Gemusterter Strahlungsenergie-Wandler Patterned radiant energy converter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen gemusterten Strahlungsenergie-Wandler zur Umwandlung von Strahlungsenergie in Wärmenergie, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung.The present invention relates to a patterned radiation energy converter for converting radiation energy into thermal energy, a method for its production and its use.
Die CH-Patentschrift 581 812 offenbart einen Sonnenkollektor, dessen sonnen- bestrahlbare Kollektorfläche Erhöhungen aufweist, wobei es sich um Erhöhungen des Substrats handelt, auf die die sonnenbestrahlbare Kollektorfläche aufgebracht ist.The CH patent 581 812 discloses a solar collector whose solar-irradiable collector surface has elevations, which are elevations of the substrate to which the solar-irradiable collector surface is applied.
Aus der WO-A-9 726 488 sind farbige, in Sonnenkollektoren einsetzbare Strahlungsenergie-Wandler (Absorber) bekannt, bei denen eine Strahlung absorbierende Schicht auf ein Substrat wie ein Blech aufgebracht ist. Jedoch kommt es auf- grund der allgemein hohen Anforderungen an einen perfekten optischen Eindruck wegen Fehlern bei der Beschichtung von Blechen mit der Strahlung absorbierenden Schicht oder bei der Weiterverarbeitung der beschichteten Bleche zu einem hohen Ausschuß. Auch kann es vorkommen, daß sich durch die Art der Weiterverarbeitung Wellen im beschichteten Blech nicht vermeiden lassen, die dann als unschön oder wertmindernd empfunden werden.. Insbesondere bei der Weiterverarbeitung von Blechen, auf die eine selektiv absorbierende Schicht wie in WO-A- 9 726 488 offenbart, aufgebracht wurde, gibt es immer wieder Ausschuß durch Oberflächenfehler, die schon bei der Beschichtung oder bei der Weiterverarbeitung in die Oberfläche eingebracht worden sind.WO-A-9 726 488 discloses colored radiation energy converters (absorbers) which can be used in solar collectors and in which a radiation-absorbing layer is applied to a substrate such as a metal sheet. However, due to the generally high requirements for a perfect optical impression, there is a high rejection due to defects in the coating of sheets with the radiation-absorbing layer or in the further processing of the coated sheets. It can also happen that waves in the coated sheet cannot be avoided by the type of further processing, which are then perceived as unattractive or impairing value. In particular in the further processing of sheets on which a selectively absorbing layer as in WO-A-9 726 488, there are always rejects due to surface defects that have already been introduced into the surface during coating or further processing.
Üblicherweise wird bei Sonnenkollektoren die über den Stahlungsenergie- Wandler umgewandelte Wärme über ein Rohrsystem abtransportiert, das eine
Wärmetauscherflüssigkeit aufweist. Beim Auflöten oder Aufschweißen des Rohrsystems an den Absorber kommt es jedoch immer wieder zu Flecken auf der Absorberfläche und Wellen und Beulen im Blech. Ein Ausschuß in diesem Fertigungsstadium ist mit hohen Kosten verbunden.In solar collectors, the heat converted via the steel energy converter is usually transported away via a pipe system, the one Has heat exchanger liquid. When soldering or welding the pipe system to the absorber, however, there are always spots on the absorber surface and waves and dents in the sheet. A committee at this stage of manufacture is associated with high costs.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, einen Strahlungsenergie-Wandler zu schaffen, der auch bei leichten Produktionsfehlern hohen ästhetischen und technischen Anforderungen gerecht wird, so daß sich der Ausschuß verringert.The object of the present invention was now to provide a radiation energy converter which also meets high aesthetic and technical requirements in the case of slight production defects, so that the number of rejects is reduced.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein gemusterter Strahlungsenergie-Wandler (Absorber) vorgeschlagen, der ein Substrat aufweist, das mit einer oder mehreren Schichten überzogen ist, wobei sich die Dicke und/oder chemische Zusammensetzung von wenigstens einer der Schichten parallel zur Oberfläche des Substrats periodisch verändert. Durch diese periodische Veränderung der Schichtparameter wird eine periodische Änderung der Helligkeit und/oder des Farbeindrucks der Oberfläche des Strahlungsenergie- Wandlers hervorgerufen. Wenigstens eine der Schichten, mit denen das Substrat überzogen ist, ist als Strahlung absorbierende Schicht ausgebildet.To achieve this object, a patterned radiation energy converter (absorber) is proposed which has a substrate which is coated with one or more layers, the thickness and / or chemical composition of at least one of the layers changing periodically parallel to the surface of the substrate , This periodic change in the layer parameters causes a periodic change in the brightness and / or the color impression of the surface of the radiation energy converter. At least one of the layers with which the substrate is coated is designed as a radiation-absorbing layer.
Zwar wurde von den Erfindern festgestellt, daß je nach Gestaltung der Schicht ein Verlust an Wirkungsgrad auftreten kann, jedoch ist für den Niedrigtemperaturbereich dieser Verlust tolerabel, da die Minderleistung durch eine geringfügige Erhöhung der Kollektorfläche kompensiert werden kann. Diese Mehrkosten durch den größeren Materialeinsatz können aber um ein Vielfaches durch eine Verringerung des Ausschusses aufgewogen werden.It was found by the inventors that, depending on the design of the layer, a loss in efficiency can occur, but this loss is tolerable for the low temperature range, since the reduced power can be compensated for by a slight increase in the collector area. These additional costs due to the greater use of materials can, however, be offset many times over by reducing the scrap.
Somit betrifft die Erfindung einen gemusterten Strahlungsenergie-Wandler (Absorber) zur Umwandlung von Strahlungsenergie in Wärmeenergie, der ein Sub- strat umfaßt, das mit einer oder mehreren Schichten wenigstens teilweise überzogen ist, von denen wenigstens eine als Strahlung absorbierende Schicht ausgebil-
det ist, wobei der Strahlungsenergie-Wandler dadurch gekennzeichnet ist, daß sich die Dicke und/oder die chemische Zusammensetzung wenigstens einer der Schichten parallel zur Oberfläche des Substrats periodisch ändert. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Strahlungsenergie- Wandlers, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Schichten, von denen wenigstens eine als Strahlung absorbierende Schicht ausgebildet wird, mittels eines Vakuumbeschichtungsverfahrens oder eines naßchemischen Verfahrens derart auf ein Substrat aufgebracht werden, daß sich die Dicke und/oder die chemische Zusammensetzung von wenigstens einer der Schichten parallel zur Ober- fläche des Substrats periodisch ändert. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung des Strahlungsenergie- Wandlers in einem Sonnenkollektor und/oder als dekorative Schicht. Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung, den Figuren und den Unteransprüchen beschrieben.The invention thus relates to a patterned radiation energy converter (absorber) for converting radiation energy into thermal energy, which comprises a substrate which is at least partially coated with one or more layers, at least one of which is designed as a radiation-absorbing layer. det, wherein the radiation energy converter is characterized in that the thickness and / or the chemical composition of at least one of the layers changes periodically parallel to the surface of the substrate. In addition, the invention relates to a method for producing the radiation energy converter, which is characterized in that one or more layers, of which at least one is formed as a radiation-absorbing layer, are applied to a substrate by means of a vacuum coating method or a wet chemical method, that the thickness and / or the chemical composition of at least one of the layers changes periodically parallel to the surface of the substrate. The invention also relates to the use of the radiation energy converter in a solar collector and / or as a decorative layer. Preferred embodiments of the invention are described in the following description, the figures and the subclaims.
Bei den Figuren zeigen:The figures show:
Fig. la eine schematische Darstellung einer Apparatur zur Herstellung eines erfindungsgemäß bevorzugten Strahlungsenergie-Wandlers mit einem Streifenmuster:1 a shows a schematic representation of an apparatus for producing a radiation energy converter preferred according to the invention with a stripe pattern:
Fig. lb eine schematische Darstellung der in Fig. la verwendeten Maske;Fig. Lb is a schematic representation of the mask used in Fig. La;
Fig. lc einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß bevorzugten Strahlungsenergie-Wandler, bei dem die Schichtdicke der Antireflexschicht (Schicht 2) periodisch variiert wird;1c shows a cross section through a radiation energy converter preferred according to the invention, in which the layer thickness of the antireflection layer (layer 2) is varied periodically;
Fig. ld einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß bevorzugten Strahlungsenergie-Wandler, bei dem die Änderung der Schichtdicke stetig erfolgt;FIG. 1d shows a cross section through a radiation energy converter preferred according to the invention, in which the change in the layer thickness takes place continuously;
Fig. le eine schematische Darstellung einer wellenförmigen Maske zur Erzeugung einer stetigen Schichtdickenänderung;
Fig. If einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß bevorzugten Strahlungsenergie-Wandler, bei dem die Schichtdicke der Absorberschicht (Schicht 1) periodisch variiert wird;Fig. Le is a schematic representation of a wavy mask for generating a constant change in layer thickness; Fig. If a cross section through a preferred radiation energy converter according to the invention, in which the layer thickness of the absorber layer (layer 1) is varied periodically;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Apparatur zur Herstellung eines erfindungsgemäß bevorzugten Strahlungsenergie-Wandlers mit einem Streifenmuster, wobei die Position der verwendeten Gasdüsen relativ zum zu beschichtenden Band (Substrat) angedeutet ist;2 shows a schematic representation of an apparatus for producing a radiation energy converter preferred according to the invention with a stripe pattern, the position of the gas nozzles used being indicated relative to the strip (substrate) to be coated;
Fig. 3 a eine schematische Darstellung einer Apparatur zur Herstellung eines Strahlungsenergie-Wandlers mit einem Karomuster; und3 a shows a schematic illustration of an apparatus for producing a radiant energy converter with a checked pattern; and
Fig. 3b eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß bevorzugten Strahlungsenergie-Wandlers mit einem Karomuster.3b is a perspective view of a radiant energy converter with a checked pattern preferred according to the invention.
Vorliegend soll durch den Begriff „gemusterter Strahlungsenergie-Wandler" ausgedrückt werden, daß es sich um Strahlungsenergie-Wandler oder Absorber handelt, die nicht homogen mit einer einfarbigen Schicht überzogen sind. Des weiteren bedeutet vorliegend der Begriff „periodisch" regelmäßig auftretend oder re- gelmäßig wiederkehrend.In the present case, the term “patterned radiation energy converter” is intended to express that the radiation energy converters or absorbers are not homogeneously coated with a monochrome layer. Furthermore, the term “periodically” means that it occurs regularly or regularly recurring.
Die Oberfläche des Substrats ist wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, mit einer oder mehreren Schichten überzogen, wobei sich die Dicke und/oder chemische Zusammensetzung von wenigstens einer der Schichten parallel zur Oberfläche des Substrats periodisch ändert. Im folgenden bezieht sich der Begriff "die variierende Schicht" auf die Schicht, bei der sich erfindungsgemäß die Dicke und/oder chemische Zusammensetzung periodisch parallel zur Oberfläche des Substrats ändert. Vorzugsweise erfolgt diese Änderung in einem für das Auge wahrnehmbaren Abstand. Damit ist nicht eine kolumnare MikroStruktur gemeint wie sie in der WO-A-9 517 533 offenbart ist. Diese kolumnare Mikrostruktur entsteht beim Aufwachsen einer Schicht auf ein Substrat. Hierbei auftretende Unre-
gelmäßigkeiten in der Schichtdicke liegen im Mikrobereich und sind für das Auge nicht wahrnehmbar. Vorzugsweise ändert sich die Dicke und/oder chemische Zusammensetzung der variierenden Schicht in einem periodischen Abstand im Bereich von 1 bis 40 cm, vorzugsweise von 3 bis 9 cm, stärker bevorzugt von 4 bis 7 cm. Bevorzugt treten wenigstens 3, stärker bevorzugt 10 bis 30, noch stärker be-. vorzugt 12 oder 15, periodische Änderungen der Dicke oder der chemischen Zusammensetzung der variierenden Schicht auf einer Strecke von einem Meter auf. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft die periodische Änderung in einer Gerade, also längs oder quer zu den Kanten des Strahlungsenergie- Wandlers, so daß ein Streifenmuster entsteht. Sie kann aber auch in beliebigen anderen geometrischen Formen verlaufen, beispielsweise karoförmig, wabenför- mig, rautenförmig, kreisförmig, ellipsenförmig, schneckenförmig oder in Form eines Penrose-Musters. Ein Beispiel für einen Strahlungsenergie-Wandler mit einer periodischen Änderung der Schichtdicke ist schematisch in Fig. lc, ld, lf und 3b gezeigt.The surface of the substrate is at least partially, preferably completely, covered with one or more layers, the thickness and / or chemical composition of at least one of the layers changing periodically parallel to the surface of the substrate. In the following, the term “the varying layer” refers to the layer in which, according to the invention, the thickness and / or chemical composition changes periodically parallel to the surface of the substrate. This change preferably takes place at a distance perceptible to the eye. This does not mean a columnar microstructure as disclosed in WO-A-9 517 533. This columnar microstructure arises when a layer is grown on a substrate. Any irregularities that occur Layer thicknesses are in the micro range and are imperceptible to the eye. The thickness and / or chemical composition of the varying layer preferably changes at a periodic distance in the range from 1 to 40 cm, preferably from 3 to 9 cm, more preferably from 4 to 7 cm. Preferably at least 3, more preferably 10 to 30, even more occur. preferably 12 or 15, periodic changes in the thickness or chemical composition of the varying layer over a distance of one meter. In a preferred embodiment of the invention, the periodic change runs in a straight line, that is to say along or across the edges of the radiation energy converter, so that a stripe pattern is produced. However, it can also run in any other geometric shapes, for example checkered, honeycomb-shaped, diamond-shaped, circular, elliptical, helical or in the form of a Penrose pattern. An example of a radiation energy converter with a periodic change in the layer thickness is shown schematically in FIGS. 1c, 1d, 1f and 3b.
Durch die erfindungsgemäße periodische Änderung der Dicke und/oder chemischen Zusammensetzung der variierenden Schicht parallel zur Oberfläche des Substrats entsteht für einen Betrachter bei Draufsicht auf den Strahlungsenergie- Wandler der Eindruck eines Musters, beispielsweise eines Streifen-, Wellblech-. Karo-, Waben- oder Rauten-Musters. Dieses Muster lenkt den Betrachter von Fehlern in der Beschichtung des Strahlungsenergie-Wandlers ab und ermöglicht somit eine Verrringerung des Ausschusses. Das menschliche Gehirn nimmt Strukturen durch Kontraste mit dem Hintergrund wahr. Durch das erfmdungsge- maß erzielte Muster wird auf dem Strahlungsenergie-Wandler der Hintergrund nun durch einen Helldunkel- oder einen Farbkontrast strukturiert, so daß sich der Kontrast zu einem Fehler auf der Oberfläche des Strahlungsenergie-Wandlers, wie beispielsweise einer Welle oder Beule, fließend oder willkürlich ändert. Da der Kontrast nicht mehr eindeutig zuordenbar ist, wird das Erkennen des Fehlers er- schwert. Außerdem können mit dem Muster architektonisch interessante Gestaltungseffekte erzielt werden.
Vorteilhafterweise ist der Strahlungsenergie-Wandler an jedem Punkt r seiner Oberfläche bezüglich Schichtdicke und chemischer Zusammensetzung gleich wie am Punkt r ' mitThe periodic change in the thickness and / or chemical composition of the varying layer parallel to the surface of the substrate according to the invention gives the viewer the impression of a pattern, for example a strip or corrugated sheet, when the radiation energy converter is viewed from above. Checked, honeycomb or diamond pattern. This pattern distracts the viewer from errors in the coating of the radiation energy converter and thus enables a reduction in rejects. The human brain perceives structures through contrasts with the background. As a result of the pattern achieved according to the invention, the background is now structured on the radiation energy converter by a light-dark or a color contrast, so that the contrast to a defect on the surface of the radiation energy converter, such as a wave or bump, is flowing or changes arbitrarily. Since the contrast can no longer be clearly assigned, the detection of the error is made more difficult. In addition, architecturally interesting design effects can be achieved with the pattern. The radiation energy converter is advantageously the same at every point r of its surface in terms of layer thickness and chemical composition as at point r '
?' = f + nι ä, + d, + n2ä2 + d 2 »? ' = f + nι ä, + d, + n 2 ä 2 + d 2 »
wobei äj und a2 fundamentale Translationsvektoren sind, dj und d2 Differenzvektoren sind und ni und n2 beliebige ganze Zahlen sind, wobei gilt:where α j and a 2 are fundamental translation vectors, d j and d 2 are difference vectors and ni and n 2 are any integers, where:
| d| / | a | < 25%.| d | / | a | <25%.
Vorzugsweise enthält die variierende Schicht wenigstens ein Metall der Nebengruppenelemente des Periodensystems oder eine Verbindung des Metalls mit Stickstoff und/oder Sauerstoff und/oder Kohlenstoff oder eine Legierung des Metalls mit einem oder mehreren anderen Metallen. Bei dem Metall handelt es sich vorzugsweise um ein Metall der Gruppe IV A, VA oder VIA des Periodensystems, besonders bevorzugt um ein Metall der Gruppe IVA des Periodensystems, vorzugsweise um Titan. Daneben ist auch eine Verbindung oder Legierung von Titan bevorzugt. Bevorzugte Verbindungen, insbesondere keramische Ver- bindungen, haben die Formel MCxNyOz, wobei M = Ti, Zr und/oder Hf; x, y, z = 0 bis 2,1;. x + y+ z =?=, 0,01 bis 4, insbesondere x + y+ z = 0,01 bis 2. Dabei liegt das Verhältnis von Metall zu Kohlenstoff zu Stickstoff zu Sauerstoff von 1 : (0 bis 2,1) : (0 bis 2,1) : (0 bis 2,1), bevorzugt von 1 : (0 bis 1,0) : (0 bis 1,0) : (0 bis 2,0), besonders bevorzugt von 1 : (0 bis 0,5) : (0 bis 0,5) : (0 bis 1,5) vor. Die obi- gen Verhältnisse beziehen sich auf die Teilchenanzahl bzw. Molverhältnisse. Als zusätzliche Metalle kann die variierende Schicht neben Titan, Zirkonium und/oder Hafnium auch Niob, Tantal, Wolfram, Molybdän oder deren Legierungen enthalten, was sich vorteilhaft auf die Korrosionsbeständigkeit der Schicht auswirkt- Ferner können solche Legierungen günstige mechanische Eigenschaften aufwei- sen. Als Material für die Schicht eignen sich auch Materialien wie sie in WO-A- 9
726 488, DE-C-43 44 258 und DE-A-195 06 188 beschrieben sind. Besonders bevorzugt ist eine Schicht aus Titanoxycarbonitrid oder Titanoxynitrid, insbesondere aus Titanoxycarbonitrid.The varying layer preferably contains at least one metal of the sub-group elements of the periodic table or a compound of the metal with nitrogen and / or oxygen and / or carbon or an alloy of the metal with one or more other metals. The metal is preferably a metal from group IVA, VA or VIA of the periodic table, particularly preferably a metal from group IVA of the periodic table, preferably titanium. In addition, a compound or alloy of titanium is preferred. Preferred compounds, in particular ceramic compounds have the formula MC x N y O z, wherein M = Ti, Zr and / or Hf; x, y, z = 0 to 2.1 ;. x + y + z =? =, 0.01 to 4, in particular x + y + z = 0.01 to 2. The ratio of metal to carbon to nitrogen to oxygen is from 1: (0 to 2.1): ( 0 to 2.1): (0 to 2.1), preferably from 1: (0 to 1.0): (0 to 1.0): (0 to 2.0), particularly preferably from 1: (0 to 0.5): (0 to 0.5): (0 to 1.5) before. The above ratios relate to the number of particles or molar ratios. In addition to titanium, zirconium and / or hafnium, the varying layer can also contain niobium, tantalum, tungsten, molybdenum or their alloys as additional metals, which has an advantageous effect on the corrosion resistance of the layer. Furthermore, such alloys can have favorable mechanical properties. Materials such as those in WO-A-9 are also suitable as the material for the layer 726 488, DE-C-43 44 258 and DE-A-195 06 188 are described. A layer of titanium oxycarbonitride or titanium oxynitride, in particular of titanium oxycarbonitride, is particularly preferred.
Der Mittelwert der Dicke der variierenden Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 10000 nm, bevorzugt von 30 bis 4000 nm, ganz bevorzugt von 50 bis 2000 nm. Die Abweichung vom Mittelwert durch Schichtdickenänderung liegt hierbei im Bereich von (±) 1 bis 60%, insbesondere 2 bis 30%, stärker bevorzugt 3 bis 15%. Die genannte Schichtdicke sorgt dafür, daß auch "Biegungen des Strahlungsenergie-Wandlers ohne Beschädigung toleriert werden können.The mean value of the thickness of the varying layer is preferably in the range from 10 to 10000 nm, preferably from 30 to 4000 nm, very preferably from 50 to 2000 nm. The deviation from the mean value by changing the layer thickness is in the range from (±) 1 to 60% , especially 2 to 30%, more preferably 3 to 15%. The layer thickness mentioned ensures that " bends of the radiation energy converter can be tolerated without damage.
Eine Änderung der chemischen Zusammensetzung der variierenden Schicht kann vom Fachmann im Rahmen fachüblicher Versuche erreicht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Änderung bei Schichten aus Metallver- bindungen über eine Änderung des Anteils an wenigstens einer Komponente, ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff, erreicht. In einer anderen bevorzugten Ausfuhrungsform ist bei Schichten aus wenigstens zwei verschiedenen Metallen der Anteil der Metalle zueinander verändert. Bei einer Änderung in der chemischen Zusammensetzung kann der Anteil einer Komponente um 1 bis 100 Atom-%, bevorzugt um 10 bis Atom-30%, bezogen auf das Metall, variieren.A change in the chemical composition of the varying layer can be achieved by a person skilled in the art in the course of experiments which are customary in the art. In a preferred embodiment, this change in layers of metal compounds is achieved by changing the proportion of at least one component selected from nitrogen, oxygen and carbon. In another preferred embodiment, the proportion of the metals to one another is changed in layers of at least two different metals. If the chemical composition changes, the proportion of a component can vary by 1 to 100 atom%, preferably by 10 to 30 atom%, based on the metal.
Der Strahlungsenergie-Wandler kann neben der die Strahlung absorbierenden Schicht eine oder mehrere zusätzliche Schichten, vorzugsweise eine zusätzliche Schicht, umfassen. Dabei kann die Strahlung absorbierende Schicht mit dieser zusätzlichen Schicht oder diesen zusätzlichen Schichten überzogen sein. Es besteht auch die Möglichkeit, daß eine oder mehrere dieser zusätzlichen Schichten zwischen dem Substrat und der Strahlung absorbierenden Schicht liegen. Von den zusätzlichen Schichten können eine oder mehrere dieser Schichten in einem Wellenlängenbereich oder verschiedenen Wellenlängenbereichen optisch transparent sein. Derartige Schichten bestehen aus dielektrischen Verbindungen oder Gläsern.
In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung handelt es sich bei der variierenden Schicht um die die Strahlung absorbierende Schicht, die insbesondere so ausgestaltet ist, wie es oben bei der Beschreibung der variierenden Schicht beschrieben wurde.In addition to the layer absorbing the radiation, the radiation energy converter can comprise one or more additional layers, preferably an additional layer. The radiation-absorbing layer can be coated with this additional layer or these additional layers. There is also the possibility that one or more of these additional layers lie between the substrate and the radiation absorbing layer. Of the additional layers, one or more of these layers can be optically transparent in one wavelength range or different wavelength ranges. Such layers consist of dielectric connections or glasses. In a particularly preferred embodiment of the invention, the varying layer is the radiation-absorbing layer, which is in particular designed as described above in the description of the varying layer.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schicht als An- tireflexschicht ausgebildet, wie sie beispielsweise beschrieben ist in Goetzberger, B. Voß, J. Knobloch; Sonnenenergie: Photovoltaik; S. 125-127; B. G. Teubner, Stuttgart 1994. Bevorzugt besteht eine derartige Schicht aus einem Silizium- haltigen Glas, Siliziumdioxid oder einem Dielektrikum, beispielsweise ZrO2, HfO2, Y2O3, TiO2, SiO2, Al2O3, SnO2 oder Si3N4, insbesondere besteht die Antire- flexschicht aus einem Silizium-haltigen Glas, das Li2O, B2O3, F, Na2O, A1203, SiO2, K2O, Fe2O3, Sb2O3 und/oder BaO enthält. Die Schichtdicke der Antireflex- schicht beträgt vorzugsweise 70 bis 120 nm. Es besteht auch die Möglichkeit, daß eine periodische Änderung der Schichtdicke und/oder chemischen Zusammensetzung sowohl bei der die Strahlung absorbierenden Schicht als auch bei der Antire- fϊexschicht vorliegt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ändert sich der solare Absorptionsgrad durch die Änderung der Schichtdicke der Antireflex- schicht nicht um mehr als ± 2 %. Der durchschnittliche Absorptionsgrad, über die gesamte Fläche gemittelt, ist größer als 90%.In another preferred embodiment of the invention, the layer is designed as an anti-reflective layer, as described for example in Goetzberger, B. Voß, J. Knobloch; Solar energy: photovoltaics; Pp. 125-127; BG Teubner, Stuttgart 1994. Such a layer preferably consists of a silicon-containing glass, silicon dioxide or a dielectric, for example ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , SnO 2 or Si 3 N 4 , in particular the antireflection layer consists of a silicon-containing glass, the Li 2 O, B 2 O 3 , F, Na 2 O, A1 2 0 3 , SiO 2 , K 2 O, Fe 2 O 3 , Sb 2 O 3 and / or BaO contains. The layer thickness of the antireflection layer is preferably 70 to 120 nm. There is also the possibility that there is a periodic change in the layer thickness and / or chemical composition both in the radiation-absorbing layer and in the antireflection layer. In a preferred embodiment of the invention, the degree of solar absorption does not change by more than ± 2% as a result of the change in the layer thickness of the antireflection layer. The average degree of absorption, averaged over the entire area, is greater than 90%.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die variierende Schicht des Strahlungsenergie-Wandlers durch ein Vakuum-Beschichtungsverfahren, beispielsweise PVD, PECVD oder CVD, oder durch ein naßchemisches Verfahren auf ein Substrat aufgebracht worden. Geeignete Substrate sind aus einem Metall, wie Kupfer, Aluminium, Molybdän, Silber, Gold, Wolfram, Nickel, Chrom, Zirkonium, Titan, Hafnium, Tantal, Niob, Vanadium, Eisen oder deren Legierungen, wie z.B. Edelstahl. Andere geeignete Substrate bestehen aus einer Keramik, Glas, Kunststoff, kohlenstofffaserhaltigen Werkstoffen oder Verbundwerkstoffen. Be- vorzugt besteht das Substrat aus Kupfer, Aluminium oder Edelstahl.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Strahlungsenergie-Wandler als selektiver Absorber ausgebildet. Insbesondere handelt es sich hierbei um ein Absorber-Reflektor-Tandem mit einer zusätzlichen Antireflex- schicht.In a preferred embodiment of the invention, the varying layer of the radiation energy converter has been applied to a substrate by a vacuum coating process, for example PVD, PECVD or CVD, or by a wet chemical process. Suitable substrates are made of a metal, such as copper, aluminum, molybdenum, silver, gold, tungsten, nickel, chromium, zirconium, titanium, hafnium, tantalum, niobium, vanadium, iron or their alloys, such as, for example, stainless steel. Other suitable substrates consist of a ceramic, glass, plastic, carbon fiber-containing materials or composite materials. The substrate is preferably made of copper, aluminum or stainless steel. In a particularly preferred embodiment of the invention, the radiation energy converter is designed as a selective absorber. In particular, this is an absorber-reflector tandem with an additional anti-reflective layer.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Strahlungsenergie-Wandlers wird die variierende Schicht mittels eines Vakuum-Beschichtungsverfahrens oder eines naßchemischen Verfahrens auf das Substrat aufgebracht, wobei Vakuum- Beschichtungsverfahren besonders bevorzugt sind. Zweckmäßigerweise handelt es sich hierbei um PVD (physical vapour depositioή), CVD (chemical vapour depositioή), PECVD (plasma enhanced chemical vapour depositioή) oder Io- nenplattieren, insbesondere PVD- Verfahren, wie reaktives Aufdampfen, Sputtern, reaktive Plasmaprozesse, oder das in DE-A-195 06 188 oder WO-A-9 726 488 beschriebene Verfahren. Allgemein wird zur Aufbringung der Schicht auf das Substrat insbesondere wie folgt verfahren: Zunächst einmal wird das Substrat in einer Vakuumkammer positioniert und auf 20 bis 500 °C, bevorzugt auf 100 bis 400 °C, besonders bevorzugt auf 200 bis 350 °C erwärmt. Zur Beschichtung wird in der Kammer mittels Verdampfung, vorzugsweise Elektronenstrahl- Verdampfong, bei einem Vakuum von 10"5 bis 10"2 mbar, bevorzugt von 10"4 bis 10"2 mbar, besonders bevorzugt von 10"4 bis 5T0"3 mbar das Metall oder die Legierung, wie oben definiert, verdampft. Sollen Metall Verbindungen aufgebracht werden, werden zusätzlich entsprechende Prozeßgase, wie Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlenstoff-haltige Gase, wie z.B. Kohlendioxid, Methan oder Ethin, in die Vakuumkammer eingeleitet.To produce the radiation energy converter according to the invention, the varying layer is applied to the substrate by means of a vacuum coating process or a wet chemical process, with vacuum coating processes being particularly preferred. Appropriately, these are PVD (physical vapor depositioή), CVD (chemical vapor depositioή), PECVD (plasma enhanced chemical vapor depositioή) or ion plating, in particular PVD methods such as reactive vapor deposition, sputtering, reactive plasma processes, or the in Process described in DE-A-195 06 188 or WO-A-9 726 488. In general, the procedure for applying the layer to the substrate is as follows: First of all, the substrate is positioned in a vacuum chamber and heated to 20 to 500 ° C., preferably to 100 to 400 ° C., particularly preferably to 200 to 350 ° C. For coating in the chamber by means of evaporation, preferably electron beam evaporation, at a vacuum of 10 "5 to 10 " 2 mbar, preferably from 10 "4 to 10 " 2 mbar, particularly preferably from 10 "4 to 5T0 " 3 mbar Metal or the alloy as defined above evaporates. If metal compounds are to be applied, appropriate process gases, such as oxygen, nitrogen and / or carbon-containing gases, such as, for example, carbon dioxide, methane or ethyne, are additionally introduced into the vacuum chamber.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein reaktives PVD- Verfahren eingesetzt, bei dem wenigstens ein Metall mittels einer Verdampferquelle verdampft wird. In Abhängigkeit vom Material der variierenden Schicht wird zweckmäßigerweise wenigstens ein Prozeßgas eingeleitet, das mit dem ver- dampften Metall auf dem Substrat zu der die variierenden Schicht bildenden Verbindung reagiert. Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Änderung der Dicke
und/oder chemischen Zusammensetzung der variierenden Schicht sind verschiedene Vorgehensweisen möglich, die im folgenden näher beschrieben werden.In a preferred embodiment of the invention, a reactive PVD method is used, in which at least one metal is evaporated by means of an evaporator source. Depending on the material of the varying layer, at least one process gas is expediently introduced, which reacts with the evaporated metal on the substrate to form the compound forming the varying layer. To achieve the change in thickness according to the invention and / or chemical composition of the varying layer, different procedures are possible, which are described in more detail below.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform wird das Substrat relativ zu wenigstens einer Verdampferquelle bewegt. Dabei wird zwischen wenigstens einer Verdampferquelle und dem Substrat wenigstens eine Maske eingebracht, deren geometrische Anordnung ggf. während des Aufbringungsverfahrens periodisch geändert wird. Bei der Maske kann es sich beispielsweise um eine kämm- oder rechenfor- mige Maske oder wellenförmige Maske handeln. Fig. la zeigt schematisch die Durchführung eines Verfahrens zur Erzeugung eines Streifenmusters über die Änderung der Schichtdicke mittels einer Maske. Hierbei wird durch Einbringen einer kammförmigen Maske (Grundkamm) zwischen die Verdampfer und dem sich mit konstanter Geschwindigkeit darüber hinwegbewegenden, zu beschichtenden Band (Substrat) die Länge der Strecke variiert, auf der verdampftes Material auf dem Band kondensiert. Dabei kann die Maske periodisch über die Bandbreite bewegt werden. Bei einer geeigneten Maske liegt die Breite der Zinken und der Abstände dazwischen im Bereich von 1 bis 40 cm, vorzugsweise von 3 bis 9 cm. Wie in Fig. lb gezeigt, wird dabei die maximale Beschichrungsbreite L2, auf der ohne Maske Verdampfermaterial auf dem Band kondensieren kann, durch die Maske mit Zinken der Länge Li um maximal 60 %, vorzugsweise um 1 bis 20 % reduziert. Abhängig von der Verdampfungscharakteristik der eingesetzten Verdampfer wird dadurch die Schichtdicke an den Stellen, an denen die Maske einwirkt, um den Betrag verkleinert, um die die maximal bedampfbare Strecke reduziert wird. So zeigt Fig. lc einen Querschnitt durch ein gemäß Fig. la beschich- tetes Band, das einen bevorzugten Strahlungsenergie-Wandler mit einer die Strahlung absorbierenden Schicht 1 und einer Antireflexschicht 2 darstellt. Während die Schicht 1 eine konstante Dicke aufweist, ändert sich die Dicke der Schicht 2 um 1 bis 60%. Abhängig vom Abstand h der Maske zum zu beschichtenden Band kann auch ein fließender Übergang zwischen den Streifen erzeugt werden. Je größer der Abstand ist, desto weicher ist der Übergang. So ändert sich bei dem Strahlungsenergie-Wandler von Fig. ld die Dicke der Schicht 2 stetig, so
daß ein fließender Übergang im Farbeindruck oder in der Helligkeit entsteht. Dieser Effekt kann auch durch die Verwendung einer wellenförmigen Maske erzielt werden, wie in Fig. le gezeigt.In a preferred embodiment, the substrate is moved relative to at least one evaporator source. In this case, at least one mask is introduced between at least one evaporator source and the substrate, the geometric arrangement of which may be changed periodically during the application process. The mask can be, for example, a comb-shaped or rake-shaped mask or a wavy mask. FIG. 1 a shows schematically the implementation of a method for producing a stripe pattern by changing the layer thickness using a mask. By inserting a comb-shaped mask (basic comb) between the evaporators and the strip (substrate) to be coated moving at a constant speed, the length of the distance on which evaporated material condenses on the strip is varied. The mask can be moved periodically across the bandwidth. In the case of a suitable mask, the width of the tines and the distances between them are in the range from 1 to 40 cm, preferably from 3 to 9 cm. As shown in FIG. 1b, the maximum coating width L 2 on which evaporator material can condense on the belt without a mask is reduced by the mask with tines of length Li by a maximum of 60%, preferably by 1 to 20%. Depending on the evaporation characteristics of the evaporators used, the layer thickness at the points at which the mask acts is reduced by the amount by which the maximum vaporisable distance is reduced. FIG. 1 c shows a cross section through a strip coated according to FIG. 1 a, which represents a preferred radiation energy converter with a radiation-absorbing layer 1 and an antireflection layer 2. While layer 1 has a constant thickness, the thickness of layer 2 changes by 1 to 60%. Depending on the distance h between the mask and the strip to be coated, a smooth transition between the strips can also be produced. The larger the distance, the softer the transition. Thus, in the radiation energy converter of FIG. 1d, the thickness of the layer 2 changes continuously, so that there is a smooth transition in color impression or brightness. This effect can also be achieved by using a wavy mask, as shown in Fig. Le.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird auf eine Strahlung absorbierende Schicht als variierende Schicht eine Antireflexschicht aufgebracht, wobei die Maske nur beim Aufbringen dieser Schicht eingeführt wird. Dadurch verschiebt sich die Wellenlänge, bei der die maximale Reflexionsminderung auftritt, in den kurzwelligeren Bereich, so daß ein anderer Farbeindruck entsteht. Dies wird eingehend in WO-A-9 726 488 beschrieben. Auf diese Weise wird ein Strahlungsenergie-Wandler erzeugt, der für das Auge ein Streifenmuster entlang der Bewegungsrichtung des Substrats zeigt. Beispielsweise lassen sich dadurch bei einem selektiven Absorber Streifen von abwechselnd blau (Reflexionsmini- mum bei 600 nm) und hellblau (Reflexionsminimum bei 650 nm) oder zum Bei- spiel blau (Reflexionsminimum bei 600 nm) und rotviolett (Reflexionsminimum bei 550 nm) erzeugen.In a preferred embodiment of the invention, an antireflection layer is applied as a varying layer to a radiation-absorbing layer, the mask being introduced only when this layer is applied. As a result, the wavelength at which the maximum reflection reduction occurs occurs in the shorter-wave range, so that a different color impression is created. This is described in detail in WO-A-9 726 488. In this way, a radiation energy converter is produced which shows a stripe pattern for the eye along the direction of movement of the substrate. For example, stripes of alternating blue (minimum reflection at 600 nm) and light blue (minimum reflection at 650 nm) or, for example, blue (minimum reflection at 600 nm) and red-violet (minimum reflection at 550 nm) can be produced with a selective absorber.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht das Substrat aus Kupfer oder Aluminium mit einer Dicke von 0,12 bis 0,6 mm, die Absorberschicht besteht aus einer Titancarboxynitrid-Schicht oder Titanoxynitrid-Schicht mit einer Dicke von 30 bis 120 nm und die Antireflexschicht besteht aus SiO2 mit einer Dicke von 30 bis 200 nm. Dabei wird sowohl die Absorberschicht wie auch die Antireflexschicht im Roll-Coating-Aufdampfverfahren mittels Elektronenstrahl- verdampfern bei einer Substrattemperatur zwischen 20°C und 400°C aufgebracht. Der Abstand zwischen Verdampfern und Substrat beträgt zwischen 0,3 m und 0,9 m. Die Länge L2 des maximalen Beschichtungsbereichs (vgl. Fig. lb oder le) liegt zwischen 0,3 m und 2 m. Das Verhältnis der Zinkenlänge Li zur Länge L des Beschichtungsbereichs Lι/L2 (vgl. Fig. lb oder le) liegt zwischen 10 und 40%. Der Abstand h zwischen Maske und Substrat beträgt zwischen 0,01 m und 0,2 m.
Bei Verwendung einer Maske mit verschieden langen Zinken lassen sich auch Streifen mit mehr als 2 verschiedenen Farben erzeugen.In a particularly preferred embodiment, the substrate consists of copper or aluminum with a thickness of 0.12 to 0.6 mm, the absorber layer consists of a titanium carboxynitride layer or titanium oxynitride layer with a thickness of 30 to 120 nm and the antireflection layer consists of SiO 2 with a thickness of 30 to 200 nm. Both the absorber layer and the antireflection layer are applied in a roll coating vapor deposition process using electron beam evaporators at a substrate temperature between 20 ° C. and 400 ° C. The distance between the evaporators and the substrate is between 0.3 m and 0.9 m. The length L 2 of the maximum coating area (see. Fig. Lb or le) is between 0.3 m and 2 m. The ratio of the tine length Li to the length L of the coating area Lι / L 2 (see. Fig. Lb or le) is between 10 and 40%. The distance h between the mask and the substrate is between 0.01 m and 0.2 m. When using a mask with teeth of different lengths, stripes with more than 2 different colors can also be created.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird nicht die Schichtdicke der Antireflexschicht, sondern die Schichtdicke der Absorberschicht periodisch variiert, wie in Fig. lf gezeigt anhand Schicht 1 (Absorberschicht) und Schicht 2 (Antireflexschicht).. Dabei wird die Maske nur beim Aufbringen der Absorberschicht eingeführt. Aus so lassen sich verschiedenfarbige Streifen erzeugen, da das optische System des Reflektor- Absorber-Tandems hier periodisch variiert.In a further preferred embodiment, it is not the layer thickness of the antireflection layer that is periodically varied, but rather the layer thickness of the absorber layer, as shown in FIG. 1f using layer 1 (absorber layer) and layer 2 (antireflection layer). The mask is only introduced when the absorber layer is applied , Stripes of different colors can be produced from this, since the optical system of the reflector-absorber tandem varies here periodically.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird sowohl die Schichtdicke der Antireflexschicht als auch der Absorberschicht variiert, wobei die Variation der Schichtdicke auch unterschiedliche Perioden und Phasenlagen aufweisen kann.In a further preferred embodiment, both the layer thickness of the antireflection layer and the absorber layer are varied, the variation of the layer thickness also being able to have different periods and phase positions.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die gewünschte Änderung der Schichtdicke und/oder chemischen Zusammensetzung über die geometrische Anordnung von wenigstens zwei Verdampferquellen erreicht, deren geometrische Anordnung ggf. periodisch geändert werden kann. Insbesondere kann auch die Aufdampfrate von wenigstens einem verdampften Metall perio- disch geändert werden. In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, bei der wenigstens ein Prozeßgas eingeleitet wird, wird die gewünschte Änderung der Schichtdicke und/oder chemischen Zusammensetzung der variierenden Schicht über die geometrische Anordnung von wenigstens zwei Gasdüsen zur Einleitung von Prozeßgasen erreicht, wobei deren geometrische Anordnung ggf. wiederum periodisch geändert werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, daß hier der Gasfluß von wenigstens einem Prozeßgas periodisch geändert wird oder daß bei Einleiten von wenigstens zwei unterschiedlichen Prozeßgasen die Gaszusammensetzung periodisch geändert wird. Auf diese Weise wird eine Änderung der chemischen Zusammensetzung der variierenden Schicht erzielt.
Fig. 2 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel, bei dem ein Strahlungsenergie-Wandler mit einem Streifenmuster über periodisch angebrachte Gasdüsen erzeugt wird. Aus Rother/Netter, Plasma-Beschichtungsverfahren und Hartstoffschichten, S. 188, Leipzig 1992, ist bekannt, daß der Farbeindruck von Titancarbonitridschichten von der Zusammensetzung der Schicht abhängig ist wie folgt:In further preferred embodiments of the invention, the desired change in the layer thickness and / or chemical composition is achieved via the geometric arrangement of at least two evaporator sources, the geometric arrangement of which can be changed periodically if necessary. In particular, the evaporation rate of at least one evaporated metal can also be changed periodically. In an alternative preferred embodiment of the invention, in which at least one process gas is introduced, the desired change in the layer thickness and / or chemical composition of the varying layer is achieved via the geometrical arrangement of at least two gas nozzles for introducing process gases, the geometrical arrangement thereof possibly again can be changed periodically. There is also the possibility that the gas flow of at least one process gas is changed periodically or that the gas composition is changed periodically when at least two different process gases are introduced. In this way, a change in the chemical composition of the varying layer is achieved. FIG. 2 shows a further preferred exemplary embodiment, in which a radiation energy converter with a stripe pattern is generated via periodically attached gas nozzles. From Rother / Netter, Plasma Coating Processes and Hard Material Layers, p. 188, Leipzig 1992, it is known that the color impression of titanium carbonitride layers depends on the composition of the layer as follows:
So wird in Fig. 2 ein Rechen aus Gasdüsen zwischen dem Substrat und den Verdampfern eingebracht, bei dem abwechselnd aus einer Düse Stickstoff (Gas 1) und aus der nächsten Düse Methan (Gas 2) eingeleitet wird. Es ist auch möglich, unterschiedliche Gasgemische einzuleiten. Dadurch ändert sich die Gasverteilung über dem Substrat periodisch und bei der Reaktion mit dem verdampften Metall entstehen Verbindungen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, was bei Draufsicht den Eindruck eines Streifenmusters vermittelt. Hierbei kann z.B. ein Muster aus silbernen und goldenen Streifen erzeugt werden.2, a rake consisting of gas nozzles is introduced between the substrate and the evaporators, in which nitrogen (gas 1) and methane (gas 2) are alternately introduced from one nozzle. It is also possible to introduce different gas mixtures. As a result, the gas distribution over the substrate changes periodically and when reacting with the vaporized metal, compounds of different chemical compositions are formed, which gives the impression of a stripe pattern when viewed from above. Here, e.g. create a pattern of silver and gold stripes.
Fig. 3 a zeigt eine Apparatur zur Herstellung eines Strahlungsenergie-Wandlers mit Karomuster mittels Masken. Wie in Fig. la wird auch in Fig. 3a eine kamm- förmige Maske verwendet. Zusätzlich dazu werden senkrecht zu den Zinken des
Kammes Metallstreifen mit derselben Geschwindigkeit wie das zu beschichtende Band (Substrat) bewegt. Auf dem Rückweg der Metallstreifen klappen diese durch die Schwerkraft nach unten, so daß sie die Bedampfung nicht beeinflussen. Daher bezeichnet man dieses Bauteil auch als Klappkamm. Ist der Weg der Me- tallstreifen gleich dem der Länge des Zinken des Kamms, so entsteht ein Karomuster mit nur zwei Farbschattierungen, vgl. Fig. 3b. Ist der Weg dagegen ungleich dem der Zinken des Kamms, so entsteht ein Muster mit drei verschiedenen Farbeindrücken. Mit Hilfe eines Klappkammes ist es auch möglich, beliebige Muster auf das Substrat aufzubringen, wie z.B. Schriftzüge. Dabei wird in die Klappen eine Öffnung in Form des gewünschten Musters eingebracht.3 a shows an apparatus for producing a radiant energy converter with a check pattern by means of masks. As in FIG. 1a, a comb-shaped mask is used in FIG. 3a. In addition, perpendicular to the prongs of the Comb metal strip moves at the same speed as the tape (substrate) to be coated. On the way back, the metal strips fold down due to the force of gravity so that they do not influence the vapor deposition. This component is therefore also known as a folding comb. If the path of the metal strips is the same as the length of the teeth of the comb, a check pattern is created with only two shades of color, cf. Fig. 3b. If, on the other hand, the path is different from that of the teeth of the comb, a pattern with three different color impressions is created. With the help of a folding comb, it is also possible to apply any pattern to the substrate, such as lettering. An opening in the shape of the desired pattern is made in the flaps.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt als In-Line- oder Roll-Coating- Verfahren durchgeführt.The method according to the invention is preferably carried out as an in-line or roll-coating method.
Die erfindungsgemäßen Strahlungsenergie-Wandler finden Verwendung in Sonnenkollektoren und/oder als dekorative Schicht. Insbesondere eignen sie sich in Sonnenkollektoren, beispielsweise als Dach- und Fassadenverkleidungen für Häuser und andere Bauobjekte, insbesondere Hochhäuser und Bürohäuser. Der erfin- dungsgemäße Strahlungsenergie-Wandler kann auch in ein Fensterelement integ- riert sein, das aneinandergereiht oder flächig kombimert werden können. Auch auf öffentlichen Plätzen oder in Schwimmbädern kann er eingesetzt werden. Hierbei wird der gewünschte dekorative Effekt mit gleichzeitiger Energiegewinnung kombiniert. Der erfindungsgemäße Strahlungsenergie-Wandler ist natürlich in jeder Art von Kollektoren einsetzbar, insbesondere für Vakuum-, Flach- oder Röhrenkollektoren.The radiation energy converters according to the invention are used in solar collectors and / or as a decorative layer. They are particularly suitable in solar collectors, for example as roof and facade cladding for houses and other construction objects, in particular high-rise buildings and office buildings. The radiation energy converter according to the invention can also be integrated in a window element, which can be strung together or combined over a large area. It can also be used in public places or in swimming pools. The desired decorative effect is combined with the simultaneous generation of energy. The radiation energy converter according to the invention can of course be used in any type of collector, in particular for vacuum, flat or tube collectors.
Anders als bei der CH-Patentschrift 581 812, bei der Erhöhungen im Substrat vorliegen, handelt es sich erfindungsgemäß um Änderungen in der Dicke oder Zusammensetzung einer Schicht, also - im Sinne der CH 581 812 - um Änderun- gen in der Dicke oder chemischen Zusammensetzimg einer Schicht der sonnen- bestrahlbaren Kollektorfläche.
In contrast to the CH patent 581 812, in which there are elevations in the substrate, according to the invention there are changes in the thickness or composition of a layer, that is - in the sense of CH 581 812 - changes in the thickness or chemical composition a layer of the solar-irradiable collector surface.