DE202007005302U1 - Collector e.g. hybrid collector, for generating electrical and thermal energy from solar energy, has photovoltaic module and solar thermal module arranged in common housing, where insulation space is arranged between two modules - Google Patents

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Abstract

The collector has a semitransparent photovoltaic module arranged in a common housing, where the photovoltaic module is formed by an upper part of the collector. A solar thermal module is arranged in the common housing, where the solar thermal module is formed by a lower part of the collector. An insulation space (4) is arranged between the photovoltaic module and the solar thermal module. The photovoltaic module is formed from a transparent carrier (1), where a photovoltaic unit is arranged at an inner side of the photovoltaic module.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kollektor semitransparenter Bauweise zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich solarer Strahlungsenergie.The The invention relates to a collector semitransparent design for Generation of electrical and thermal energy from exclusively solar radiation energy.

Unter solarthermischen Anlagen versteht man technische Systeme zur Erwärmung von Heiz- und Brauchwasser mithilfe von solarer Strahlungsenergie. Diese bestehen in der Regel aus Kollektoren, einem verbindenden Rohrleitungssystem, einem Wärmeträgermedium und einem Speicher mit Wärmetauschern für Warmwasser. Hinzu kommen Mess-, Steuer- und Regeleinrichtungen.Under Solar thermal systems are technical systems for the heating of Heating and service water with the help of solar radiation energy. These usually consist of collectors, a connecting piping system, a heat transfer medium and a storage tank with heat exchangers for hot water. There are also measuring, control and regulating devices.

Das Herzstück einer solchen Anlage bilden die Kollektoren. Hier sind grundsätzlich zwei Typen verfügbar.The heart such a plant form the collectors. Here are basically two Types available.

Zum einen der Vakuumröhrenkollektor, welcher aus evakuierten Glasröhren besteht.To the one of the vacuum tube collectors, which consists of evacuated glass tubes consists.

Im Inneren der Röhre befindet sich eine zweite Röhre bzw. Röhrensystem, die die eigentliche Absorberfläche darstellt und vom Wärmeträgermedium durchflossen wird.in the Inside the tube there is a second tube or tube system, the actual absorber surface represents and from the heat transfer medium is flowed through.

Die innere Röhre ist speziell beschichtet und liegt im Brennpunkt von seitlich angebrachten Spiegeln. Dieser Kollektortyp kann sehr hohe Temperaturen liefern und weist einen hohen Wirkungsgrad auf. Er ist aber sehr teuer und konstruktionsbedingt nicht für eine Kombination mit Photovoltaik geeignet.The inner tube is specially coated and is the focus of laterally mounted Reflect. This type of collector can deliver very high temperatures and has a high efficiency. He is very expensive and not for design reasons a combination with photovoltaic suitable.

Der zweite Kollektortyp ist der so genannte Flachkollektor. Dieser Typ besteht aus einer speziell beschichteten Aluminium- bzw. Kupferfolie, an deren Rückseite ein Rohrsystem, vorzugsweise aus Aluminium oder Kupfer, mäander- oder harfenförmig aufgebracht ist.Of the second collector type is the so-called flat collector. This guy consists of a specially coated aluminum or copper foil, at the back a pipe system, preferably of aluminum or copper, meandering or harp shaped is applied.

Zum Schutz vor Umwelteinflüssen ist dieser Kollektor mit einer Glasplatte oder ähnlichen transparenten Materialien nach oben hin abgedeckt.To the Protection against environmental influences is this collector with a glass plate or similar transparent materials covered at the top.

Diese Abdeckung lässt die von der Sonne emittierte Strahlung nahezu verlustfrei hindurch. Das unter der Absorberfläche aufgebrachte Rohrleitungssystem wird von einem Wärmeträgermedium durchflossen und transportiert somit die Wärme in Richtung Speichersystem. Als Wärmeträgermedium wird meist ein Wasser-Glykol-Gemisch genutzt um Frostschäden vorzubeugen.These Cover leaves the radiation emitted by the sun almost lossless through. The under the absorber surface applied piping system is traversed by a heat transfer medium and thus transports the heat towards the storage system. The heat transfer medium is usually a water-glycol mixture used for frost damage submissions.

Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von solarer Strahlung in elektrische Energie aufgrund der Freisetzung von Ladungsträgern in Festkörpern.photovoltaics refers to the direct conversion of solar radiation into electrical Energy due to the release of charge carriers in solids.

Hierzu werden gemäß dem Stand der Technik Halbleiter eingesetzt, d.h. Stoffe, die nahe dem absoluten Nullpunkt der Temperatur isolieren, aber bei höheren Temperaturen, gezielter Störung des Kristallgitters oder durch äußeren Energieeintrag Leitfähigkeit erlangen.For this be according to the state The technique used semiconductors, i. Fabrics close to the absolute Isolate the zero point of the temperature, but at higher temperatures, more targeted disorder of the crystal lattice or by external energy input conductivity gain.

Um architektonischen Belangen wie Optik, Wärmedämmung, Abschattung, Ästhetik und Blendschutz in Verbindung mit der Photovoltaik gerecht zu werden, sind seit einiger Zeit so genannte semitransparente Solarmodule für die Gebäudeintegration (GIPV) verfügbar.Around Architectural concerns such as optics, thermal insulation, shading, aesthetics and glare control in conjunction with photovoltaics, have been so-called semi-transparent solar modules for some time for the Building Integration (GIPV) available.

Hierbei handelt es sich vorzugsweise um Dünnschichtzellen, im Speziellen amorphe, polychristalline oder auch CIS-Zellen.in this connection they are preferably thin-film cells, in particular amorphous, polycrystalline or even CIS cells.

Dadurch ist es möglich, PV-Module mit 1% bis 99% Lichttransmittanz herzustellen. Im Konkreten bedeutet das, dass der Photovoltaikanteil frei skaliert werden kann.Thereby Is it possible, Produce PV modules with 1% to 99% light transmittance. In concrete means that the photovoltaic part can be freely scaled.

So sind Fassaden möglich, die an bestimmten Stellen 90% des Lichtes absorbieren und an anderen Stellen nur 10%, wobei alle Module aber die gleiche Ausgangsspannung haben, um sie konventionell verschalten zu können.So facades are possible which absorb 90% of the light in certain places and others Make only 10%, with all modules but the same output voltage have to conventionally interconnect them.

Diese semitransparenten Zellen weisen eine Vielzahl von Problemen auf. So ist die Stabilität der Zellen während der Herstellung sowie beim Einbringen der Durchbrüche in die Wafer ein besonderer Risikofaktor, der eine Serienfertigung schwierig gestaltet.These Semitransparent cells have a variety of problems. That's the stability of the cells during the manufacture and the introduction of the breakthroughs in the Wafer is a particular risk factor that makes mass production difficult designed.

Die Probleme bei semitransparenten Zellen mit zwischen Glasplatten eingesetzten Wafern sind eher optischer Natur.The Problems with semitransparent cells with inserted between glass plates Wafers are more of a visual nature.

Diese Technologie lässt nur an kleinen Bereichen Licht hindurch, wobei aufgrund der verwendeten Wafer die restlichen Bereiche große Schatten werfen. Ein weiteres Problem ist der Einsatz teurer Siliziumwafer sowie das hohe Gewicht aufgrund von zwei verwendeten Glasplatten.These Technology leaves only light in small areas, due to the used Wafer the remaining areas throw big shadows. Another one The problem is the use of expensive silicon wafers and the high weight due to two glass plates used.

Gemäß des Standes der Technik werden Lösungen vorgeschlagen, welche die bekannten photovoltaischen Baugruppen mit denen der Solarthermie so verbinden, dass ein Wärmeübergang von den erwärmten Wafern mittels direkter Kontaktierung durch Wärmeleitung zu dem solarthermischen Modul vorgenommen wird.According to the state technology becomes solutions proposed which the known photovoltaic assemblies with those of solar thermal connect so that a heat transfer from the heated ones Wafern by direct contact by heat conduction to the solar thermal Module is made.

Hierdurch entstehen Nachteile hinsichtlich der Dichtheit des solarthermischen Moduls in Verbindung mit dem elektrisch leitenden photovoltaischen Modul und der Rückkopplung der Wärmeleitfähigkeit vom photovoltaischen Modul zum Absorber und umgekehrt bei wechselnden Wetterbedingungen.This results in disadvantages in terms of tightness of the solar thermal module in conjunction with the electrically conductive photovoltaic module and the feedback of the thermal conductivity of the photovoltaic module to the absorber and order swept in changing weather conditions.

Des Weiteren ist von Nachteil, dass alle in dem kombinierten Kollektor verwendeten Materialien unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen und somit mechanische Probleme im System auftreten können.Of Another disadvantage is that all in the combined collector used materials have different thermal expansion coefficients and thus mechanical problems can occur in the system.

Des Weiteren ist die direkte Verbindung zwischen solarthermischen Kollektor und den semitransparenten PV-Modul mit hohen thermischen Verlusten verbunden, da Wärmeenergie durch direkten Kontakt vom solarthermischen Absorber zu den PV-Zellen und somit zur Umwelt abgegeben wird.Of Another is the direct connection between the solar thermal collector and the semitransparent PV module associated with high thermal losses, because heat energy by direct contact of the solar thermal absorber to the PV cells and thus released to the environment.

Aufgabe der Erfindung ist es, bekannte Probleme der Dichtheit sowie Abschottung des Solarthermiekollektors zur photovoltaischen Elementen zu lösen um Kurzschlüsse zu vermeiden, thermische Verluste zu minimieren, sowie die bekannten Nachteile des Standes der Technik zu beheben.task The invention is known problems of tightness and foreclosure Solarthermiekollektors the photovoltaic elements to solve to avoid short circuits, To minimize thermal losses, and the known disadvantages of the prior art.

Des Weiteren sind die entstehenden Wirkungsgradeinbußen bei der Kombination von Photovoltaik und Solarthermie zu minimieren sowie die mechanischen Probleme zu beseitigen.Of Furthermore, the resulting loss of efficiency in the combination of Photovoltaic and solar thermal minimize as well as the mechanical To eliminate problems.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution the task of the invention arises from the characterizing features of claim 1 in Connection with the characteristics of the generic term. Further advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Kollektor soll nachfolgend anhand der 1 und 2 näher erläutert werden.The collector of the invention will be described below with reference to the 1 and 2 be explained in more detail.

Der erfindungsgemäße Kollektor besteht aus einem Gehäuse 9, welches den Boden und die Seitenwände des Kollektors bildet und alle weiteren Baugruppen und Bestandteile des Kollektors aufnimmt und einem transparenten Träger 1, welcher den Kollektor nach oben hin verschließt und gleichzeitig einen Schutz vor äußeren Einflüssen aus dieser Richtung bildet.The collector according to the invention consists of a housing 9 , which forms the bottom and the side walls of the collector and receives all other components and components of the collector and a transparent support 1 , which closes the collector at the top and at the same time forms a protection against external influences from this direction.

Alternativ kann der solarthermische Kollektor im Doppelkammerprofil mit Vakuum ausgeführt sein, beziehungsweise das Innere des Gehäuses als solches evakuiert sein.alternative can the solar thermal collector in the double chamber profile with vacuum accomplished be, or evacuated the interior of the housing as such be.

Mittels einer gemäß dem Stand der Technik ausgeführten Abdichtung 10 sind Gehäuse 9 und transparenter Träger 1 miteinander verbunden.By means of a sealing carried out according to the prior art 10 are housings 9 and transparent carrier 1 connected with each other.

Den oberen Teil des erfindungsgemäßen Kollektors bildet ein semitransparentes photovoltaisches Modul 11, während der untere Teil des Kollektors einem solarthermischen Modul 12 entspricht.The upper part of the collector according to the invention forms a semitransparent photovoltaic module 11 while the lower part of the collector is a solar thermal module 12 equivalent.

An der Unter- und somit Innenseite des transparenten Trägers 1 sind photovoltaische Elemente 2 angeordnet, welche vorzugsweise mittels einer transparenten Fixierschicht für PV-Elemente 3 an der Innenseite des transparenten Trägers 1 fixiert werden.At the bottom and thus inside of the transparent carrier 1 are photovoltaic elements 2 arranged, which preferably by means of a transparent fixing layer for PV elements 3 on the inside of the transparent support 1 be fixed.

Diese photovoltaischen Elemente 2 sind gemäß dem Stand der Technik bezüglich semitransparenten Hybridkollektoren so angeordnet, dass sie nur einen Teil der Einstrahlungsfläche bedecken und somit Sonneneinstrahlung in den Kollektor hinein ermöglicht wird.These photovoltaic elements 2 According to the prior art, semitransparent hybrid collectors are arranged such that they cover only a part of the irradiation surface and thus allow solar radiation into the collector.

Unterhalb dieser Fixierschicht 3 ist erfindungsgemäß ein Isolationsraum 4 angeordnet, welcher in seiner Tiefe gemäß den speziellen territorialen Anforderungen ausgeführt wird beziehungsweise dem Transmissionsgrad des semitransparenten photovoltaischen Moduls 11 angepasst wurde.Below this fixing layer 3 is an isolation space according to the invention 4 arranged, which is executed in its depth according to the specific territorial requirements or the transmittance of the semitransparent photovoltaic module 11 was adjusted.

Die Höhe des Isolationsraumes 4 wird durch den Transparenzgrad bestimmt. Messungen hierzu haben gezeigt, dass es vorteilhaft ist, die Höhe des Isolationsraumes zu erhöhen, wenn der Transparenzgrad erhöht wird, da hier die Wirkung der PV-Schicht als thermischer Schild nur noch eingeschränkt feststellbar war.The height of the isolation room 4 is determined by the degree of transparency. Measurements have shown that it is advantageous to increase the height of the insulation space, if the degree of transparency is increased, since the effect of the PV layer as a thermal shield was only limited detectable here.

Steigt der Anteil von Photovoltaik, so sinkt der Transparenzgrad. Hier ist es vorteilhaft, den Abstand zu verringern, da die PV-Schicht als thermisches Schild fungiert und zusätzlich die erwärmten Photovoltaikzellen Wärme mittels Wärmestrahlung bei geringerem Abstand leichter an die Absorberschicht transferieren.Increases the proportion of photovoltaics, the degree of transparency decreases. Here It is advantageous to reduce the distance, as the PV layer acts as a thermal shield and additionally the heated photovoltaic cells Heat by means of Heat radiation at transfer distance to the absorber layer more easily.

Dem Isolationsraum 4 schließt sich ein Absorber 5, vorzugsweise mit einer seine Wirkung verbessernden Beschichtung, eine Rohrleitung 6 für das die Wärmenergie tragende Medium eine Reflexionsschicht 7 und eine darunter angeordnete Isolierung 8 an.The isolation room 4 closes an absorber 5 , preferably with an effect-improving coating, a pipeline 6 for the medium carrying the heat energy, a reflection layer 7 and an insulation disposed thereunder 8th at.

Ebenso kann die Reflektionsschicht 7 als Absorbtionsschicht angeordnet werden und die Isolierung 8 erhält eine Reflektionsschicht.Likewise, the reflection layer 7 be arranged as Absorbtionsschicht and the insulation 8th gets a reflection layer.

Die photovoltaische Elemente 2 strahlen Wärmeenergie in das Kollektorinnere ab, da die äußere semitransparente photovoltaische Baugruppe auf Grund eines größeren Temperaturpotentials als der solarthermische Absorber einen thermischen Schild bilden, der eine Wärmeabgabe an die Umgebung verhindert.The photovoltaic elements 2 emit heat energy into the interior of the collector, since the outer semitransparent photovoltaic assembly form a thermal shield due to a higher temperature potential than the solar thermal absorber, which prevents heat loss to the environment.

Thermalisierung ist ein Verlustmechanismus, der eine extreme Erwärmung der Zellen bedeutet. Die Erwärmung durch den infraroten Anteil des Sonnenlichtes erzeugt so genannte Gitterschwingungen. Diese wiederum sorgen dafür, dass nicht am Ladungstrennungsprozess beteiligte Photonen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit mit der Gitterstruktur kollidieren. Diese Photonen mit einer Energie, die größer als die Energielücke ist, regen Ladungsträger zu Zuständen an, die oberhalb der Bandkante liegen. Die Differenz zwischen Energie des angeregten Zustandes und der Energie der Bandkante wird als thermische Energie an das Kristallgitter abgegeben.Thermalization is a loss mechanism that means extreme heating of the cells. The heating caused by the infrared portion of the sunlight produces so-called lattice vibrations. These in turn ensure that photons not involved in the charge separation process are more likely to collide with the lattice structure. These photons, with energy larger than the energy gap, excite charge carriers to states that are above the band edge. The difference between energy of the excited state and the energy of the band edge is given as thermal energy to the crystal lattice.

Die photovoltaische Baugruppe weist somit im Betrieb zum Vergleich mit dem Absorber 5 eine höhere Temperatur auf, wodurch eine Wärmeableitung in dieser Richtung verhindert wird.The photovoltaic assembly thus has in operation for comparison with the absorber 5 a higher temperature, whereby a heat dissipation in this direction is prevented.

Der Isolationsraum 4, welcher konvektive Wärmeverluste verhindert, Wärmestrahlung jedoch hindurch lässt, definiert den Abstand der photovoltaischen Baugruppe zur der in Einbaurichtung unter dem Isolationsraum 4 angeordneten solarthermischen Baugruppe.The isolation room 4 , which prevents convective heat loss, but lets heat radiation through, defines the distance of the photovoltaic assembly to the installation direction under the insulation space 4 arranged solar thermal assembly.

Wird der Isolationsraum 4 in seiner Höhe maximiert, erhöht sich der elektrische Wirkungsgrad der photovoltaischen Baugruppe, da weniger Wärmeenergie vom solarthermischen Absorber 5 zu den semitransparenten PV-Modul 2 transferiert wird.Will the isolation room 4 maximized in height, increases the electrical efficiency of the photovoltaic assembly, as less heat energy from the solar thermal absorber 5 to the semitransparent PV module 2 is transferred.

Wird der Isolationsraum 4 in seiner Höhe minimiert, so wird eine höhere Wärmeübertragung von der solarthermischen Baugruppe 5 in die photovoltaische Baugruppe 2 realisiert und der elektrische Wirkungsgrad wird minimiert, da das Betreiben von photovoltaischen Elementen über Standardtestbedingungen von 25°C Zellentemperatur verlustbehaftet ist.Will the isolation room 4 minimized in height, so is a higher heat transfer from the solar thermal assembly 5 in the photovoltaic module 2 realized and the electrical efficiency is minimized because the operation of photovoltaic elements over standard test conditions of 25 ° C cell temperature is lossy.

Somit ist es möglich, mittels der Auswahl der Höhe des Isolationsraumes 4 den erfindungsgemäßen Kollektor den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend einzustellen.Thus, it is possible by means of the selection of the height of the isolation space 4 to set the collector according to the invention according to the respective needs.

Je nach der entsprechenden Anforderung kann eine Einstellung nach dem jeweiligen Bedarf an elektrischer Energie beziehungsweise Wärmenergie erfolgen.ever after the appropriate request, a setting after the respective demand for electrical energy or heat energy take place.

Dies erfolgt durch die Wahl des Abstandes zwischen solarthermischen Absorber 5 und dem photovoltaischen Modul 2, eine weitere Möglichkeit der Einstellung besteht in der Auswahl des Transparenzgrades des photovoltaischen Moduls 2.This is done by choosing the distance between solar thermal absorber 5 and the photovoltaic module 2 Another option is to select the degree of transparency of the photovoltaic module 2 ,

Auch unter den Schutzumfang gehörend ist zu betrachten die Möglichkeit des Entfalls der transparenten Fixierschicht 3, wenn die photovoltaische Schicht 2 auf anderem Weg mit dem transparenten Träger 1 verbunden wird.Also included among the scope is the possibility of elimination of the transparent fixation layer 3 if the photovoltaic layer 2 in a different way with the transparent carrier 1 is connected.

Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Lösung anhand von Ausführungsbeispielen und den 3 bis 6 näher erläutert werden.Below is the solution of the invention based on embodiments and the 3 to 6 be explained in more detail.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 3 dargestellt. Hier wird beispielsweise ein Transparenzanteil von 60% an der Gesamtoberfläche gezeigt.An embodiment of the invention is in 3 shown. Here, for example, a transparency of 60% of the total surface is shown.

Dies wird durch das gleichmäßig verteilte Anordnen von Siliziumwafern beziehungsweise durch großflächiges Abscheiden von Dünnschichtsolarzellen, welche im Anschluss durch geeignete Verfahren in viele einzelne photovoltaische Bereiche aufgeteilt werden, erreicht.This is distributed by the evenly distributed Arranging silicon wafers or by large-scale deposition of thin-film solar cells, which subsequently by appropriate procedures in many individual photovoltaic areas are achieved.

Der Transparenzgrad ist bei der Dünnschichttechnologie vorteilhafterweise frei skalierbar, wohingegen bei Verwendung von Siliziumwafern der Transparenzgrad durch die Größe der verwendeten Wafer bestimmt wird. So kann, wie in 3 gezeigt, durch den Einsatz von 5inch- Wafern ein Transparenzgrad von 60% erreicht werden, wohingegen 6inch Wafer einen Transparenzgrad von 30% erreichen, wie in 4 gezeigt.The degree of transparency is advantageously freely scalable in the case of thin-film technology, whereas the degree of transparency is determined by the size of the wafers used when silicon wafers are used. So can, as in 3 By using 5 inch wafers, a degree of transparency of 60% can be achieved, whereas 6 inch wafers achieve a degree of transparency of 30%, as in 4 shown.

Die Festlegung des Transmissionsgrades kann auch durch einen lokalen photovoltaischen Sektor und einen transparenten Sektor realisiert werden. Eine vorteilhafte Auslegung der erfindungsgemäßen Lösung kann beispielsweise darin bestehen, den photovoltaischen Teil in einem Teil des Kollektors konzentriert anzuordnen.The Determining the transmittance can also be done by a local photovoltaic sector and a transparent sector become. An advantageous design of the solution according to the invention can For example, consist in the photovoltaic part in one Concentrate part of the collector.

Dabei wäre es wiederum von Vorteil, den photovoltaischen Teil unten anzuordnen, wie in 5 gezeigt.It would be again advantageous to arrange the photovoltaic part below, as in 5 shown.

Ein positiver Effekt wäre hierbei eine geringere thermische Belastung der photovoltaischen Zellen bei Stillstand oder geringer Wärmeabnahme, da ein Solarthermiekollektor bauartbedingt die geringste Wärmeentwicklung an dieser Stelle hat.One positive effect would be this is a lower thermal load of the photovoltaic Cells at standstill or low heat loss, as a solar thermal collector Due to the design, the lowest heat development has at this point.

Im Gegensatz dazu kann man auch eine entgegen gesetzte Durchströmung wählen, wodurch eine andere Verteilung der photovoltaischen Elemente ermöglicht wird.in the In contrast, you can also choose an opposite flow, creating a other distribution of photovoltaic elements is made possible.

6 zeigt einen den Stand der Technik entsprechenden solarthermischen Kollektor. Dieser wird dadurch verändert, dass die transparente Schicht 1 durch einen entsprechenden semitransparente photovoltaische Trägerschicht ersetzt wird. 6 shows a prior art solar thermal collector. This is changed by the fact that the transparent layer 1 is replaced by a corresponding semitransparent photovoltaic carrier layer.

Dadurch wird es ermöglicht, bereits installierte solarthermischen Kollektoren so nachzurüsten, dass ein Kollektor gemäß der erfindungsgemäßen Lösung geschaffen wird.Thereby is it possible to retrofit already installed solar thermal collectors so that created a collector according to the inventive solution becomes.

Claims (15)

Kollektor semitransparenter Bauweise zur Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus ausschließlich Solarenergie, dadurch gekennzeichnet, dass in einem gemeinsamen Gehäuse den oberen Teil des Kollektors bildend ein semitransparentes photovoltaisches Modul (11) angeordnet ist und nicht miteinander mechanisch in Verbindung stehend den unteren Teil des Kollektors bildend ein solarthermisches Modul (12) angeordnet ist und zwischen diesen Modulen ein Isolationsraum (4) angeordnet ist, welcher konvektive Wärmeverluste verhindernd Wärmestrahlung hindurch lässt und der Kollektor zur Einstrahlungsrichtung mittels eines transparenten Trägers (1) verschlossen ist.Semitransparent collector for generating electrical and thermal energy exclusively from solar energy, characterized in that in a common housing forming the upper part of the collector a semitransparent photovoltaic module ( 11 ) and not mechanically connected to each other forming the lower part of the collector is a solar thermal module ( 12 ) and between these modules an isolation space ( 4 ), which allows convective heat losses to prevent thermal radiation, and the collector to the irradiation direction by means of a transparent support ( 1 ) is closed. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das photovoltaische Modul gebildet ist aus einem transparenten Trägers (1), an dessen Unter- und somit Innenseite photovoltaische Elemente (2) angeordnet sind.Collector according to claim 1, characterized in that the photovoltaic module is formed of a transparent support ( 1 ), at the bottom and thus inside photovoltaic elements ( 2 ) are arranged. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das solarthermische Modul gebildet ist aus einem Absorber (5), einer Rohrleitung (6) für das die Wärmenergie tragende Medium, einer Reflexionsschicht (7) und einer darunter angeordneten Isolierung (8).Collector according to claim 1, characterized in that the solar thermal module is formed from an absorber ( 5 ), a pipeline ( 6 ) for the medium carrying the heat energy, a reflection layer ( 7 ) and an insulation ( 8th ). Kollektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (5) mit einer seine Wirkung verbessernde Beschichtung versehen ist.Collector according to claim 3, characterized in that the absorber ( 5 ) is provided with a coating improving its effect. Kollektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Absorbers (5) selektiv arbeitet und somit solare Strahlung vollständig hindurch lässt und vom Absorber (5) emittierte infrarote Wärmestrahlung in den Absorber (5) zurückwirft.Collector according to claim 4, characterized in that the coating of the absorber ( 5 ) works selectively and thus solar radiation completely through and from the absorber ( 5 ) emitted infrared heat radiation in the absorber ( 5 ) throws back. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsraum (4) in seiner Tiefe gemäß den speziellen territorialen Anforderungen auszuführen ist.Collector according to claim 1, characterized in that the insulation space ( 4 ) in its depth according to the special territorial requirements. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsraum (4) in seiner Tiefe gemäß dem Transmissionsgrad der photovoltaischen Elemente (2) zu variieren ist.Collector according to claim 1, characterized in that the insulation space ( 4 ) in depth according to the transmittance of the photovoltaic elements ( 2 ) is to vary. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsraum (4) in seiner Tiefe gemäß dem Transmissionsgrad der photovoltaischen Elemente (2) und den spezifischen territorialen Anforderungen zu variieren ist.Collector according to claim 1, characterized in that the insulation space ( 4 ) in depth according to the transmittance of the photovoltaic elements ( 2 ) and the specific territorial requirements. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erreichung der Transparenz des photovoltaischen Moduls die aufgebrachten Solarzellen auf Abstand angeordnet sind.Collector according to claim 1, characterized in that the Achieving the transparency of the photovoltaic module the applied Solar cells are arranged at a distance. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachten Solarzellen kristalline Silizium- Solarzellen sind.Collector according to claim 1, characterized in that the applied solar cells are crystalline silicon solar cells. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter den Solarzellen des photovoltaischen Elementes der Absorber (5) keine Beschichtung aufweist und somit Strahlungsenergie von dem photovoltaischen Element 2 zu absorbieren ist.Collector according to claim 1, characterized in that behind the solar cells of the photovoltaic element of the absorber ( 5 ) has no coating and thus radiant energy from the photovoltaic element 2 to absorb. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht (7) als Absorptionsschicht ausgeführt und die Isolierung (8) mit einer Reflektionsschicht versehen ist.Collector according to claim 1, characterized in that the reflection layer ( 7 ) as the absorption layer and the insulation ( 8th ) is provided with a reflection layer. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absorber (5) zur Minimierung der Wärmeverluste an die Umgebung mit einer selektiven Beschichtung versehen ist.Collector according to claim 1, characterized in that the absorber ( 5 ) is provided with a selective coating to minimize the heat losses to the environment. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Schicht (1) eines solarthermischen Kollektors durch einen entsprechenden semitransparente photovoltaische Trägerschicht ersetzt wird.Collector according to claim 1, characterized in that the transparent layer ( 1 ) of a solar thermal collector is replaced by a corresponding semitransparent photovoltaic support layer. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor einen lokalen photovoltaischen Sektor und einen transparenten Sektor aufweist.Collector according to claim 1, characterized in that the Collector a local photovoltaic sector and a transparent Sector.
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