem Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht kann es sich somit beispielsweise im wesentlichen um do tiertes oder undotiertes, monokristallines oder amorphes Silizium, Selen oder Galliumarsenid oder um einen photo voltaisch aktiven Kunststoff oder um eine Mischung hiervon handeln.The means ( 5 ) for generating electrical voltage or electrical current by irradiating light can thus be, for example, essentially doped or undoped, monocrystalline or amorphous silicon, selenium or gallium arsenide or a photovoltaically active plastic or a mixture thereof act.
Die Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung und/ oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht auf der Lamellenoberseite (3) und auf der Lamellenunterseite (4) können im übrigen gleich oder voneinander verschieden sein.The means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiating light on the top side of the slats ( 3 ) and on the underside ( 4 ) of the slats can otherwise be the same or different.
Vorzugsweise wird das mindestens eine Mittel (5) zur Er zeugung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stro mes durch Einstrahlung von Licht auf der Lamellenoberseite (3) und/oder auf der Lamellenunterseite (4) durch Chemi cal-Vapour-Deposition (CVD), Aufsprühen, Aufstreichen, Aufspritzen, Aufkleben, Aufstecken, Auflegen, Einrasten, Aufstülpen, Aufspannen, Aufbügeln oder in Form einer selbstklebenden oder aufgeklebten Folie, einer Dünnschicht oder eines Filmes auf dem Lamellen-Trägermaterial (7) auf gebracht.The at least one means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiating light on the top of the slat ( 3 ) and / or on the underside of the slat ( 4 ) by chemical vapor deposition (CVD) is preferably Spraying, spreading, spraying, sticking, attaching, laying on, snapping in, putting on, stretching, ironing or in the form of a self-adhesive or glued film, a thin layer or a film on the lamellar carrier material ( 7 ).
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Lamelle (1) un ter teilweisen oder gänzlichen Verzicht auf ein Trägerma terial (7) im wesentlichen vollständig sowie ein- oder mehrstückig aus dem Mittel (5) zur Erzeugung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stromes durch Einstrahlung von Licht hergestellt sein.As an alternative or in addition to this, the lamella ( 1 ) can be partially or completely dispensed with a carrier material ( 7 ) essentially completely and in one or more pieces from the means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiation with light be made.
Grundsätzlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Be schattungselement innerhalb einer zwei- oder mehrscheibi gen, beschichteten oder unbeschichteten Isolierglasscheibe vorzusehen. In principle, it is possible to use the Be shading element within a double or multiple pane gene, coated or uncoated insulating glass pane to provide.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es möglich, das er findungsgemäße Beschattungselement außerhalb einer beste henden Verglasungsanordnung zumindest auf einer Seite hiervon anzubringen.Alternatively or in addition, it is possible that he shading element according to the invention outside a best existing glazing arrangement at least on one side to attach from this.
Eine derartige Anbringung außerhalb einer bestehenden Ver glasungsanordnung kann reversibel oder irreversibel sowie werksseitig oder nachrüstbar erfolgen.Such attachment outside an existing Ver Glazing arrangement can be reversible or irreversible as well factory or retrofittable.
In der Regel wird das mindestens eine Mittel (5) zur Er zeugung elektrischer Spannung und/oder elektrischen Stro mes durch Einstrahlung von Licht auf der Lamellenoberseite (3) und/oder auf der Lamellenunterseite (4) zur Abnahme einer elektrischen Spannung und/oder zur Abnahme eines elektrischen Stromes einfach oder mehrfach elektrisch lei tend abgegriffen.As a rule, the at least one means ( 5 ) for generating electrical voltage and / or electrical current by irradiating light on the top side of the slats ( 3 ) and / or on the underside of the slats ( 4 ) for removing an electrical voltage and / or Tapping an electrical current is tapped one or more times electrically.
Die hierfür gegebenenfalls erforderlichen Kontakte können in das Mittel (5) zumindest teilweise integriert oder hierauf beispielsweise durch Löten, Schweißen, Laser schweißen, Verkleben, Stecken, Einrasten oder Anschrauben mittelbar oder unmittelbar angebracht sein.The contacts which may be required for this can be at least partially integrated into the means ( 5 ) or can be attached directly or indirectly, for example by soldering, welding, laser welding, gluing, plugging, latching or screwing on.
Wie bereits ausgeführt, kann das erfindungsgemäße Beschat tungselement innerhalb eines Isolierglasabstandhalter- Rahmens (6) angeordnet sein.As already stated, the shading element according to the invention can be arranged within an insulating glass spacer frame ( 6 ).
Zur im wesentlichen gasdichten Hindurchführung der von dem Mittel (5) erzeugten Spannung oder des hiervon erzeugten Stromes durch den Isolierglasabstandshalter-Rahmen (6) können ein oder mehrere durch den Isolierglasabstandshal ter (6) gedichtet geführte Kabel verwendet werden.For substantially gas-tight passage of the voltage or the current generated by the means ( 5 ) generated by the insulating glass spacer frame ( 6 ), one or more cables sealed by the insulating glass spacer ( 6 ) can be used.
Werden jedoch besonders hohe Anforderungen an die Gas dichtheit der Durchführung durch den Isolierglasabstands halter (6) gestellt, hat sich die Verwendung einer oder mehrerer in den Isolierglasabstandshalter (6) im wesentli chen gasdicht integrierten Leiterbahnen-Platinen (8) als besonders vorteilhaft herausgestellt.However, if particularly high requirements are imposed on the gas-tightness of the passage through the insulating distance holders (6), the use has one or more wesentli chen in the insulating spacer (6) in the gas-tight integrated conductor tracks boards (8) proved to be particularly advantageous.
Vorzugsweise weisen diese auf ihrer Innenseite eine oder mehrere Anschlußmöglichkeiten und auf ihrer Außenseite hierzu korrespondierende Anschlußmöglichkeiten auf.These preferably have an or on their inside several connection options and on their outside corresponding connection options.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß das erfindungsgemä ße Beschattungselement das überschüssige, für die Raumaus leuchtung nicht erforderliche Licht nicht ungenutzt re flektiert oder absorbiert, sondern erstmals großenteils in elektrische Energie umwandelt und diese zur Verfügung stellt. Darüberhinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Be schattungselement eine besonders wirkungsvolle Beschat tung, die selbst den strengen Anforderungen der Arbeits stättenverordnung entspricht.In summary, it should be noted that the invention ß shading element the excess, for the room lighting not required light not unused re inflected or absorbed, but mostly in for the first time converts electrical energy and makes it available poses. In addition, the Be according to the invention shading element a particularly effective shading tion that meets even the strict requirements of the work site regulation corresponds.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19919215A DE19919215A1 (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Screening element used as a photovoltaic screening element has lamellae with upper and/or lower side provide with a device for producing an electrical voltage and/or current |
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