DE19901273A1

DE19901273A1 - Solargenerator für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19901273A1
Application number: DE19901273A
Authority: DE
Inventors: Bernd Hase
Original assignee: Webasto Vehicle Systems International GmbH
Current assignee: Webasto Vehicle Systems International GmbH
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-07-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Solargenerator für ein Einbau in Fahrzeuge, der mit mindestens einer Solarzelle (12) und einer Schutzschicht (16) zum Abdecken der Solarzelle(n) auf der dem Lichteinfall zugewandten Seite versehen ist, wobei die Schutzschicht so ausgebildet ist, daß sie als Gestaltungsmittel für den ästhetischen Eindruck des Anblicks der dem Lichteinfall zugewandten Seite der bzw. jeder Solarzelle dient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Solargenerator für den Einbau in Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solcher gattungsgemäßer Solargenerator ist allgemein bekannt. So ist z. B. aus EP 0 204 562 B1 ein Mehrschicht-Solarmodul für einen transparenten Deckel eines Kraftfahrzeug-Sonnendachs bekannt, welches so ausgebildet ist, daß ein erster Spektralbereich des einfallenden Lichts von den Solarzellen absorbiert und in Strom umgewandelt wird, während ein zweiter Spektralbereich des einfallenden Lichts in das Fahrzeuginnere durchgelassen wird.

Aus DE 41 05 396 C2 ist ein Solarzellenmodul für den Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches bekannt, bei welchem die Schutzschicht der Solarzellen von einer Glasschicht gebildet wird, die mit einem keramischen Siebdruckmuster versehen ist, um die Durchsicht auf die unter der Glasschicht liegenden elektrischen Anschlüsse und Verbindungen der Solarzellen zu verhindern.

Aus DE 40 23 152 C2 ist ein ähnliches Solarzellenmodul bekannt, bei welchem die Schutzschicht von einer Glasplatte gebildet wird, die auf ihrer Rückseite mittels Siebdruck oder Photolithographie mit einem Maskierungsmedium beschichtet ist, um Verbindungselemente zwischen den Solarzellen abzudecken.

Aus DE 43 37 128 A1 ist ein Solargenerator bekannt, welcher unter anderem für mobile terrestrische Anwendungen verwendet werden kann und bei welchem die Schutzschicht aus Glas oder Kunststoff besteht und an der dem einfallenden Licht zugewandten Oberfläche eine Mikropyramidenstruktur aufweist, um eine Reflexion des einfallenden Lichts an der Schutzschichtoberfläche möglichst zu verhindern und dadurch den Wirkungsgrad des Solargenerators zu erhöhen.

Aus EP 0 766 320 A2 ist ein Solargenerator zur Verwendung auf Gebäudedächern bekannt, bei welchem die Schutzschicht so ausgebildet ist, daß sie für ein Anzeigemuster, z. B. eine Buchstaben/Zahlenkombination, sorgt, um das Solarmodul zu kennzeichnen.

Bei der Verwendung von Solargeneratoren in Fahrzeugen spielt der ästhetische Eindruck, den der Solargenerator für den Betrachter bietet, eine wichtige Rolle. Dabei wird in der Regel ein möglichst homogener Gesamteindruck des Solargenerators gewünscht, so daß der Solargenerator den ästhetischen Gesamteindruck des Fahrzeugs möglichst wenig beeinträchtigt. Üblicherweise werden die Solarzellen des Solargenerators durch eine transparente Schutzschicht, meist Klar- oder Weißglas, vor mechanischer Beschädigung und Witterungseinflüssen geschützt. Der ästhetische Eindruck der Solarzellen wird herkömmlicherweise ausschließlich durch den Aufbau und Herstellungsprozeß der Solarzellen gesteuert. Dies erfordert einen aufwendigen, d. h. kostspieligen Herstellungsprozeß, wobei vorzugsweise quadratische monokristalline Solarzellen verwendet werden. Die Verwendung von billigeren Solarzellen würde bei der üblichen Verwendung einer möglichst transparenten Schutzschicht zu einem unerwünschten ästhetischen Eindruck führen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Solargenerator für den Einbau in Fahrzeuge zu schaffen, der auch bei Verwendung kostengünstiger Solarzellen einen guten ästhetischen Eindruck vermittelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Solargenerator, wie er in Anspruch 1 definiert ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung ist vorteilhaft, daß durch die Verwendung der ohnehin erforderlichen Schutzschicht als Gestaltungsmittel für den ästhetischen Eindruck die Auswahl der Solarzellen ohne oder zumindest mit weniger Rücksicht auf ästhetischen Anforderungen getroffen werden kann, so daß auch die Verwendung kostengünstiger Solarzellen ohne wesentliche Beeinträchtigung des ästhetischen Eindrucks ermöglicht wird.

Vorzugsweise ist die Schutzschicht dabei so ausgebildet, daß sie eine Homogenisierung des Gesamteindrucks der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Solargenerators bewirkt. Dies kann durch eine entsprechende Oberflächengestaltung der Schutzschicht erzielt werden, vorzugsweise, indem die Schutzschicht als Scheibe mit Frozen-Glass-Struktur ausgebildet ist.

Alternativ kann die Schutzschicht eine getönte oder bedruckte Scheibe sein und dabei so ausgebildet sein, daß die Transmission in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich noch ausreichend ist.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Schutzschicht aus Kostengründen um eine Glasscheibe.

Aus Kostengründen bestehen die Solarzellen vorzugsweise aus polykristallinem oder amorphem Material. Es können kreisförmige Solarzellen verwendet werden.

Vorzugsweise wird der Solargenerator für ein Deckelelement eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches verwendet.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Solargenerator, der in den Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches integriert ist, und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 und 2 ist ein Deckel eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches, z. B. eines Schiebedaches oder Schiebehebedaches dargestellt, in welchen ein Solarmodul integriert ist. Der Deckel ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Solarmodul umfaßt mehrere Solarzellen 12, die mittels elektrischen Verbindungen 14 elektrisch miteinander verbunden bzw. an den Stromabnehmer angeschlossen sind. Die Solarzellen 12 sind polykristalline kreisförmige Zellen ausgebildet. Es können jedoch auch amorphe oder z. B. nichtquadratische monokristalline Solarzellen verwendet werden, sofern sie kostengünstiger als die üblicherweise verwendeten vollquadratischen monokristallinen "Automobilzellen" sind.

Gemäß Fig. 2 setzt sich der Deckel 12 aus einer oberen Scheibe 16 und einer unteren Scheibe 18 zusammen, zwischen denen die Solarzellen 12 mittels Klebefolie 20 eingebettet sind. Das der Verstärkung des Deckels 12 im Randbereich dienende Deckelinnenblech 22 ist ebenso wie ein den Deckel 10 am Umfang umgebender Kunststoffrahmen 24 mittels einer Kunststoffvergußmasse 26 am Deckel 10 befestigt. Eine außen am Kunststoffrahmen 24 umlaufende Nut dient zur Aufnahme einer Dichtung 28.

Bei den Scheiben 16 und 18 handelt es sich vorzugsweise um Glasscheiben, wobei jedoch auch Kunststoffscheiben verwendet werden können. Die obere Scheibe 16 dient einerseits als Schutzschicht für die Solarzellen 12 gegenüber mechanischer Beschädigung und Witterungseinflüssen, sie ist andererseits jedoch auch so ausgebildet, daß sie als Gestaltungsmittel für den ästhetischen Eindruck dient, der von der dem Lichteinfall zugewandten Seite der Solarzellen 12 hervorgerufen wird. Zu diesem Zweck ist die obere Scheibe 16 an ihrer Oberseite mit einer sogenannten "Frozen-Glass"-Struktur versehen, d. h. die Oberseite ist so ausgebildet, daß sie den Eindruck von auf der Oberfläche der Scheibe 16 angefrorenen Wassertropfen erweckt. Diese wellige Struktur führt zu einer entsprechenden Lichtbrechung, die für den Betrachter dazu führt, daß der Gesamteindruck der Oberseite, d. h. der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Deckels 10, insgesamt homogenisiert wird, d. h. die Struktur der Solarzellenoberfläche ist weniger deutlich auszumachen, als dies bei einer üblichen planaren Scheibe der Fall wäre.

Alternativ zu der beschriebenen "Frozen-Glass"-Struktur kann die obere Scheibe 16 jedoch auch entsprechend bedruckt oder getönt sein, wobei darauf zu achten ist, daß die Transmission in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich noch ausreichend ist.

Allgemein ist sogar eine Verringerung der Transmission der oberen Scheibe 16 in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich zugunsten einer verbesserten ästhetischen Wirkung akzeptabel. Dies kann in gewissem Rahmen dadurch ausgeglichen werden, daß Solarzellen mit entsprechend höherem Wirkungsgrad verwendet werden. Da wegen der verbesserten ästhetischen Wirkung keine speziellen teueren "Automobilzellen" verwendet werden müssen, ist diese Lösung in der Regel immer noch preisgünstiger als herkömmliche Module mit "Automobilzellen" und hochtransparenter Schutzschicht.

Bezugszeichenliste

10

Solardeckel

12

Solarzellen

14

Verbinder

16

obere Scheibe

18

untere Scheibe

20

Klebefolie

22

Deckelinnenblech

24

Kunststoffrahmen

26

Kunststoffvergußmasse

28

Dichtung

Claims

1. Solargenerator für den Einbau in Fahrzeuge, mit mindestens einer Solarzelle (12) und einer Schutzschicht (16) zum Abdecken der Solarzelle(n) auf der dem Lichteinfall zugewandten Seite, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (16) so ausgebildet ist, daß sie als Gestaltungsmittel für den ästhetischen Eindruck des Anblicks der dem Lichteinfall zugewandten Seite der bzw. jeder Solarzelle (12) dient.

2. Solargenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (16) so ausgebildet ist, daß sie eine Homogenisierung des Gesamteindrucks der dem Lichteinfall zugewandten Seite des Solargenerators bewirkt.

3. Solargenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierung durch die Oberflächengestaltung der Schutzschicht (16) erzielt wird.

4. Solargenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht eine Scheibe (16) mit frozen-glass-Struktur ist.

5. Solargenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierung dadurch erzielt wird, daß Schutzschicht eine getönte oder bedruckte Scheibe ist und dabei so ausgebildet ist, daß die Transmission in dem für die Stromerzeugung relevanten Spektralbereich noch ausreichend ist.

6. Solargenerator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schutzschicht um eine Glasscheibe (16) handelt.

7. Solargenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Solarzelle (12) aus polykristallinem oder amorphem Material besteht.

8. Solargenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Solarzelle (12) kreisförmig ist.

9. Solargenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Solargenerator zur Verwendung in einem Deckelelement (10) eines öffnungsfähigen Fahrzeugdaches ausgebildet ist.