JPH09260708A - 太陽電池装置 - Google Patents
太陽電池装置Info
- Publication number
- JPH09260708A JPH09260708A JP8064944A JP6494496A JPH09260708A JP H09260708 A JPH09260708 A JP H09260708A JP 8064944 A JP8064944 A JP 8064944A JP 6494496 A JP6494496 A JP 6494496A JP H09260708 A JPH09260708 A JP H09260708A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- coating material
- surface coating
- solar battery
- face
- Prior art date
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面被覆材の採光面に部分的な付着物があっ
ても、正常の出力特性を維持することのでき、また、部
分影を作る付着物が付着し難い太陽電池装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽電池２の表面部に透光性を有する表
面被覆材６を備え、この表面被覆材６を、入射光を散乱
放射させる部材により形成し、この表面被覆材６に付着
物が付着した時、太陽電池２の表面部に部分影を形成す
ることなく、当該表面部に入射光が入射するように構成
したものである。
ても、正常の出力特性を維持することのでき、また、部
分影を作る付着物が付着し難い太陽電池装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽電池２の表面部に透光性を有する表
面被覆材６を備え、この表面被覆材６を、入射光を散乱
放射させる部材により形成し、この表面被覆材６に付着
物が付着した時、太陽電池２の表面部に部分影を形成す
ることなく、当該表面部に入射光が入射するように構成
したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の表面部
に透光性の表面被覆材を備えた太陽電池装置に関する。
に透光性の表面被覆材を備えた太陽電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】夜間表示を行う道路標識、看板、門灯に
おいて、太陽電池装置から発生する直流電力を、逆流防
止用ダイオードを通して、蓄電池と負荷に供給する太陽
電池システムを採用したものがある。
おいて、太陽電池装置から発生する直流電力を、逆流防
止用ダイオードを通して、蓄電池と負荷に供給する太陽
電池システムを採用したものがある。
【０００３】図３はこの種の太陽電池シテムに用いられ
る従来の太陽電池装置の構成を示す断面図であり、上部
が開放されたケース１に、太陽電池２及びその表面被覆
材３が収納されている。この場合、太陽電池２は複数の
太陽電池素子を並列又は直列に接続したものでなり、表
面被覆材３は水分やほこりの影響を避け、また雹や小石
などの衝突あるいは風圧にも耐えるように、ケース１と
合わせて太陽電池２を封じ込み、かつ、太陽光を透過さ
せるものである。したがって、表面被覆材３としてはガ
ラス板が使用され、ケース１としてはガラス板、樹脂板
あるいは金属板（Ａｌ，ステンレスなど）が使用され
る。
る従来の太陽電池装置の構成を示す断面図であり、上部
が開放されたケース１に、太陽電池２及びその表面被覆
材３が収納されている。この場合、太陽電池２は複数の
太陽電池素子を並列又は直列に接続したものでなり、表
面被覆材３は水分やほこりの影響を避け、また雹や小石
などの衝突あるいは風圧にも耐えるように、ケース１と
合わせて太陽電池２を封じ込み、かつ、太陽光を透過さ
せるものである。したがって、表面被覆材３としてはガ
ラス板が使用され、ケース１としてはガラス板、樹脂板
あるいは金属板（Ａｌ，ステンレスなど）が使用され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の太陽電
池装置は太陽電池２と表面被覆材３との空隙が少なく、
ほぼ密着構造であるため、表面被覆材３の採光面に、例
えば、木の葉や鳥の糞などの付着物４が存在すると、太
陽電池２の表面部に部分影５を生じる。この部分影５は
仮に太陽電池表面の数十分の一であったとしても、出力
を二分の一程度に落としてしまうことがある。以下、そ
の理由を図４を用いて説明する。
池装置は太陽電池２と表面被覆材３との空隙が少なく、
ほぼ密着構造であるため、表面被覆材３の採光面に、例
えば、木の葉や鳥の糞などの付着物４が存在すると、太
陽電池２の表面部に部分影５を生じる。この部分影５は
仮に太陽電池表面の数十分の一であったとしても、出力
を二分の一程度に落としてしまうことがある。以下、そ
の理由を図４を用いて説明する。
【０００５】太陽電池２は、図４（ａ）に示すように、
複数の太陽電池素子１１〜１ｎを並列接続して端子２
１，２２から直流電力を取出したり、あるいは、図４
（ｂ）に示すように、複数の太陽電池素子１１〜１ｎを
直列接続して端子２１，２２から直流電力を取出すよう
になっている。
複数の太陽電池素子１１〜１ｎを並列接続して端子２
１，２２から直流電力を取出したり、あるいは、図４
（ｂ）に示すように、複数の太陽電池素子１１〜１ｎを
直列接続して端子２１，２２から直流電力を取出すよう
になっている。
【０００６】周知の如く、太陽電池素子は、図示を省略
するが、光起電力発生器と、光で発生した自己バイアス
により順方向電流を通すダイオードと、ｐｎ接合の欠陥
による抵抗器とを並列接続した等価回路で表現される。
いま、図４（ａ）に示した太陽電池素子１２上に部分影
５が生じた場合、太陽電池素子１２自体は起電力を生じ
ることはなく、他の太陽電池素子１１，１３〜１ｎの起
電力による漏れ電流ｉ11，ｉ13〜ｉ1nの通路となり、出
力電流ｉを極端に低下させる。また、図４（ｂ）に示し
た太陽電池素子１２上に部分影５が生じた場合、太陽電
池素子１２自体の抵抗値が増加して、出力電流ｉを小さ
く絞る結果となる。
するが、光起電力発生器と、光で発生した自己バイアス
により順方向電流を通すダイオードと、ｐｎ接合の欠陥
による抵抗器とを並列接続した等価回路で表現される。
いま、図４（ａ）に示した太陽電池素子１２上に部分影
５が生じた場合、太陽電池素子１２自体は起電力を生じ
ることはなく、他の太陽電池素子１１，１３〜１ｎの起
電力による漏れ電流ｉ11，ｉ13〜ｉ1nの通路となり、出
力電流ｉを極端に低下させる。また、図４（ｂ）に示し
た太陽電池素子１２上に部分影５が生じた場合、太陽電
池素子１２自体の抵抗値が増加して、出力電流ｉを小さ
く絞る結果となる。
【０００７】因みに、部分影が無い状態で電流ｉと電圧
ｖとが図４（ｃ）の特性曲線Ａに示す関係にあったとす
れば、太陽電池素子を並列接続した一つに部分影を生じ
た場合には特性曲線Ｂに示したように直流電流出力は減
少し、また、太陽電池素子を直列接続した一つに部分影
を生じた場合には特性曲線Ｃに示したように、直流電流
出力は減少する。
ｖとが図４（ｃ）の特性曲線Ａに示す関係にあったとす
れば、太陽電池素子を並列接続した一つに部分影を生じ
た場合には特性曲線Ｂに示したように直流電流出力は減
少し、また、太陽電池素子を直列接続した一つに部分影
を生じた場合には特性曲線Ｃに示したように、直流電流
出力は減少する。
【０００８】上述した部分影による出力の減少は、太陽
電池システムの蓄電池に対する正常な充電が行われず、
システム全体に悪影響を及ぼす場合がある。
電池システムの蓄電池に対する正常な充電が行われず、
システム全体に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００９】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、第１の目的は部分影の影響を軽減すること
によって、正常の出力特性を維持することのできる太陽
電池装置を提供することにある。
れたもので、第１の目的は部分影の影響を軽減すること
によって、正常の出力特性を維持することのできる太陽
電池装置を提供することにある。
【００１０】本発明の第２の目的は、部分影を作る付着
物が付着し難い太陽電池装置を提供することにある。
物が付着し難い太陽電池装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】従来の太陽電池装置は太
陽電池と表面被覆材との空隙が少なく、表面被覆材の採
光面の付着物が太陽電池素子を暗状態にしたために、部
分影によって出力を極端に減少させていたが、本発明に
おいては、表面被覆材を入射光を散乱放射させる部材に
より形成し、この表面被覆材に付着物が付着した時、太
陽電池の表面部に部分影を形成することなく、当該表面
部に入射光が入射するように構成したため、表面被覆材
の表面に付着物があっても、太陽電池素子上に本影を生
じることはなくなり、正常時に近い出力特性を維持する
ことができる。
陽電池と表面被覆材との空隙が少なく、表面被覆材の採
光面の付着物が太陽電池素子を暗状態にしたために、部
分影によって出力を極端に減少させていたが、本発明に
おいては、表面被覆材を入射光を散乱放射させる部材に
より形成し、この表面被覆材に付着物が付着した時、太
陽電池の表面部に部分影を形成することなく、当該表面
部に入射光が入射するように構成したため、表面被覆材
の表面に付着物があっても、太陽電池素子上に本影を生
じることはなくなり、正常時に近い出力特性を維持する
ことができる。
【００１２】入射光を散乱放射させる部材として、例え
ば、被覆面の少なくとも一部に多数の凹レンズ面を形成
したり、多数のプリズムを並べた形状にしたりすること
によって、従来は本影を生じた太陽電池素子にも必要と
する起電力を生じさせることができる。
ば、被覆面の少なくとも一部に多数の凹レンズ面を形成
したり、多数のプリズムを並べた形状にしたりすること
によって、従来は本影を生じた太陽電池素子にも必要と
する起電力を生じさせることができる。
【００１３】この場合、中央部に頂点を有するドーム状
に形成された表面被覆材を用いることにより付着物を付
着し難くし、さらに、太陽電池表面から頂点までの距離
を太陽電池の最大幅のほぼ１／５より大きく、かつ、最
大幅以下であるようにすれば、従来本影を生じた太陽電
池素子にも十分な日射が行われる。
に形成された表面被覆材を用いることにより付着物を付
着し難くし、さらに、太陽電池表面から頂点までの距離
を太陽電池の最大幅のほぼ１／５より大きく、かつ、最
大幅以下であるようにすれば、従来本影を生じた太陽電
池素子にも十分な日射が行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。
態に基づいて詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の第１の実施形態の構成を示
す断面図である。図中、従来装置を示す図３と同一の要
素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実
施形態は図３中の平板状の表面被覆材３の代わりに椀を
伏せた形の、いわゆる、ドーム状の表面被覆材６を用い
ることにより、太陽電池と表面被覆材との間に、互いに
他の対向面全体を見通すことのできる散乱放射空間を形
成した点が異なっている。表面被覆材６は太陽電池２か
ら見て略垂直な側壁部６ａと、偏平な天井部６ｂとを有
し、太陽電池２の表面から天井部６ｂの内面までの距離
Ｓとして、例えば、太陽電池２の最大寸法Ｄより小さ
く、かつ、略１／５より大きく形成している。また、表
面被覆材６の内面部は、全体に亘って凹レンズを連続的
に形成したマルチレンズ面、あるいは、プリズムを連続
的に形成したマルチプリズム面でなる散乱放射面になっ
ている。
す断面図である。図中、従来装置を示す図３と同一の要
素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実
施形態は図３中の平板状の表面被覆材３の代わりに椀を
伏せた形の、いわゆる、ドーム状の表面被覆材６を用い
ることにより、太陽電池と表面被覆材との間に、互いに
他の対向面全体を見通すことのできる散乱放射空間を形
成した点が異なっている。表面被覆材６は太陽電池２か
ら見て略垂直な側壁部６ａと、偏平な天井部６ｂとを有
し、太陽電池２の表面から天井部６ｂの内面までの距離
Ｓとして、例えば、太陽電池２の最大寸法Ｄより小さ
く、かつ、略１／５より大きく形成している。また、表
面被覆材６の内面部は、全体に亘って凹レンズを連続的
に形成したマルチレンズ面、あるいは、プリズムを連続
的に形成したマルチプリズム面でなる散乱放射面になっ
ている。
【００１６】地上に入射する太陽光は、直接太陽から届
く直達日射と、大気中で分子や雲や雪によって散乱を受
けた散乱日射とがある。図３に示した従来の太陽電池装
置は、付着物４が直達日射及び散乱日射の両方を遮断し
て太陽電池面に部分影５を作ったが、この実施形態では
表面被覆材６をドーム状に形成したので、その採光面に
付着物４があっても、さらに、表面被覆材６の内面が平
滑であっても、散乱日射により太陽電池２の表面に影を
作り難くしている。しかし、表面被覆材６の内面が平滑
であれば、Ａ方向の直達日射に対して部分半影ａを、Ｂ
方向の直達日射に対して部分半影ｂを、Ｃ方向の直達日
射に対して部分半影ｃをそれぞれ作ることになって、例
えば、図４に示した太陽電池素子１１〜１ｎに日射量の
不平衡が生じる。しかるに、表面被覆材６の内面部全体
が入射光に対して散乱放射面になっているため、付着物
４が存在する部位以外の採光面からの直達日射が散乱光
８となって、太陽電池２の表面部を均等に照射する。こ
の散乱現象は直達日射だけでなく、散乱日射に対しても
散乱作用をするので、太陽電池２を構成する太陽電池素
子１１〜１ｎの日射量は均等化されることとなり、表面
被覆材６の採光面に付着物４が存在しても、影となった
部分の面積比程度の割合で出力が低下するだけで、実質
的に正常時の出力特性を維持することができる。
く直達日射と、大気中で分子や雲や雪によって散乱を受
けた散乱日射とがある。図３に示した従来の太陽電池装
置は、付着物４が直達日射及び散乱日射の両方を遮断し
て太陽電池面に部分影５を作ったが、この実施形態では
表面被覆材６をドーム状に形成したので、その採光面に
付着物４があっても、さらに、表面被覆材６の内面が平
滑であっても、散乱日射により太陽電池２の表面に影を
作り難くしている。しかし、表面被覆材６の内面が平滑
であれば、Ａ方向の直達日射に対して部分半影ａを、Ｂ
方向の直達日射に対して部分半影ｂを、Ｃ方向の直達日
射に対して部分半影ｃをそれぞれ作ることになって、例
えば、図４に示した太陽電池素子１１〜１ｎに日射量の
不平衡が生じる。しかるに、表面被覆材６の内面部全体
が入射光に対して散乱放射面になっているため、付着物
４が存在する部位以外の採光面からの直達日射が散乱光
８となって、太陽電池２の表面部を均等に照射する。こ
の散乱現象は直達日射だけでなく、散乱日射に対しても
散乱作用をするので、太陽電池２を構成する太陽電池素
子１１〜１ｎの日射量は均等化されることとなり、表面
被覆材６の採光面に付着物４が存在しても、影となった
部分の面積比程度の割合で出力が低下するだけで、実質
的に正常時の出力特性を維持することができる。
【００１７】図２は本発明の第２の実施形態の構成を示
す断面図である。図中、図１と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。この実施形態は、太陽
電池２の中央部に頂点となるように外方に突起し、その
周囲がなだらかな勾配をなすように形成され、さらに、
内面の全体に亘ってマルチレンズ面、あるいは、マルチ
プリズム面になっている。
す断面図である。図中、図１と同一の要素には同一の符
号を付してその説明を省略する。この実施形態は、太陽
電池２の中央部に頂点となるように外方に突起し、その
周囲がなだらかな勾配をなすように形成され、さらに、
内面の全体に亘ってマルチレンズ面、あるいは、マルチ
プリズム面になっている。
【００１８】この実施形態によれば、第１の実施形態と
同様に、散乱現象は直達日射及び散乱日射の両方に対し
て散乱作用をするので、太陽電池素子１１〜１ｎの日射
量は均等化されることとなり、表面被覆材７の採光面に
付着物４が存在しても、実質的に正常時の出力特性を維
持することができる。また、中央部が頂点となるように
した表面被覆材７を用いているので、付着物４が付着し
難くなるという、新たな効果も得られている。
同様に、散乱現象は直達日射及び散乱日射の両方に対し
て散乱作用をするので、太陽電池素子１１〜１ｎの日射
量は均等化されることとなり、表面被覆材７の採光面に
付着物４が存在しても、実質的に正常時の出力特性を維
持することができる。また、中央部が頂点となるように
した表面被覆材７を用いているので、付着物４が付着し
難くなるという、新たな効果も得られている。
【００１９】なお、上述した各実施形態では、表面被覆
材６又は表面被覆材７の内面の全体に亘ってマルチレン
ズ面、あるいは、マルチプリズム面でなる散乱放射面と
したが、例えば、太陽光の直達日射のみを有効として設
計するものであれば、直達日射の入射角度を考慮して表
面被覆材６又は表面被覆材７の内面の一部を散乱放射面
としても、上述したとほぼ同様な効果が得られる。ま
た、直達日射が入射する側のみに傾斜を設けて付着物４
を付着し難くするようにしてもよい。
材６又は表面被覆材７の内面の全体に亘ってマルチレン
ズ面、あるいは、マルチプリズム面でなる散乱放射面と
したが、例えば、太陽光の直達日射のみを有効として設
計するものであれば、直達日射の入射角度を考慮して表
面被覆材６又は表面被覆材７の内面の一部を散乱放射面
としても、上述したとほぼ同様な効果が得られる。ま
た、直達日射が入射する側のみに傾斜を設けて付着物４
を付着し難くするようにしてもよい。
【００２０】また、入射光を散乱させて太陽電池２の表
面を均等にする方法として、上述したマルチレンズ面、
あるいは、マルチプリズム面に限らず、磨ガラスまたは
艶消しガラスでも、要は入射光を散乱放射させる表面被
覆材を用いることによって、正常時に近い出力を得るこ
とができる。
面を均等にする方法として、上述したマルチレンズ面、
あるいは、マルチプリズム面に限らず、磨ガラスまたは
艶消しガラスでも、要は入射光を散乱放射させる表面被
覆材を用いることによって、正常時に近い出力を得るこ
とができる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、表面被覆材を、入射光を散乱放射させる
部材により形成し、この表面被覆材に付着物が付着した
時、太陽電池の表面部に部分影を形成することなく、当
該表面部に入射光が入射するように構成したため、表面
被覆材の表面に付着物があっても、太陽電池素子上に本
影を生じることはなくなり、正常時に近い出力特性を維
持することができる。
発明によれば、表面被覆材を、入射光を散乱放射させる
部材により形成し、この表面被覆材に付着物が付着した
時、太陽電池の表面部に部分影を形成することなく、当
該表面部に入射光が入射するように構成したため、表面
被覆材の表面に付着物があっても、太陽電池素子上に本
影を生じることはなくなり、正常時に近い出力特性を維
持することができる。
【００２２】入射光を散乱放射させる部材として、例え
ば、被覆面の少なくとも一部を散乱放射面とすることに
よって、従来は本影を生じた太陽電池素子にも必要とす
る起電力を生じさせることができる。
ば、被覆面の少なくとも一部を散乱放射面とすることに
よって、従来は本影を生じた太陽電池素子にも必要とす
る起電力を生じさせることができる。
【００２３】この場合、中央部に頂点を有するドーム状
に形成された表面被覆材を用いることにより付着物を付
着し難くし、さらに、太陽電池表面から頂点までの距離
を太陽電池の最大幅のほぼ１／５より大きく最大幅以下
であるようにすれば、従来本影を生じた太陽電池素子に
も十分な日射が行われる。
に形成された表面被覆材を用いることにより付着物を付
着し難くし、さらに、太陽電池表面から頂点までの距離
を太陽電池の最大幅のほぼ１／５より大きく最大幅以下
であるようにすれば、従来本影を生じた太陽電池素子に
も十分な日射が行われる。
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】従来の太陽電池装置の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図４】従来の太陽電池装置の詳細な構成、及び、付着
物に関連する動作を説明するための説明図である。
物に関連する動作を説明するための説明図である。
２ 太陽電池 ３ 表面被覆材 ４ 付着物 ５ 部分影 ６，７ 表面被覆材 ８ 散乱光 １０ 散乱放射空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高澤 正志 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 太陽電池の表面部に透光性を有する表面
被覆材を備えた太陽電池装置において、前記表面被覆材
を、入射光を散乱放射させる部材により形成し、この表
面被覆材に付着物が付着した時、太陽電池の表面部に部
分影を形成することなく、当該表面部に入射光が入射す
るように構成したことを特徴とする太陽電池装置。 - 【請求項２】 前記表面被覆材は、被覆面の少なくとも
一部がマルチレンズ又はマルチプリズム状に形成されて
いることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池装置。 - 【請求項３】 前記表面被覆材は、中央部に頂点を有す
るドーム状に形成され、前記太陽電池表面から前記頂点
までの距離が、前記太陽電池の最大幅のほぼ１／５より
大きく、かつ、最大幅以下であることを特徴とする請求
項１又は２に記載の太陽電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064944A JPH09260708A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 太陽電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064944A JPH09260708A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 太陽電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260708A true JPH09260708A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13272665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8064944A Pending JPH09260708A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 太陽電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09260708A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10157765A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-12 | Elero Gmbh | Sensor zur Steuerung von Sonnen-, Regen- oder Windschutzvorrichtungen |
| DE10157766A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-12 | Elero Gmbh | Solarzellengenerator |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP8064944A patent/JPH09260708A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10157765A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-12 | Elero Gmbh | Sensor zur Steuerung von Sonnen-, Regen- oder Windschutzvorrichtungen |
| DE10157766A1 (de) * | 2001-11-27 | 2003-06-12 | Elero Gmbh | Solarzellengenerator |
| EP1314849A3 (de) * | 2001-11-27 | 2004-01-02 | elero GmbH | Solarzellengenerator |
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