DE20008441U1

DE20008441U1 - Photovoltaik-Modul mit verbessertem Wirkungsgrad

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Publication number: DE20008441U1
Application number: DE20008441U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-06
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2010-05-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach den Kennzeichen und Merkmalen der Schutzansprüche.

In einer ihrer möglichen Ausführungsformen ist ein im Querschnitt mäander- oder zickzackförmiges Faltwerk, mit wenigstens an seinen Verbindungskanten flexibel ausgeführtem Werkstoff, verwendet, dessen sich gegenüber liegende Flankenflachen alternierend als Spiegel- oder Photovoltaikelemente ausgebildet sind.
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Als Werkstoff ist ein elastomerer oder zumindest flexibler Werkstoff, wenigstens für die Ausführung des Faltwerkes an seinen Verbindungskanten, verwendet.

Das Faltwerk ist wenigstens durch senkrecht oder quer zur , Erstreckungsrichtung der Falten bzw. Flankenflächen an-' greifende mechanische Zug- oder Druckkraft flexibel, bei Kraftabfall in die Ursprungsstellung federnd rückstellbar, streck- oder stauchbar, so dass seine Amplitude (A) verringert oder erhöht und der Lichteinfalls- und Reflexionswinkel, zur Lichtquelle und zwischen den sich gegenüber liegenden als Spiegel- oder Photovoltaik-Elemente ausgeführten Flankenflächen, auf einfache Weise veränderbar ist.

Die beispielsweise streifenförmig ausgebildeten Spiegelünd Photovoltaik-Elemente können mit den Flankenflächen des Faltwerke's durch herkömmliche Verbindungstechnik verbunden sein.

Die Flankenflächen können auch als Spiegel- oder Photovoltaik-Elemente hergestellt sein, indem das Substrat mit lichtreflektierend bzw. photoelektrisch wirksamen Substanzen, beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum, beschichtet ist.

Ein Photovoltaik-Modul mit den Kennzeichen und Merkmalen der Schutzansprüche kann in beliebiger Größe entsprechend dem Anwendungszweck und den Erfordernissen hergestellt sein.

Beispielsweise kann es als großflächiges Bauelement für die Ausführung einer Solarstromanlage verwendet sein.

Es kann aber auch als Bauteil in einer elektronischen

oder optoelektronischen Schaltung verwendet sein, um

optische Signale zu übertragen oder in elektrische Signale umzuwandeln.

Dr. Wolfgang Ortlepp * 13585 Berlin * AN 1188410 * 05.05.2000 -1-

Die Flankenflächen können als lichtreflektierende und zugleich photoelektrische, alternierend als photophotoelektrische und lichtreflektierende Flächen oder nur als Spiegelflächen, in diesem Fall in Verbindung mit einem davon räumlich getrennt angeordneten Photovoltaik-Element, ausgebildet sein.

Als Photovoltaik-Element ist jeder Werkstoff, wie zum Beispiel Selen, kristallines oder amorphes Silicium oder auch organisches Polymeres, mit photoelektrischen

Eigenschaften, als Spiegelfläche jeder Werkstoff mit lichtreflektierenden Eigenschaften verwendet. Es kommen auch Werkstoffe, wie z.B. Siliciumplatten, in Betracht, die beide Eigenschaften haben. Es können auch verschiedene Werkstoffe miteinander so kombiniert sein, dass ,beispielsweise eine lichtdurchlässige Reflexionsschicht 'mit einer photoelektrischen Schicht verbunden bzw. auf diese aufgetragen ist.

Die Vorrichtung kann mit einer staub- und wasserdichten, 20' zur Lichteinfallsrichtung hin transparenten Umhüllung als kompaktes, plattenförmiges Bauelement hergestellt und verwendet sein. Die für dessen Funktion in Solaranlagen vorgesehenen Antriebsvorichtungen, wie beispielsweise ein Stellmotor mit Getriebe,,, zur Veränderung der .Amplitude (A) des Faltwerkes und "damit des Lichteinfallsund Reflexionswinkels kann, zusammen mit den zu ihrem Betrieb erforderlichen elektrischen Verbindungsleitungen, innerhalb des Bauelementes angeordnet sein.

Statt eines Stellmotors kann als Stellvorrichtung zur Erzeugung der Zug- oder Druckkraft in Faltrichtung des Faltwerkes auch eine Vorrichtung verwendet sein, die deren mechanische und/ oder physikalische Eigenschaften durch Temperatur- und/ oder Lichteinfluss veränderbar sind. So kann ein als Spiralfeder ausgeführter Bimetallfühler, wie von Raumthermostaten älterer Bauart bekannt, eingesetzt sein, um Zug- oder Druckkraft auf einfache Weise temperaturabhängig bzw. abhängig von der Solarintensität zu regeln. Doch können auch elektronische,

sensor- und/ oder zeitgesteuerte Kompaktbauteile verwendet sein, um zum Beispiel die Lichteinfalls- und Reflexionswinkel des Faltwerkes den Lichtverhältnissen bzw. dem Sonnenstand optimal anzupassen, um eine höhere durchschnittliche Solarstromausbeute zu erzielen als mit bekannten Solarstromanlagen.

Dr. Wolf gang Ortlepp * 13585 Berlin * AN 1188410 * 05.05.2000 -2-

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Die neue Vorrichtung kann beispielsweise auf einem Gebäudedach oder an einer Fassade, in beliebiger Richtung orientiert, angebracht sein. Unter Berücksichtigung des Sonnenlaufes kann eine Montage des Moduls zweckmäßig sein, bei der die Falten des Faltwerkes in First-Trauf-Richtung bzw. bei dessen Verwendung an einer Gebäudefassade vertikal, mit in Richtung des Sonnenlichteinfalles orientierte Spiegelflächen, angeordnet sind.

Abbildung 1 und Abbildung 2 zeigen eine der Ausführungsformen, bei der die Flankenfjächen alternierend mit Photovoltaik-Elenent und Spiegel ausgestaltet sind, und zwar:

Abbildung 1

(1) Faltwerk
20. (2) Flankenflächen

(3) Photovoltaik-Elenent

(4) Spiegel
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Abbildung 2

(la) Ziclczackförmiger Querschnitt des Faltwerkes 30

Wl Lichteinfallswinkel

W2 Reflexionswinkel
E Ersitreckungsrichtung

V Kraftvektor (Zug- oder Druckkraft)

A Amplitude
40

Dr. Wolf gang Ortlepp * 13585 Berlin * AN 1188410 * 05.05.2000 -3-

Claims

1. Photovoltaik-Modul, dadurch gekennzeichnet, dass es als in wenigstens seiner einen Erstreckungsrichtung flexibel verformbares platten- oder bandförmiges Faltwerk (1) mit zickzackförmigem Querschnitt (1a) hergestellt ist, dessen sich in Reflexionsrichtung gegenüber liegende Flankenflächen (2) als Photovoltaikflächen (3) oder - alternierend - als Photovoltaik- und Spiegelflächen (3, 4) ausgebildet sind und der Lichteinfalls- und/oder Reflexionswinkel (W₁, W₂) durch Zug- oder Druckkrafteinwirkung (V) quer zur Erstreckungsrichtung (E) der Falten und Flankenflächen (2) veränderbar ist.

2. Photovoltaik-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Faltwerk (1) mit Kunststoff hergestellt ist.

3. Photovoltaik-Modul nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fallwerk (1) teilweise starr und wenigstens an den Längs- und Verbindungskanten (5) der Flanken (2) scharnierartig mit flexiblem Werkstoff ausgeführt ist.

4. Photovoltaik-Modul nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Faltwerk (2) mit streifenförmigen, herkömmlichen Photovoltaik- und Spiegelelementen hergestellt ist, die an ihren Längskanten (5) mittels flexiblen Werkstoffes scharnierartig miteinander verbunden sind.

5. Photovoltaik-Modul nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaik- und/oder Spiegelflächen (3, 4) durch Plattieren, Beschichten, Aufsprühen, Aufdampfen oder eine daraus kombinierte Auftragstechnik auf den Untergrund der Flankenflächen (2) aufgebracht sind.

6. Photovoltaik-Modul nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenflächen (3, 4) als Spiegelflächen ausgebildet sind und das ein solchermaßen ausgestaltetes Spiegelelement als Reflexionsspiegel in Verbindung mit einem Photovoltaik-Element herkömmlicher Ausführungsart verwendet ist.