WO2026027754A1 - Fenster mit mehreren scheiben - Google Patents

Fenster mit mehreren scheiben

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WO2026027754A1
WO2026027754A1 PCT/EP2025/072222 EP2025072222W WO2026027754A1 WO 2026027754 A1 WO2026027754 A1 WO 2026027754A1 EP 2025072222 W EP2025072222 W EP 2025072222W WO 2026027754 A1 WO2026027754 A1 WO 2026027754A1
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pane
radiation
window
angle
holograms
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PCT/EP2025/072222
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Yi ZHONG-SCHIPP
Christoph ERLER
Andre Hacke
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Jenoptik AG
Carl Zeiss Jena GmbH
Original Assignee
VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Carl Zeiss Jena GmbH
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    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
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    • G03H2270/10—Composition
    • G03H2270/11—Crystal or glass

Definitions

  • the present invention relates to a window with multiple panes.
  • a holographic optical element into the glass material of the window pane. This element deflects a portion of the visible light, a portion of the UV radiation, and/or a portion of the IR radiation by diffraction, directing it within the glass to a photovoltaic cell positioned at the glass's edge.
  • desired radiation into the glass pane using an input hologram. Within the glass pane, this radiation is guided by total internal reflection to the point where either a photovoltaic cell is located or an output coupling element is positioned, directing the radiation via the output coupling element to a photovoltaic cell.
  • a disadvantage of all these solutions is that the guidance takes place within the glass material, which has high absorption, resulting in extremely low efficiency in generating electrical energy. If visible light is used, this leads to a color shift in the transmitted light, which is undesirable. Furthermore, it is difficult to position the photovoltaic cell on the edge of the glass pane, as the edges typically have special shapes to improve stability or meet other boundary conditions. These shapes are detrimental to the coupling of the radiation to the photovoltaic cell.
  • the object of the invention is to provide a window in which electrical energy can be generated more efficiently from the solar radiation striking the window.
  • the window according to the invention comprises a first pane and a second pane spaced apart from it, wherein the first pane has a first side facing the second pane and the second pane has a second side facing the first pane.
  • a cavity is thus present between the mutually facing sides, which is sealed by means of an edge seal.
  • hermetically sealed i.e., gas- and moisture-tight
  • the two disks are transparent to radiation in the visible wavelength range (400 nm - 780 nm) and to radiation in the infrared range (greater than 780 nm up to 2500 nm).
  • the edge assembly incorporates a photovoltaic cell (or solar cell or solar sensor) that converts IR radiation with a predetermined wavelength from the infrared range into electrical energy (preferably current).
  • the first disk has a first hologram and the second disk has a second hologram, the two holograms being designed such that the IR radiation, which has a predetermined wavelength and which strikes the first disk at a predetermined first angle of incidence (preferably from the range of 0° - 30°, including the limits), undergoes a first deflection at one of the two holograms to the other of the two holograms such that the deflected IR radiation strikes the other of the two holograms at a second angle of incidence greater than the first angle of incidence and is deflected by it so that it enters the cavity at a first angle of reflection greater than the second angle of incidence and propagates within it to the photovoltaic cell.
  • a photovoltaic cell or solar cell or solar sensor
  • the cavity is thus used as a waveguide, minimizing absorption losses. This enables efficient energy harvesting.
  • the IR radiation can propagate in the cavity in such a way that, after the second deflection at the two holograms, it is guided either directly, through exactly one Fresnel reflection on this opposite side, through exactly one Fresnel reflection on each of the two sides, or through several Fresnel reflections on the facing sides of the two disks to the photovoltaic cell.
  • the first side of the first disk can define the cavity
  • the second side of the second disk can define the cavity.
  • This can be achieved, for example, by embedding (or burying) the first hologram in the first disk and/or by embedding (or burying) the second hologram in the second disk.
  • the first hologram can be arranged within the first disk
  • the second hologram can be arranged within the second disk.
  • the photovoltaic cell generates electricity that can be stored in a rechargeable battery.
  • This provides a self-sufficient, off-grid energy source within the window.
  • This energy can be used to power electrical actuators in or on the window. Possible actuators include opening or closing the window, raising or lowering blinds, and/or changing the transmission of an electrochromic coating by applying a potential.
  • the rechargeable battery can be installed in or on the window (e.g., mounted) or positioned at a distance from the window.
  • the rechargeable battery is designed to be replaceable.
  • the gaseous medium could be, for example, air or a noble gas (such as argon, krypton or xenon).
  • the two holograms are preferably transparent to radiation in the visible wavelength range. This means, in particular, that the holograms do not deflect or reflect any radiation from the visible wavelength range.
  • the holograms only deflect or reflect IR radiation with the predetermined wavelength.
  • the optical impression of the window for a user is the same as that of a conventional window pane.
  • the two holograms cause the deflection by reflection.
  • the IR radiation striking the first disk can initially be transmitted through the first hologram before being reflected by the second hologram back to the first hologram and then reflected again by the first hologram.
  • At least one of the holograms can be a volume hologram.
  • the two panes could particularly be glass panes.
  • the second angle of incidence can be equal to the Brewster angle for a Fresnel reflection at the corresponding disk or deviate from it by no more than 5°.
  • the first angle of incidence can be greater than or equal to 80° and less than 90°.
  • the window may have an imaging optic (e.g. a cylindrical lens) that focuses the propagating IR radiation onto the photovoltaic cell.
  • an imaging optic e.g. a cylindrical lens
  • the window may have a third pane, which is provided in relation to the first or second pane, with a gap between the two facing sides of the
  • the first, second and third discs each have a further cavity which is sealed by means of a further edge seal (preferably hermetically or gas- and moisture-tight) and which is filled with a gaseous medium.
  • triple glazing would be used.
  • quadruple glazing or even a higher number of panes is also possible.
  • the second cavity can also be used as a waveguide for IR radiation, if desired.
  • appropriate holograms simply need to be provided in the first and second disks and the third disk. These holograms function in the same way as the first and second disks to couple IR radiation into the cavity.
  • the additional holograms can be designed for IR radiation with a different angle of incidence and/or a different wavelength (or wavelengths).
  • another photovoltaic cell is provided in this case to convert the IR radiation striking it into electrical energy.
  • the holograms can be formed at an interface of the respective disk. For example, they can be formed in a film applied to the interface. However, it is also possible for the holograms to be arranged within the respective disk, or embedded or buried within it. This is preferably achieved by making the disks multi-part (for example, two-part) and arranging the holograms between the two disk parts.
  • the corresponding electrical connections of the photovoltaic cell(s) can, for example, be routed through the corresponding edge seal.
  • the window according to the invention can be used as a conventional window, as part of a door, or as a pane in buildings, vehicles, or in other ways.
  • the window according to the invention can also be referred to as multiple glazing (for example, double glazing, triple glazing, quadruple glazing, etc.).
  • a semiconductor material can be used in particular.
  • Examples include monocrystalline silicon or CIGS (copper indium gallium diselenide).
  • Fig. 1 shows a schematic view of a first embodiment of the window according to the invention
  • Fig. 2 is an enlarged view of detail D from Fig. 1;
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of the window of Fig. 1 with a different point of impact of the light beam L1’;
  • Fig. 4 a diagram to illustrate the Fresnel reflection at the first and second disk 2, 3;
  • Fig. 5 shows a representation of the radiation flux of sunlight through a window 1, in which no holograms 10 and 11 are provided;
  • Fig. 6 is a representation according to Fig. 5, wherein the window 1 has the holograms 10 and 11;
  • Fig. 7 shows a representation of the radiation flux onto the photovoltaic cell 8;
  • Fig. 8 shows a representation according to Fig. 1 of a further embodiment of the window according to the invention and
  • Fig. 9 is a schematic representation according to Fig. 1 of a further embodiment of the window according to the invention.
  • the window 1 comprises a first pane 2 and a second pane 3 spaced apart from it, wherein the first pane 2 has a first side 4 facing the second pane 3 and the second pane 3 has a second side 5 facing the first pane 2.
  • a cavity 6 is thus formed between the two facing sides 4, 5, which is sealed gas- and moisture-tight, i.e., hermetically, by means of an edge seal 7.
  • a gaseous medium such as air or a noble gas (for example, argon, krypton, or xenon), is filled into the cavity 6.
  • the two panes 2 and 3 which can be glass panes, for example, are transparent to radiation in the visible wavelength range and to radiation in the infrared range.
  • the edge seal 7 is designed in particular to hold the two panes 2 and 3 together at a predetermined distance to ensure the cavity 6 and to prevent the gaseous medium from escaping from the cavity 6 and ambient air and moisture from penetrating the cavity 6.
  • a photovoltaic cell 8 is arranged within the cavity 6 on the lower part of the edge seal 7, as shown in Figure 1.
  • This can be a single photovoltaic cell or several photovoltaic cells 8.
  • the photovoltaic cell(s) is/are preferably arranged along the entire extent of the window 1 perpendicular to the plane of the drawing.
  • the photovoltaic cell(s) 8 are specifically designed to convert IR radiation with one or more predetermined wavelengths from the infrared range into electrical energy. In the embodiment described here, the predetermined wavelengths of 850 nm and 1250 nm are considered.
  • the first disk 2 has a first hologram 10 and the second disk 3 has a second hologram 11.
  • the two holograms 10 and 11 are designed such that they deflect infrared radiation, which strikes the first disk 2 at a predetermined angle of incidence ai from the range of 0° to 30°, twice so that it then propagates in the cavity 6 to the photovoltaic cell 8.
  • the system assumes a sunlight ray L1 striking the side 12 of the first disk 2 facing away from the second disk 3 at an angle of incidence ai of 15°, which is transmitted through the first disk 2 and the first hologram 10 (except for the refraction caused by the different refractive indices) unaffected and exits the first side 4 at the same angle of 15° (angle of reflection ßi) and strikes the second side 5 at this angle (angle of incidence az) of 15° and enters the second disk 3 and there strikes the second hologram 11.
  • the second hologram 11 is now designed for the angle of incidence of 15° with respect to the second side 5 (all specified angles of incidence and reflection are each with respect to air) and the wavelengths of 850 nm and 1250 nm such that this IR radiation L2 is reflected back to the first disk 2 in such a way that it exits the second disk 3 at an angle of reflection ⁇ 2 of 56° and thus hits the first side 4 of the first disk 2 with an angle of incidence ⁇ 3 of 56°, enters the first disk 2 and hits the first hologram 10 there.
  • the first hologram 10 is designed for IR radiation L2 with wavelengths of 850 nm and 1250 nm, which strikes the first side 4 at the aforementioned angle of incidence 03, such that it reflects this radiation back to the second side 5, causing it to exit the first disk 2 via the first side 4 at an angle of reflection ⁇ s of 85°. At this angle, the IR radiation L2 then strikes the second side 3 and is reflected back towards the first side 4 by means of a Fresnel reflection, where another Fresnel reflection occurs, so that the IR radiation L2 finally reaches the photovoltaic cell 8, as shown in Figure 1.
  • the cavity 6 is used as a waveguide for the IR radiation L2 that is to strike the photovoltaic cell 8.
  • FIG. 1 shows, in the same representation as Figure 1, the case in which, due to the position of the impact of the solar radiation L1 ' on the side 12 of the first disk 2, the deflected IR radiation L2' after being deflected by the two holograms 10, 11 directly hits the photovoltaic cell 8.
  • the angle of reflection ⁇ 2, and thus also the angle of incidence ⁇ 3, is chosen such that it preferably corresponds to the Brewster angle BW, at which the Fresnel reflection for p-polarized radiation becomes zero, as shown in the diagram in Figure 4.
  • the angle of incidence in [°] is plotted along the abscissa and the reflectivity from 0 to 1 along the ordinate, where 0 represents no reflection and 1 represents 100% reflection.
  • Curve K1 shows the reflection of p-polarized radiation for the known window glass used (N-K5) at a wavelength of 1000 nm
  • curve K2 shows the reflection of s-polarized radiation under these conditions
  • curve K3 shows the corresponding transmission for p-polarized radiation under these conditions
  • curve K4 shows the corresponding transmission for s-polarized radiation under these conditions.
  • the third angle of incidence ßs of 85° is chosen so that the highest possible Fresnel reflection HR occurs, which can again be seen in the illustration of Figure 4.
  • the reason why the angle of reflection ⁇ 2 and thus also the angle of incidence ⁇ 3 are chosen to preferably correspond to the Brewster angle BW is, among other things, as follows.
  • the Fresnel equations quantitatively describe the reflection and transmission of a plane electromagnetic wave at a plane interface. Therefore, such a reflection is also frequently referred to as Fresnel reflection. If, for example, it is desired that light should transmit through a surface, the Fresnel reflection that occurs is an undesirable loss.
  • the Brewster angle is advantageous in order to transmit the p-polarized radiation completely.
  • Figure 5 shows the radiative flux of sunlight (specifically, sunlight filtered through the atmosphere at sea level) through a window 1 without the two holograms 10 and 11 as a function of wavelength for an angle of incidence of 15°, with the wavelength in [pm] plotted along the abscissa and the flux in [watts] along the ordinate.
  • Figure 6 now shows in the same representation the radiation flux of the solar radiation through the window 1, which now has the two holograms 10 and 11.
  • Figure 7 shows the radiation flux reaching the photovoltaic cell 8 due to the holograms.
  • the illustrations in Figures 5 and 6 assume a total of 100 watts of sunlight, with the two holograms 10 and 1 filtering out 26 watts of IR light, preventing it from being transmitted through the disk 1. Of the filtered IR radiation, 0.14 watts reach the photovoltaic cell 8.
  • the IR radiation is filtered out very well and, in addition, is partly directed onto the photovoltaic cell 8, so that a holographic solar window 1 is present.
  • window 1 Another advantage of window 1 is that not only is the IR radiation with the predetermined wavelengths of 850 nm and 1250 nm filtered out, but also the areas A and B with longer wavelengths besides these two wavelengths 850 nm and 1250 nm are obviously filtered out, as a comparison of these areas A and A' and B and B' in Figures 5 and 6 clearly shows.
  • window 1 can also be described as insulating glass or thermal insulation glass, since only a fraction of the incident IR radiation is transmitted.
  • a semiconductor material can be used for photovoltaic cell 8.
  • Monocrystalline silicon or CIGS copper indium gallium diselenide
  • CIGS copper indium gallium diselenide
  • an imaging optic 14 that focuses the IR radiation propagating in the cavity 6 onto the photovoltaic cell 8.
  • window 1 is not limited to a double-glazed window. It can, for example, have three or more panes.
  • Figure 9 shows an embodiment in which a third pane 20 is provided, which is connected to the second pane 2 by a further edge seal 21 such that a second cavity 22 exists between the second pane 3 and the third pane 20.
  • the second cavity 22 can also be used as a waveguide for deflected IR radiation.
  • the second pane 3 can have a third Hologram 23 and the third disk 20 have a fourth hologram 24, which basically act in the same way as the first and second holograms 10, 11, but are designed for a different angle of incidence and/or one or more other wavelengths from the IR range in order to propagate this corresponding IR radiation in the further cavity 22 up to a further photovoltaic cell 25.
  • Window 1 can be designed, in particular, as a window or door for a building. ...

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

Es wird ein Fenster mit einer ersten Schreibe (2; 3) und einer davon beabstandeten zweiten Scheibe (3; 20) bereitgestellt, wobei die erste Scheibe (2) eine der zweiten Scheibe (3) zugewandte erste Seite (4) und die zweite Scheibe (3) eine der ersten Scheibe (2) zugewandte zweite Seite (5) aufweist, wobei zwischen den beiden einander zugewandten Seiten (4, 5) ein Hohlraum (6; 22) vorliegt, der mittels eines Randverbunds (7) verschlossen ist und der mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist, wobei die beiden Scheiben (2, 3; 20) für Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich und Strahlung aus dem Infrarotbereich transparent sind, wobei der Randverbund (7; 21) eine photovoltaische Zelle (8; 25) aufweist, die IR-Strahlung mit einer vorbestimmten Wellenlänge aus dem Infrarotbereich in elektrische Energie umwandelt, wobei die erste Scheibe (2) ein erstes Hologramm (10) und die zweite Scheibe (3) ein zweites Hologramm (11) aufweist, wobei die beiden Hologramme (10, 11) so ausgelegt sind, dass die IR-Strahlung (L1), die vorbestimmte Wellenlänge aufweist und die unter einem vorbestimmten ersten Einfallswinkel (α1) auf die erste Scheibe (2) trifft, eine erste Umlenkung an einem der beiden Hologramme (10, 11) zum anderen der beiden Hologramme (10, 11) so erfährt, dass die umgelenkte IR-Strahlung (L2) mit einem zweiten Einfallswinkel (α3), der größer ist als der erste Einfallswinkel (α1), auf das andere der beiden Hologramme (10, 11) trifft und von diesem so umgelenkt wird, dass sie unter einem ersten Ausfallswinkel (β3), der größer ist als der zweite Einfallswinkel (α3), in den Hohlraum (6) einfällt und in diesem bis zur photovoltaischen Zelle (8; 25) propagiert.

Description

Carl Zeiss Jena GmbH
Fenster mit mehreren Scheiben
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fenster mit mehreren Scheiben.
Es besteht zunehmend Bedarf, Fenster, die in großer Zahl in Gebäuden verbauten, auch zur Gewinnung von elektrischer Energie mittels photovoltaischer Zellen zu nutzen. Dabei ist es bekannt, in das Glasmaterial der Fensterscheibe beispielsweise ein holografisches optisches Element einzubringen, das einen Teil des sichtbaren Lichtes, einen Teil der UV-Strahlung und/oder einen Teil der IR-Strahlung durch Beugung so umlenkt, dass es innerhalb des Glases bis zu einer an der Stirnseite des Glases positionierten photovoltaischen Zelle geführt wird. Ferner ist es bekannt, gewünschte Strahlung mit einem Einkopplungshologramm in die Glasscheibe so einzukoppeln, dass sie innerhalb der Glasscheibe durch innere Totalreflexionen an die Stelle der Glasscheibe geführt wird, an der entweder eine photovoltaische Zelle positioniert ist oder ein Auskoppelelement, um die Strahlung über das Auskoppelelement auf eine photovoltaische Zelle zu richten.
Nachteil all dieser Lösungen ist, dass die Führung im Glasmaterial erfolgt, in dem eine hohe Absorption vorliegt, so dass der Wirkungsgrad der Gewinnung der elektrischen Energie äußerst gering ist. Sofern sichtbares Licht genutzt wird, führt dies zu einer Farbverschiebung des transmittierten Lichtes, was unerwünscht ist. Ferner ist es schwierig, die photovoltaische Zelle an der Stirnseite der Glasscheibe zu positionieren, da die Stirnseiten in der Regel spezielle Formen haben, um bessere Stabilität oder sonstige Randbedingungen zu erfüllen. Diese Formen sind für die Auskopplung der Strahlung auf die photovoltaische Zelle von Nachteil.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Fenster bereitzustellen, bei dem besser elektrische Energie aus der auf das Fenster treffenden Sonnenstrahlung generiert werden kann.
Die Erfindung ist im Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Fenster weist eine erste Scheibe und eine davon beabstandete zweite Scheibe auf, wobei die erste Scheibe eine der zweiten Scheibe zugewandte erste Seite und die zweite Scheibe eine der ersten Scheibe zugewandte zweite Seite aufweist. Zwischen den einander zugewandten Seiten liegt dadurch ein Hohlraum vor, der mittels eines Randverbunds (bevorzugt hermetisch bzw. gas- und feuchtigkeitsdicht) verschlossen und der mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist. Die beiden Scheiben sind für Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich (400 nm - 780 nm) und für Strahlung aus dem Infrarotbereich (größer als 780 nm bis 2500 nm) transparent. Der Randverbund weist eine photovoltaische Zelle (bzw. eine Solarzelle bzw. einen Solarsensor) auf, die IR-Strahlung mit einer vorbestimmten Wellenlänge aus dem Infrarotbereich in elektrische Energie (bevorzugt in Strom) umwandelt. Die erste Scheibe weist ein erstes Hologramm und die zweite Scheibe weist ein zweites Hologramm auf, wobei die beiden Hologramme so ausgelegt sind, dass die IR-Strahlung, die die vorbestimmte Wellenlänge aufweist und die unter einem vorbestimmten ersten Einfallswinkel (bevorzugt aus dem Bereich von 0° - 30°, einschließlich der Grenzen) auf die erste Scheibe trifft, eine erste Umlenkung an einem der beiden Hologramme zum anderen der beiden Hologramme so erfährt, dass die umgelenkte IR-Strahlung mit einem zweiten Einfallswinkel, der größer ist als der erste Einfallswinkel, auf das andere der beiden Hologramme trifft und von diesem so umgelenkt wird, dass sie unter einem ersten Ausfallswinkel, der größer ist als der zweite Einfallswinkel, in den Hohlraum eintritt und in diesem bis zur photovoltaischen Zelle propagiert.
Somit wird erfindungsgemäß der Hohlraum als Wellenleiter genutzt, so dass die Absorptionsverluste minimiert werden können. Dadurch wird eine effektive Energiegewinnung möglich.
Die IR-Strahlung kann in dem Hohlraum so propagieren, dass sie entweder nach der zweiten Umlenkung an den beiden Hologrammen direkt, durch genau eine Fresnel-Reflexion an dieser gegenüberliegenden Seite, durch genau eine Fresnel-Reflexion an jeder der beiden Seiten oder durch mehrere Fresnel-Reflexionen an den einander zugewandten Seiten der beiden Scheiben bis zur photovoltaischen Zelle geführt wird.
Insbesondere kann die erste Seite der ersten Scheibe den Hohlraum begrenzen und/oder kann die zweite Seite der zweiten Scheibe den Hohlraum begrenzen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das erste Hologramm in der ersten Scheibe eingebettet (bzw. vergraben) und/oder dass das zweite Hologramm in der zweiten Scheibe eingebettet (vergraben) sind/ist. Man kann auch sagen, dass das erste Hologramm innerhalb der ersten Scheibe angeordnet ist und/oder dass das zweite Hologramm innerhalb der zweiten Scheibe angeordnet ist. Somit ist es möglich, die eingekoppelte IR-Strahlung mittels der mindestens einen Fresnel-Reflexion bis zur photovoltaischen Zelle zu führen.
Somit kann effektiv in Abhängigkeit von der Einkoppelstelle der IR-Strahlung an der ersten Scheibe stets eine Lichtführung zur photovoltaischen Zelle realisiert werden. Die photovoltaische Zelle erzeugt Strom, der in einer wiederaufladbaren Batterie gespeichert werden kann. Damit steht eine netzunabhängige autarke Energiequelle im Fenster zur Verfügung. Diese kann genutzt werden, um elektrische Aktuatoren im oder am Fenster mit Strom zu versorgen. Mögliche Aktuatoren können z.B. das Fenster öffnen oder schließen, eine Jalousie oder Jalousien heben oder senken und/oder durch Anlegen eines Potentials die Transmission einer elektrochromen Schicht ändern. Die wiederaufladbare Batterie kann z.B. im oder am Fenster vorgesehen (beispielsweise befestigt) oder vom Fenster beabstandet vorgesehen sein. Bevorzugt ist die wiederaufladbare Batterie so vorgesehen, dass sie austauschbar ist.
Bei dem gasförmigen Medium kann es sich z.B. um Luft oder um ein Edelgas (beispielsweise Argon, Krypton oder Xenon) handeln.
Die beiden Hologramme sind bevorzugt für Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich transparent. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass die Hologramme keine Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich umlenken und/oder reflektieren. Die Hologramme lenken nur die IR-Strahlung mit der vorbestimmten Wellenlänge um und/oder reflektieren sie. Somit ist der optische Eindruck des Fensters für einen Benutzer der gleiche optische Eindruck wie bei einer herkömmlichen Fensterscheibe.
Bevorzugt bewirken die beiden Hologramme die Umlenkung jeweils durch Reflexion. In diesem Fall kann die auf die erste Scheibe treffende IR-Strahlung zunächst durch das erste Hologramm transmittiert werden, bevor es am zweiten Hologramm zum ersten Hologramm reflektiert und am ersten Hologramm erneut reflektiert wird. Mindestens eines der Hologramme kann als Volumenhologramm ausgebildet sein.
Bei den beiden Scheiben kann es sich insbesondere um Glasscheiben handeln.
Der zweite Einfallswinkel kann dem Brewsterwinkel für eine Fresnel-Reflexion an der entsprechenden Scheibe entsprechen oder um nicht mehr als 5° von diesem abweichen.
Der erste Ausfallswinkel kann insbesondere größer oder gleich 80° und kleiner als 90° sein.
Das Fenster kann eine Abbildungsoptik (z.B. eine Zylinderlinse) aufweisen, die die propagierende IR-Strahlung auf die photovoltaische Zelle fokussiert.
Ferner kann das Fenster eine dritte Scheibe aufweisen, die beanstandet zur ersten oder zweiten Scheibe vorgesehen ist, wobei zwischen den beiden einander zugewandten Seiten der ersten bzw. zweiten und der dritten Scheibe ein weiterer Hohlraum vorliegt, der mittels eines weiteren Randverbunds (bevorzugt hermetisch bzw. gas- und feuchtigkeitsdicht) verschlossen ist und der mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist.
In diesem Fall würde eine Dreifachverglasung vorliegen. Natürlich ist auch eine Vierfachverglasung oder noch höhere Anzahl von Verglasungen möglich.
Der zweite Hohlraum kann nun ebenfalls, falls dies gewünscht ist, als Wellenleiter für IR- Strahlung genutzt werden. In diesem Fall müssen lediglich entsprechende Hologramme in der ersten bzw. zweiten Scheibe und der dritten Scheibe vorgesehen werden, die in gleicher Weise wie das erste und zweite Hologramm wirken, um IR-Strahlung in den Hohlraum einzukoppeln. Dabei können die weiteren Hologramme so ausgelegt sein, dass sie für IR-Strahlung mit einem anderen Einfallswinkel und/oder einer anderen Wellenlänge (bzw. anderen Wellenlängen) ausgelegt sind. Natürlich ist in diesem Fall eine weitere photovoltaische Zelle vorgesehen, um die IR-Strahlung, die auf die weitere photovoltaische Zelle trifft, in elektrische Energie umzuwandeln.
Die Hologramme können an einer Grenzfläche der jeweiligen Scheibe ausgebildet sein. Beispielsweise können sie in einer Folie ausgebildet sein, die auf die Grenzfläche aufgebracht ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Hologramme innerhalb der jeweiligen Scheibe angeordnet sind bzw. in der jeweiligen Scheibe eingebettet oder vergraben sind. Bevorzugt wird dies dadurch realisiert, dass die Scheiben mehrteilig (beispielsweise zweiteilig) ausgebildet sind und die Hologramme zwischen den beiden Scheibenteilen angeordnet sind.
Die entsprechenden elektrischen Anschlüsse der photovoltaischen Zelle(n) können beispielsweise durch den entsprechenden Randverbund geführt werden.
Das erfindungsgemäße Fenster kann als klassisches Fenster oder als Teil einer Tür oder als Scheibe in Gebäuden, Fahrzeugen oder in sonstiger Art und Weise eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Fenster kann auch als Mehrfachverglasung (beispielsweise Zweifachverglasung, Dreifachverglasung, Vierfachverglasung, ...) bezeichnet werden.
Für die photovoltaische Zelle kann insbesondere ein Halbleitermaterial eingesetzt werden. Beispiele sind monokristallines Silizium oder CIGS (Kuper-Indium-Gallium-Diselenid).
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Mitansieht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fensters;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Details D von Fig. 1 ;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Fensters von Fig. 1 mit einer anderen Auftreffposition des Lichtstrahls L1 ‘;
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Fresnel-Reflexion an der ersten und zweiten Scheibe 2, 3;
Fig. 5 eine Darstellung des Strahlungsflusses des Sonnenlichtes durch ein Fenster 1 , bei dem keine Hologramme 10 und 1 1 vorgesehen sind;
Fig. 6 eine Darstellung gemäß Fig. 5, wobei das Fenster 1 die Hologramme 10 und 1 1 aufweist;
Fig. 7 eine Darstellung des Strahlungsflusses auf die photovoltaische Zelle 8; Fig. 8 eine Darstellung gemäß Fig. 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fensters und
Fig. 9 eine schematische Darstellung gemäß Fig. 1 eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fensters.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Fenster 1 eine erste Scheibe 2 und eine davon beabstandete zweite Scheibe 3, wobei die erste Scheibe 2 eine der zweiten Scheibe 3 zugewandte erste Seite 4 und die zweite Scheibe 3 eine der ersten Scheibe 2 zugewandte zweite Seite 5 aufweist. Zwischen den beiden einander zugewandten Seiten 4, 5 ist somit ein Hohlraum 6 gebildet, der mittels eines Randverbunds 7 gas- und feuchtigkeitsdicht bzw. hermetisch verschlossen ist. In den Hohlraum 6 ist ein gasförmiges Medium, wie z.B. Luft oder ein Edelgas (beispielsweise Argon, Krypton oder Xenon) eingefüllt.
Die beiden Scheiben 2 und 3, die beispielsweise Glasscheiben sein können, sind für Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich und für Strahlung aus dem Infrarotbereich transparent. Der Randverbund 7 ist insbesondere so ausgebildet, dass er die beiden Scheiben 2 und 3 in einem vorbestimmten Abstand zur Gewährleistung des Hohlraums 6 zusammenhält und verhindert, dass das gasförmige Medium aus dem Hohlraum 6 entweicht und Umgebungsluft und Feuchtigkeit in den Hohlraum 6 eindringen können.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist innerhalb des Hohlraums 6 eine photovoltaische Zelle 8 auf dem unteren Teil des Randverbunds 7, wie in Figur 1 gezeigt ist, angeordnet. Es kann sich dabei um eine einzelne photovoltaische Zelle oder um mehrere photovoltaische Zellen 8 handeln. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist (sind) bevorzugt entlang der gesamten Ausdehnung des Fensters 1 senkrecht zur Zeichenebene die photovoltaische(n) Zelle(n) angeordnet. Die photovoltaische(n) Zelle(n) 8 sind hier insbesondere so ausgebildet, dass sie IR-Strahlung mit einer oder mehreren vorbestimmten Wellenlängen aus dem Infrarotbereich in elektrische Energie umwandeln. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die vorbestimmten Wellenlängen von 850 nm und 1250 nm betrachtet.
Wie Figur 1 ferner zu entnehmen ist, weist die erste Scheibe 2 ein erstes Hologramm 10 und die zweite Scheibe 3 ein zweites Hologramm 11 auf. Die beiden Hologramme 10 und 11 sind so ausgelegt, dass sie Infrarotstrahlung, die unter einem vorbestimmten Einfallswinkel ai aus dem Bereich von 0° - 30° auf die erste Scheibe 2 trifft, zweimal so umlenkt, dass sie dann im Hohlraum 6 bis zur photovoltaischen Zelle 8 propagiert. Dabei kann nach der zweiten Umlenkung mittels der beiden Hologramme 10, 11 keine weitere Fresnel-Reflexion an einer der beiden Seiten 4, 5, genau eine Fresnel-Reflexion an einer der beiden Seiten 4, 5, genau eine Fresnel-Reflexion an jeder der beiden Seiten 4, 5 oder auch insgesamt mehr als zwei Fresnel- Reflexionen an den beiden Seiten 4, 5 auftreten, bis die IR-Strahlung auf die photovoltaische Zelle 8 trifft. Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt nach den beiden Umlenkungen an den beiden Hologrammen 10, 11 genau eine Fresnel-Reflexion an der zweiten Seite 5 und genau eine Fresnel-Reflexion an der ersten Seite 4 auf.
Wie nun Figur 1 in Verbindung mit Figur 2 zu entnehmen ist, wird von einem auf die von der zweiten Scheibe 3 abgewandten Seite 12 der ersten Scheibe 2 unter dem Einfallswinkel ai von 15° auftreffenden Sonnenlichtstrahl L1 ausgegangen, der durch die erste Scheibe 2 und das erste Hologramm 10 (bis auf die durch die unterschiedlichen Brechungsindizes bewirkte Brechung) unbeeinflusst transmittiert und über die erste Seite 4 unter dem gleichen Winkel von 15° (Ausfallswinkel ßi) austritt und unter diesem Winkel (Einfallswinkel az) von 15° auf die zweite Seite 5 trifft und in die zweite Scheibe 3 eintritt und dort auf das zweite Hologramm 11 trifft. Das zweite Hologramm 11 ist nun für den Einfallswinkel von 15° bezogen auf die zweite Seite 5 (alle angegebenen Einfalls- und Ausfallswinkel sind jeweils auf Luft bezogen) und die Wellenlängen von 850 nm und 1250 nm so ausgelegt, dass diese IR-Strahlung L2 so zur ersten Scheibe 2 zurückreflektiert wird, dass sie aus der zweiten Scheibe 3 unter einem Ausfallswinkel ß2 von 56° austritt und somit mit einem Einfallswinkel 03 von 56° auf die erste Seite 4 der ersten Scheibe 2 trifft, in die erste Scheibe 2 eintritt und dort auf das erste Hologramm 10 trifft. Das erste Hologramm 10 ist nun für IR-Strahlung L2 mit den Wellenlängen von 850 nm und 1250 nm, die unter dem genannten Einfallswinkel 03 auf die erste Seite 4 trifft, so ausgelegt, dass es diese so zur zweiten Seite 5 zurückreflektiert, dass sie aus der ersten Scheibe 2 über die erste Seite 4 mit einem Ausfallswinkel ßs von 85° austritt. Unter diesem Winkel trifft dann die IR-Strahlung L2 auf die zweite Seite 3 und wird mittels einer Fresnel- Reflexion zur ersten Seite 4 hin reflektiert, an der erneut eine Fresnel-Reflexion stattfindet, so dass die IR-Strahlung L2 schließlich auf die photovoltaische Zelle 8 trifft, wie in Figur 1 dargestellt ist. Somit wird der Hohlraum 6 als Wellenleiter für die IR-Strahlung L2 genutzt, die auf die photovoltaische Zelle 8 treffen soll.
Andere Wellenlängen des einfallenden Sonnenlichts L1 werden von den beiden Hologrammen 10, 11 nicht reflektiert, sondern transmittieren unbeeinflusst durch diese hindurch, so dass diese als Strahlung L3 über eine von der ersten Scheibe 2 abgewandte Seite 13 der zweiten Scheibe 3 aus der zweiten Scheibe 3 austreten.
Es wird somit von der in der Regel unerwünschten IR-Strahlung ein Teil mittels der Hologramme 10, 11 zur photovoltaischen Zelle 8 umgelenkt, so dass das Fenster 1 auch als holographisches Solarfenster 1 bezeichnet werden kann. In Figur 3 ist in gleicher Darstellung wie in Figur 1 der Fall gezeigt, bei dem aufgrund der Position des Auftreffens der Sonnenstrahlung L1 ‘ auf die Seite 12 der ersten Scheibe 2 die umgelenkte IR-Strahlung L2‘ nach der Umlenkung durch die beiden Hologramme 10, 11 direkt auf die photovoltaische Zelle 8 trifft.
Bei der ersten Umlenkung mittels des zweiten Hologramms 11 ist der Ausfallswinkel ß2 und somit auch der Einfallswinkel 03 so gewählt, dass er bevorzugt dem Brewsterwinkel BW entspricht, bei dem die Fresnel-Reflexion für p-polarisierte Strahlung Null wird, wie in dem Diagramm von Figur 4 dargestellt ist. In Figur 4 ist entlang der Abszisse der Einfallswinkel in [°] und entlang der Ordinate die Reflektivität von 0 bis 1 , wobei 0 für keine Reflexion und 1 für 100% Reflexion steht, aufgetragen. Die Kurve K1 zeigt dabei die Reflexion von p-polarisierter Strahlung bei dem verwendeten bekannten Fensterglas (N-K5) für eine Wellenlänge von 1000 nm, die Kurve K2 zeigt für diese Bedingungen die Reflexion von s-polarisierter Strahlung, die Kurve K3 zeigt die entsprechende Transmission für p-polarisierter Strahlung für diese Bedingungen und die Kurve K4 zeigt die entsprechende Transmission für s-polarisierte Strahlung für diese Bedingungen.
Der dritte Ausfallswinkel ßs von 85° ist so gewählt, dass eine möglichst hohe Fresnel-Reflexion HR auftritt, was wiederum der Darstellung von Figur 4 entnommen werden kann.
Der Grund dafür, dass der Ausfallswinkel ß2 und somit auch der Einfallswinkel 03 so gewählt sind, dass sie bevorzugt dem Brewsterwinkel BW entsprechen, ist unter anderem wie folgt begründet. Die fresnelschen Formeln beschreiben quantitativ die Reflexion und Transmission einer ebenen, elektromagnetischen Welle an einer ebenen Grenzfläche. Daher wird eine solche Reflexion auch häufig als Fresnel-Reflexion bezeichnet. Wenn nun gewünscht ist, dass z.B. Licht durch eine Fläche transmittieren soll, ist die dabei auftretende Fresnel-Reflexion ein nicht gewünschter Verlust. Um mehr Licht zum Hologramm 10 zu leiten, anstatt das Licht an der ersten und/oder zweiten Seite 4, 5 durch eine Fresnelreflexion zu reflektieren und somit in der Scheibe 2 und/oder 3 zu propagieren, ist der Brewster-Winkel vorteilhaft, um die p-polarisierte Strahlung vollständig zu transmittieren.
In Figur 5 ist der Strahlungsfluss des Sonnenlichts (und zwar das durch die Atmosphäre gefilterte Sonnenlicht auf Meeresniveau) durch ein Fenster 1 ohne die beiden Hologramme 10 und 11 in Abhängigkeit der Wellenlänge für einen Einfallswinkel von 15° dargestellt, wobei entlang der Abszisse die Wellenlänge in [pm] und entlang der Ordinate der Fluss in [Watt] aufgetragen ist. Figur 6 zeigt nun in gleicher Darstellung den Strahlungsfluss der Sonnenstrahlung durch das Fenster 1 , wobei dieses nun die beiden Hologramme 10 und 1 1 aufweist.
In Figur 7 ist der Strahlungsfluss gezeigt, der aufgrund der Hologramme auf die photovoltaische Zelle 8 trifft. Bei den Darstellungen gemäß Figuren 5 und 6 wurde von 100 Watt Sonnenlicht insgesamt ausgegangen, wobei die beiden Hologramme 10, 1 1 26 Watt I R-Licht herausfiltern, so dass dieses nicht durch die Scheibe 1 transmittiert wird. Von der herausgefilterten IR- Strahlung treffen 0,14 Watt auf die photovoltaische Zelle 8.
Somit wird erfindungsgemäß die IR-Strahlung sehr gut herausgefiltert und darüber hinaus zum Teil auch noch auf die photovoltaische Zelle 8 gelenkt, so dass ein holographisches Solarfenster 1 vorliegt.
Ein weiterer Vorteil des Fensters 1 liegt darin, dass nicht nur die IR-Strahlung mit den vorbestimmten Wellenlängen von 850 nm und 1250 nm herausgefiltert wird, sondern dass auch die Bereiche A und B mit größeren Wellenlängen neben diesen beiden Wellenlängen 850 nm und 1250 nm offensichtlich herausgefiltert werden, wie ein Vergleich dieser Bereiche A und A‘ und B und B‘ in den Figuren 5 und 6 deutlich zeigt.
Somit kann das Fenster 1 auch als Isolierglas bzw. Wärmedämmglas bezeichnet werden, da von der auftreffenden IR-Strahlung nur ein Bruchteil transmittiert wird.
Für die photovoltaische Zelle 8 kann beispielsweise ein Halbleitermaterial verwendet werden. Es kann beispielsweise monokristallines Silizium oder CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid) verwendet werden.
Ferner ist es möglich, wie in Figur 8 gezeigt ist, eine Abbildungsoptik 14 vorzusehen, die die im Hohlraum 6 propagierende IR-Strahlung auf die photovoltaische Zelle 8 fokussiert. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Zylinderlinse handeln. Damit ist es möglich, die Größe der photovoltaischen Zelle 8 zu verringern, was beispielsweise zu Kostenreduzierungen und/oder Gewichtsreduzierungen führen kann.
Ferner ist das Fenster 1 nicht auf ein Zweischeibenfenster beschränkt. Es kann beispielsweise drei oder mehrere Schreiben aufweisen. In Figur 9 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem eine dritte Scheibe 20 vorgesehen ist, die mit einem weiteren Randverbund 21 mit der zweiten Scheibe 2 so verbunden ist, dass ein zweiter Hohlraum 22 zwischen der zweiten Scheibe 3 und der dritten Scheibe 20 vorliegt. Auch der zweite Hohlraum 22 kann als Wellenleiter für umgelenkte IR-Strahlung verwendet werden. Dazu kann die zweite Scheibe 3 ein drittes Hologramm 23 und die dritte Scheibe 20 ein viertes Hologramm 24 aufweisen, die grundsätzlich in gleicher Weise wie das erste und zweite Hologramm 10, 11 wirken, aber für einen anderen Einfallswinkel und/oder eine oder mehrere andere Wellenlängen aus dem IR-Bereich ausgelegt sind, um diese entsprechende IR-Strahlung in dem weiteren Hohlraum 22 bis zu einer weiteren photovoltaischen Zelle 25 zu propagieren.
Das Fenster 1 kann insbesondere als Fenster oder Tür für ein Gebäude ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche
1. Fenster mit einer ersten Schreibe (2; 3) und einer davon beabstandeten zweiten Scheibe (3; 20), wobei die erste Scheibe (2) eine der zweiten Scheibe (3) zugewandte erste Seite (4) und die zweite Scheibe (3) eine der ersten Scheibe (2) zugewandte zweite Seite (5) aufweist, wobei zwischen den beiden einander zugewandten Seiten (4, 5) ein Hohlraum (6; 22) vorliegt, der mittels eines Randverbunds (7) verschlossen ist und der mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist, wobei die beiden Scheiben (2, 3; 20) für Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich und Strahlung aus dem Infrarotbereich transparent sind, wobei der Randverbund (7; 21 ) eine photovoltaische Zelle (8; 25) aufweist, die IR-Strahlung mit einer vorbestimmten Wellenlänge aus dem Infrarotbereich in elektrische Energie umwandelt, wobei die erste Scheibe (2) ein erstes Hologramm (10) und die zweite Scheibe (3) ein zweites Hologramm (11 ) aufweist, wobei die beiden Hologramme (10, 11 ) so ausgelegt sind, dass die IR-Strahlung (L1 ), die die vorbestimmte Wellenlänge aufweist und die unter einem vorbestimmten ersten Einfallswinkel (ai) auf die erste Scheibe (2) trifft, eine erste Umlenkung an einem der beiden Hologramme (10, 11 ) zum anderen der beiden Hologramme (10, 11 ) so erfährt, dass die umgelenkte IR-Strahlung (L2) mit einem zweiten Einfallswinkel (CG), der größer ist als der erste Einfallswinkel (c ), auf das andere der beiden Hologramme (10, 11 ) trifft und von diesem so umgelenkt wird, dass sie unter einem ersten Ausfallswinkel (ßs), der größer ist als der zweite Einfallswinkel (03), in den Hohlraum (6) einfällt und in diesem bis zur photovoltaischen Zelle (8; 25) propagiert.
2. Fenster nach Anspruch 1 , wobei der vorbestimmte erste Einfallswinkel im Bereich von 0° - 30° liegt.
3. Fenster nach Anspruch 1 oder 2, wobei die IR-Strahlung in dem Hohlraum (6; 22) so propagiert, dass sie entweder nach der zweiten Umlenkung an den beiden Hologrammen direkt, durch genau eine Fresnel-Reflexion an dieser gegenüberliegenden Seite, durch genau eine Fresnel-Reflexion an jeder der beiden Seiten (4, 5) oder durch mehrere Fresnel-Reflexionen an den einander zugewandten Seiten der beiden Scheiben (2, 3) bis zur photovoltaischen Zelle (8; 25) geführt wird.
4. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, wobei die erste Seite (4) der ersten Scheibe (2) den Hohlraum (6; 22) begrenzt und/oder die zweite Seite (5) der zweiten Scheibe (3) den Hohlraum (6; 22) begrenzt.
5. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem das erste Hologramm (10) innerhalb der ersten Scheibe (2) angeordnet und/oder das zweite Hologramm (11 ) innerhalb der zweiten Scheibe angeordnet sind/ist.
6. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, wobei die beiden Hologramme (10, 11 ) für Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich transparent sind.
7. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die beiden Hologramme (10, 11 ) keine Strahlung aus dem sichtbaren Wellenlängenbereich umlenken und/oder reflektieren.
8. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die beiden Hologramme (10, 11 ) die Umlenkung der IR-Strahlung mit der vorbestimmten Wellenlänge jeweils durch Reflexion bewirken.
9. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die beiden Scheiben jeweils Glasscheiben sind.
10. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der zweite Einfallswinkel (as) dem Brewsterwinkel für eine Fresnel-Reflexion an der entsprechenden Scheibe entspricht oder nicht mehr als 5° von diesem abweicht.
11 . Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der erste Ausfallswinkel (ßs) größer oder gleich 80° und kleiner als 90° ist.
12. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem eine Abbildungsoptik (14) vorgesehen ist, die die propagierende IR-Strahlung auf die photovoltaische Zelle (8) fokussiert.
13. Fenster nach einem der obigen Ansprüche, bei dem eine dritte Schreibe (20) beabstandet zur ersten oder zweiten Scheibe vorgesehen ist, wobei zwischen den beiden einander zugewandten Seiten der ersten bzw. zweiten und der dritten Scheibe ein weiterer Hohlraum (22) vorliegt, der mittels eines weiteren Randverbunds (21 ) verschlossen ist und der mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist.
14. System mit einem Fenster (1 ) nach einem der obigen Ansprüche, einer wiederaufladbaren Batterie, in der die elektrische Energie der photovoltaischen Zelle (8;
25) gespeichert wird, und einem elektrischen Aktuator, der im oder am Fenster (1 ) vorgesehen ist, wobei die Batterie den elektrischen Aktuator mit Strom versorgt.
15. System nach Anspruch 14, wobei die wiederaufladbare Batterie im oder am Fenster befestigt ist.
16. System nach Anspruch 14 oder 15, wobei die wiederaufladbare Batterie austauschbar vorgesehen ist.
17. System nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem der Aktuator das Fenster (1 ) öffnen oder schließen kann, eine Jalousie am Fenster (1 ) heben oder senken kann, und/oder durch Anlegen eines Potentials die Transmission einer am Fenster (1 ) vorgesehenen elektrochromen Schicht ändern kann.
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EP2947701A1 (de) * 2013-01-21 2015-11-25 Holomedia LLC Lichtkonzentrationsmechanismus, photovoltaische energieerzeugungsvorrichtung, fensterstruktur und fensterglas

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