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Title:
SOLAR GENERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/215549
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a solar generator (10) comprising a number of solar modules (12) and a number of optical waveguides (20), wherein each solar module (12) has at least one solar cell (14) and at least one surface (16) for receiving sunlight (4), wherein each optical waveguide (20) has at least one first end (22) having a first end face (24) for receiving sunlight (4) and at least one second end (26) having a second end face (28) for giving off sunlight (4), wherein on each surface (16) of the number of solar modules (12) at least one second end face (28) of the number of optical waveguides (20) is arranged in front of or on the corresponding surface (16) in such a way that the sunlight (4) given off by the at least one second end face (28) impinges at least partially on the corresponding surface (16).

Inventors:
ASIRI ALI (SA)
ALSOMA IBRAHIM (SA)
Application Number:
PCT/IB2019/053597
Publication Date:
November 14, 2019
Filing Date:
May 02, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ASIRI ALI (SA)
ALSOMA IBRAHIM (SA)
International Classes:
H01L31/054
Foreign References:
US5575860A1996-11-19
US5089055A1992-02-18
US20100108142A12010-05-06
DE19735281A11999-02-18
EP2136409A12009-12-23
DE202007002898U12008-07-10
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Solargenerator (10, 100) umfassend eine Anzahl von Solarmodulen (12) und eine An zahl von Lichtwellenleitern (20), wobei jedes Solarmodul (12) mindestens eine Solar zelle (14) und mindestens eine Oberfläche (16) zur Aufnahme von Sonnenlicht (4) aufweist, wobei jeder Lichtwellenleiter (20) mindestens ein erstes Ende (22) mit einer ersten Stirnseite (24) zur Aufnahme von Sonnenlicht (4) und mindestens ein zweites Ende (26) mit einer zweiten Stirnseite (28) zur Abgabe von Sonnenlicht (4) aufweist, wobei an jeder Oberfläche (16) der Anzahl von Solarmodulen (12) mindestens eine zweite Stirnseite (28) der Anzahl von Lichtwellenleitern (20) derart vor oder an der je weiligen Oberfläche (16) angeordnet ist, dass durch die mindestens eine zweite Stirn seite (28) abgegebenes Sonnenlicht (4) zumindest teilweise auf die jeweilige Oberflä che (16) trifft.

2. Solargenerator (10, 100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die min destens eine zweite Stirnseite (28) im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Oberflä che (16) angeordnet ist.

3. Solargenerator (10, 100) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Stirnseite (28) im Wesentlichen orthogonal zu einer Längs mittelachse (x) des jeweiligen zweiten Endes (26) des Lichtwellenleiters (20) ausgebil det ist.

4. Solargenerator (10, 100) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zweite Stirnseite (28) in einem schrägen Winkel zu einer Längsmitte lachse (x) des jeweiligen zweiten Endes (26) des Lichtwellenleiters (20) ausgebildet ist.

5. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Stirnseite (24) und/oder mindestens eine zweite Stirnseite (28) der Anzahl von Lichtwellenleitern (20) plan ausgebildet sind.

6. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Stirnseite (24) und/oder mindestens eine zweite Stirnseite (28) der Anzahl von Lichtwellenleitern (20) konvex ausgebildet sind.

7. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mindestens einen Reflektor (34) umfasst.

8. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator (10, 100) zumindest eine per forierte Abdeckscheibe (30, 130) mit mindestens einer Durchgangsöffnung (32) um fasst, wobei mindestens ein zweites Ende (26) der Anzahl von Lichtwellenleitern (20) zumindest teilweise in der Durchgangsöffnung (32) angeordnet ist.

9. Solargenerator (10, 100) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abdeckscheibe (30, 130) des Solargenerators (10, 100) mindestens ein Reflektor (34) angeordnet ist.

10. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator (10, 100) mindestens eine Ab deckung (40, 140) für mindestens ein erstes Ende (24) der Anzahl von Lichtwellenlei tern (20) aufweist, wobei die Abdeckung (40, 140) mindestens eine Linse (42, 142) zur Lichtbündelung aufweist.

11. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der Solargenerator (10, 100) zumindest ein Mittel zur Ausrichtung zur Sonne (2) für mindestens ein erstes Ende (24) der Anzahl von Lichtwellenleitern (20) umfasst.

12. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtwellenleiter (20) zumindest teilwei se als mindestens ein Bündel (160) angeordnet sind.

13. Solargenerator (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Solarmodule (12) als mindestens eine Stapelung (150) angeordnet sind.

14. Verwendung eines Solargenerators (10, 100) gemäß einem oder mehreren der vor hergehenden Ansprüche zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht (4), wo bei der Solargenerator (10, 100) eine Vielzahl von Solarmodulen (12) und/oder Licht wellenleitern (20) umfasst.

Description:
Solargenerator

Die Erfindung betrifft einen Solargenerator. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung ei nes Solargenerators zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht.

Die Nachfrage nach erneuerbaren Energien, insbesondere durch Solarenergie ist hoch. Nach teilig bei bekannten Solargeneratoren mit Solarmodulen ist, dass die Solarmodule meist großflächig angeordnet und zur Sonne ausgerichtet werden müssen. Dies ist aufwendig und wird auch teilweise als unschön empfunden. In dichtbebauten Gebieten ist eine großflächige Anordnung von Solarmodulen auch nur begrenzt möglich. Je nach Witterung müssen die So larmodule regelmäßig gewartet und gesäubert werden. Dies kann sehr aufwendig sein, ins besondere bei Montagen der Module auf einem Hausdach.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Solargenerator bereitzustellen, der besonders kompakt ausgebildet ist und besonders einfach gewartet werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen erfindungsgemäßen Solargenerator wie nachfolgend beschrieben.

Der erfindungsgemäße Solargenerator weist eine Anzahl von Solarmodulen und eine Anzahl von Lichtwellenleitern auf, wobei jedes Solarmodul mindestens eine Solarzelle und mindes tens eine Oberfläche zur Aufnahme von Sonnenlicht aufweist, wobei jeder Lichtwellenleiter mindestens ein erstes Ende mit einer ersten Stirnseite zur Aufnahme von Sonnenlicht und mindestens ein zweites Ende mit einer zweiten Stirnseite zur Abgabe von Sonnenlicht auf weist, wobei an jeder Oberfläche der Anzahl von Solarmodulen mindestens eine zweite Stirnseite der Anzahl von Lichtwellenleitern derart vor oder an der jeweiligen Oberfläche an geordnet ist, dass durch die mindestens eine zweite Stirnseite abgegebenes Sonnenlicht zu mindest teilweise auf die jeweilige Oberfläche trifft.

Der erfindungsgemäße Solargenerator hat den Vorteil, dass die Solarmodule nicht flächig zur Sonne ausgerichtet werden müssen. Die Solarmodule können beliebig zueinander angeord net werden, beispielsweise als Stapelung. Die Solarmodule können auch in einem Gehäuse beziehungsweise in einem Innenraum eines Gebäudes angeordnet werden. Dort sind diese vor Witterung geschützt. Die Solarmodule können beispielsweise in einem Gebäudekeller angeordnet sein. Hierdurch müssen die Solarmodule weniger intensiv gewartet werden. Die Sonnenlichteinspeisung erfolgt erfindungsgemäß durch die Lichtwellenleiter, wobei durch die erfindungsgemäße Anordnung der Lichtwellenleiter, das Sonnenlicht besonders effizient an die Solarmodule abgegeben wird.

Unter einer Solarzelle im Sinne der Erfindung wird ein Bauteil verstanden, das dazu ausgebil det ist, um Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Hierdurch kann dann Strom erzeugt werden. Mindestens eine Solarzelle kann beispielsweise als Farbstoff-Solarzel le, organische Solarzelle, oder Halbleitersolarzelle ausgebildet sein. Mindestens eine Solar zelle kann besonders bevorzugt Silizium umfassen. Diese Solarzelle kann beispielsweise als Dickschicht- oder Dünnschicht-Siliziumzelle ausgebildet sein.

Vorzugsweise umfasst ein Solarmodul eine Vielzahl von Solarzellen. Die Solarzellen sind vor zugsweise in Reihe geschaltet. Die Solarzellen können flächig als Solarpaneele in den Solar modulen vorliegen. Das Solarmodul kann für die Solarzellen eine Kapselung aufweisen.

Mindestens ein Lichtwellenleiter ist vorzugsweise als Glasfaserkabel ausgebildet. Mindestens ein Lichtwellenleiter weist bevorzugt einen Durchmesser vom 0,5 mm bis 4 mm auf. Mindes tens ein Lichtwellenleiter weist besonders bevorzugt einen Durchmesser von 2 mm auf. Vor zugsweise weisen alle Lichtwellenleiter des erfindungsgemäßen Solargenerators den glei chen Durchmesser auf.

Zum Schutz vor Witterung kann zumindest ein Lichtwellenleiter eine Ummantelung aufwei sen. Besonders bevorzugt weist eine Anzahl von Lichtwellenleiter, die in einem Bündel ange ordnet sind, zumindest abschnittsweise eine gemeinsame Ummantelung auf.

Die mindestens eine zweite Stirnseite ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur jeweili gen Oberfläche des Solarmoduls angeordnet, damit die Stirnseite direkt, beziehungsweise frontal zur Oberfläche ausgerichtet ist, um besonders effektiv Sonnenlicht an diese abzuge- ben. Denn das abgegebene Sonnenlicht trifft derart direkt und im Wesentlichen frontal auf die Oberfläche auf.

Die mindestens eine zweite Stirnseite ist im Wesentlichen orthogonal zu einer Längsmitte lachse des jeweiligen zweiten Endes des Lichtwellenleiters ausgebildet. Alternativ kann die mindestens eine zweite Stirnseite in einem schrägen Winkel zu einer Längsmittelachse des jeweiligen zweiten Endes des Lichtwellenleiters ausgebildet sein, um die Oberfläche der zweiten Stirnseite zu erhöhen und um den Austrittswinkel des abgegebenen Sonnenlichts festzulegen.

Um eine einfache Herstellung zu realisieren, sind bevorzugt mindestens eine erste Stirnseite, und/oder mindestens eine zweite Stirnseite der Anzahl von Lichtwellenleitern plan ausgebil det.

Um einen besonders weiten Eintrittswinkel, beziehungsweise um eine besonders weite Streuung des abgegebenen Sonnenlichts realisieren zu können, sind vorzugsweise mindes tens eine erste Stirnseite und/oder mindestens eine zweite Stirnseite der Anzahl von Licht wellenleitern konvex ausgebildet. Die mindestens eine erste Stirnseite und/oder mindestens eine zweite Stirnseite können beispielsweise halbkugelförmig ausgebildet sein.

Der Solargenerator umfasst besonders bevorzugt mindestens einen Reflektor, um Sonnen licht zu einer Oberfläche zur Aufnahme von Sonnenlicht eines Solarmoduls zu leiten. Auf die se Weise kann eine ungewollte Absorption von Sonnenlicht durch andere Bauteile als der Oberfläche eines Solarmoduls vermieden werden.

Der Solargenerator umfasst bevorzugt zumindest eine perforierte Abdeckscheibe mit min destens einer Durchgangsöffnung, wobei mindestens ein zweites Ende der Anzahl von Licht wellenleitern zumindest teilweise in der Durchgangsöffnung angeordnet ist. Die Durch gangsöffnung ist beispielsweise als Bohrung ausgebildet.

Die Abdeckscheibe weist vorzugsweise eine Vielzahl von Durchgangsöffnung auf. Um eine gleichmäßige Beleuchtung der Oberfläche eines Solarmoduls zu realisieren, sind die Durch- gangsöffn ungen vorzugsweise in einem gleichmäßigen Raster auf der Abdeckscheibe ange ordnet.

Die Abdeckscheibe kann eine Durchgangsöffnung aufweisen, die orthogonal zu einer Ober fläche eines Solarmoduls angeordnet ist, um das jeweilige, in der Durchgangsöffnung ange ordnete zweite Ende eines Lichtwellenleiters orthogonal zur Oberfläche auszurichten.

Die Abdeckscheibe kann eine Durchgangsöffnung aufweisen, die schräg zu einer Oberfläche eines Solarmoduls angeordnet ist, um das jeweilige in der Durchgangsöffnung angeordnete zweite Ende eines Lichtwellenleiters zur Oberfläche in einem schrägen Winkel auszurichten. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, um Ecken und/oder Ränder der Oberfläche eines Solarmoduls auszuleuchten.

Die Abdeckscheibe kann auch als Träger für zumindest ein Solarmodul ausgebildet sein. Bei spielsweise kann die Abdeckscheibe an einer Rückseite eines Solarmoduls angeordnet sein. Das beziehungsweise die in der Abdeckscheibe angeordneten zweiten Enden können dann zu einer Oberfläche eines benachbarten Solarmoduls ausgerichtet sein. Dieses benachbarte Solarmodul kann wiederum auch eine Abdeckscheibe als Träger aufweisen, welche an der Rückseite des Solarmoduls angeordnet ist. Das beziehungsweise die in der Abdeckscheibe angeordneten zweiten Enden können dann wiederum zu einer Oberfläche eines weiteren benachbarten Solarmoduls ausgerichtet sein und so weiter. Derart kann eine Stapelung von mehreren Solarmodulen übereinander realisiert werden. Abdeckscheiben können wie Re galböden zur Anordnung von mehreren Solarmodulen übereinander verwendet werden.

Alternativ kann die Abdeckscheibe auch über beziehungsweise an der Oberfläche eines So larmoduls angeordnet sein. Das beziehungsweise die in der Abdeckscheibe angeordneten zweiten Enden können dann zu der Oberfläche des Solarmoduls ausgerichtet sein. Diese An ordnung kann in einer Stapelung von Solarmodulen mehrfach übereinander angeordnet werden. Die Abdeckscheiben können wie Regalböden verwendet werden, an denen die So- larmodule angehängt sind. Auch eine Stapelung nebeneinander benachbarter Solarmodule ist denkbar. Hierzu werden die vorbeschriebenen Anordnungen auf die Seite gelegt beziehungsweise um 90° gedreht. Dadurch, dass die Abdeckscheibe sowohl als Führung beziehungsweise Halterung mindes tens ein zweites Endes und als Träger beziehungsweise Halterung für mindestens ein Solar modul fungiert, ist eine besonders einfache und kompakte Bauweise, insbesondere durch Stapelung wie vorbeschriebenen, realisierbar.

Die Abdeckscheibe kann zumindest einen Abstandshalter umfassen, um zwischen der Ab deckscheibe und dem jeweiligen Solarmodul einen Spalt bereitzustellen. In dem Spalt kann beispielsweise ein Lichtwellenleiter durchgeführt werden.

An der Abdeckscheibe des Solargenerators ist bevorzugt mindestens ein Reflektor angeord net. Die Abdeckscheibe kann beispielsweise eine reflektierende Folie, Beschichtung und/oder Anstrich aufweisen. Der Reflektor kann besonders bevorzugt eine spiegelnde Oberfläche umfassen. Der Reflektor kann ein Metall umfassen.

Zum Schutz vor Witterung weist der Solargenerator vorzugsweise mindestens eine Abde ckung für mindestens ein erstes Ende der Anzahl von Lichtwellenleitern auf. Die Abdeckung ist besonders bevorzugt zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgebildet. Die Abdeckung kann beispielweise zumindest teilweise aus Glas und/oder Kunststoff ausgebildet sein.

Zum Schutz vor Witterung kann der Solargenerator mindestens ein Gehäuse umfassen. Das Gehäuse kann vorzugsweise einen ersten Gehäuseteil für zumindest eine erste Stirnseite ei nes Lichtwellenleiters und einen zweiten Gehäuseteil für mindestens eine zweite Stirnseite und mindestens ein Solarmodul umfassen. Die Gehäuseteile können separat ausgebildet sein. Das Gehäuse kann eine Kühlung und/oder Lüftung umfassen. Das Gehäuse kann zumin dest einen Reflektor umfassen. Der Reflektor kann wie vorbeschrieben als Folie, Farbe bezie hungsweise Anstrich und/oder Bedampfung an einer Innenwandung des Gehäuses ausgebil det sein. Die Abdeckung kann als Deckelteil des Gehäuses, insbesondere des ersten Gehäu seteils ausgebildet sein.

Zur Anordnung mindestens eines ersten Endes kann der Solargenerator zumindest eine Hal terung umfassen. Die Halterung kann auch als perforierte Abdeckscheibe mit mindestens ei- ner Durchgangsöffnung und weiter bevorzugt mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen ausgebildet sein. In der Durchgangsöffnung kann zumindest teilweise ein erstes Ende eines Lichtwellenleiters angeordnet sein, das zur Abdeckung ausgerichtet ist.

Die Abdeckung kann alternativ oder ergänzend auch zumindest eine Ausnehmung zur Auf nahme einer ersten Stirnseite und eines Teil eines ersten Endes eines Lichtwellenleiters auf weisen. Die Ausnehmung kann als Bohrung ausgebildet sein.

Besonders bevorzugt weist die Abdeckung mindestens eine Linse zur Lichtbündelung auf. Die Linse kann einstückig mit der Abdeckung ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Abde ckung eine Wölbung, einen konkaven Abschnitt und/oder eine Kuppel umfassen. Die Linse kann sich bevorzugt über mehrere ersten Enden erstecken.

Die Abdeckung kann mindestens einen Reflektor aufweisen. Der Reflektor kann als eine re flektierende Folie, Beschichtung und/oder Anstrich ausgebildet sein. Der Reflektor kann un terseitig an der Abdeckung angeordnet sein. Der Reflektor kann beabstandet unterseitig an der Abdeckung angeordnet sein. Der Reflektor kann oberseitig an der vorbeschriebenen Hal terung ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass ein Reflektor außenseitig an der Abde ckung beziehungsweise dem Gehäuse angeordnet ist, der Sonnenlicht zur Abdeckung lenkt.

Der Solargenerator umfasst vorzugsweise zumindest ein Mittel zur Ausrichtung mindestens eines ersten Endes der Anzahl von Lichtwellenleitern zur Sonne. Das Mittel kann einen Mo tor umfassen. Der Motor kann in Wirkverbindung mit einem ersten Ende der Anzahl von Lichtwellenleitern sein.

Der Motor kann in Wirkverbindung mit der vorbeschriebenen Halterung zumindest eines ersten Endes der Anzahl von Lichtwellenleitern sein. Der Motor kann zum Neigen und/oder Drehen der Halterung ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann der Solargenerator einen Motor umfassen, der in Wirkverbindung mit einer Abdeckung, einer Linse, einem Ge häuse und/oder einem Reflektor wie vorbeschrieben steht. Der Solargenerator kann mindestens einen Sensor zur Erfassung des Sonnenstands bezie hungsweise der Sonnenposition umfassen. Der Solargenerator kann alternativ oder ergän zend zumindest eine Steuerungseinrichtung umfassen, die den Sonnstand, beispielsweise mittels astronomischer Daten ermittelt. Der Sensor und/oder die Steuerungseinrichtung ste hen vorzugsweise in Wirkverbindung mit dem vorbeschriebenen Motor. Mittels des Sensors und/oder der Steuerungseinrichtung kann eine automatisierte Ausrichtung mindestens eines ersten Endes eines Lichtwellenleiters, einer Halterung, einer Abdeckung, eines Gehäuses, ei ner Linse und/oder eines Reflektors, wie vorbeschrieben, zur Sonne erfolgen.

Bevorzugt sind beim Solargenerator mehrere Lichtwellenleiter zumindest teilweise als min destens ein Bündel angeordnet, um den Zusammenbau des Solargenerators zu erleichtern.

Zum Schutz vor Witterung kann zumindest ein Lichtwellenleiter eine Ummantelung aufwei sen. Besonders bevorzugt weist eine Anzahl von Lichtwellenleiter, die in einem Bündel ange ordnet sind, zumindest abschnittsweise eine gemeinsame Ummantelung auf.

Für eine besonders kompakte Bauweise kann der Solargenerator bevorzugt mehrere Solar- module aufweisen, die als mindestens eine Stapelung angeordnet sind.

In der Stapelung sind zumindest zwei Solarmodule derart angeordnet, dass deren Oberflä chen zur Sonnenlichtaufnahme voneinander beabstandet sind. Die Solarmodule sind bei spielsweise besonders bevorzugt übereinander angeordnet, können aber auch nebeneinan der angeordnet sein, indem der Stapel um 90° auf die Seite gekippt ist. Die Solarmodule sind bevorzugt als plane Bauteile ausgebildet und weisen beispielsweise eine viereckige Grund form, beispielsweise in Form eines Rechtecks oder eines Quadrates, auf. Hierdurch ist eine einfache Stapelung erzielbar. Bevorzugt ist einem jeden Solarmodul in einer Stapelung eine ebenfalls plane Abdeckscheibe zugeordnet, die weiter bevorzugt im Wesentlichen die glei che Grundform aufweist wie ein Solarmodul. Die Abdeckscheibe kann dabei als Träger für ein Solarmodul fungieren oder aber über oder an einem Solarmodul angeordnet sein, bevor zugt beabstandet, um eine Führung der Vielzahl von Lichtwellenleitern zu ermöglichen. Die Lichtwellenleiter können aber auch in der Abdeckscheibe selbst geführt oder in diese einge lebt sein, beispielsweise durch Bohrungen oder Ausnehmungen in Kanalform. Die Abdeck- scheibe weist bevorzugt eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen auf, ist also perforiert. In die Durchgangsöffnungen sind in dieser bevorzugten Ausführungsform einer Stapelung die zweiten Enden der Lichtwellenleiter geführt. Die Durchgangsöffnungen sind bevorzugt or thogonal zu den Oberflächen der Abdeckscheibe beziehungsweise der Solarmodule ausgebil det, können aber auch in einem Winkel hierzu, bevorzugt bis zu 45°, ausgebildet sein. Die zweiten Stirnseiten der zweiten Enden der Lichtwellenleiter sind bevorzugt ebenfalls ortho gonal zu den Oberflächen der Abdeckscheibe beziehungsweise der Solarmodule ausgebildet. Auf einer einem Solarmodul zugewandten Oberfläche weisen die Abdeckscheiben in diese bevorzugten Ausführungsform einen Reflektor, beispielsweise in Form eines reflektierenden Anstrichs oder einer solchen Beschichtung oder einer reflektierenden Folie auf, bevorzugt auf einer gesamten Oberfläche einer Abdeckscheibe, wodurch vorteilhafterweise in der Sta pelung die Effektivität des Solargenerators erhöht wird. Eine abwechselnde Stapelung von Solarmodulen mit Abdeckscheiben mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen für zweite Enden von Lichtwellenleitern und einem Reflektor an einer einem Solarmodul zugewandten Oberfläche einer Abdeckscheibe ist besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfin dung und ermöglicht eine räumlich kompakte Ausbildung des Solargenerators mit hoher Lichtausbeute und damit effizienter Stromerzeugung. Eine solche Stapelung oder mehrere solcher Stapelungen sind bevorzugt mit mindestens einer Abdeckung, bevorzugt mit einer Linse, wie vorstehend beschrieben, über die ersten Enden der Vielzahl von Lichtwellenleitern verbunden. Die mindestens eine Abdeckung ist dabei bevorzugt auf einem Dach eines Ge bäudes, insbesondere eines Hochhauses, angeordnet, und die mindestens eine Stapelung in einem Inneren des Gebäudes, bevorzugt dachnah angeordnet. Hierdurch kann eine effektive Stromerzeugung in Gebäuden für Kühlung, Heizung oder Wasseraufbereitung erzielt werden. Bevorzugt sind bei einer solchen abwechselnden Stapelung aus Solarmodulen und Abdeck scheiben in planer Weise mindestens drei, vier, fünf, sechs oder mehr Solarmodule und Ab deckscheiben vorgesehen, noch weiter bevorzugt mehr als 10, 15 oder mehr als 20 Solarmo dule und Abdeckscheiben.

Der Solargenerator kann mindestens eine Batterie beziehungsweise Pufferbatterie zur Spei cherung der erzeugten elektrischen Energie aufweisen. Die Batterie kann beispielsweise als Blei- oder Lithium-Ionen-Akkumulator ausgebildet sein. Die Batterie ist bevorzugt zumindest einem Solarmodul beziehungsweise einer Solarzelle nachgeschaltet. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist der Solargenerator ein Solarmodul mit einer Vielzahl von Solarzellen auf, wobei das Solarmodul eine Oberfläche zur Aufnahme von Sonnenlicht aufweist. Von der Oberfläche gelangt das Sonnenlicht zu den Solarzellen zur Erzeugung von elektrischer Energie. Der Solargenerator weist einen Lichtwellenleiter auf.

Der Lichtwellenleiter weist ein erstes Ende mit einer ersten Stirnfläche und ein zweites Ende mit einer zweiten Stirnfläche auf. Beide Stirnflächen sind plan ausgebildet. Die erste Stirnflä che ist an einer Abdeckung angeordnet. Die Abdeckung ist als Glasscheibe ausgebildet und umfasst eine Linse. Das von der Sonne ausgestrahlte Sonnenlicht wird von der Linse fokus siert und gelangt über die Abdeckung zur ersten Stirnfläche. Das von der ersten Stirnfläche aufgenommene Sonnenlicht wird durch den Lichtwellenleiter zum zweiten Ende geleitet. Durch die zweite Stirnfläche wird das Sonnenlicht vom Lichtwellenleiter wieder abgegeben. Das abgegebene Sonnenlicht trifft auf die Oberfläche des Solarmoduls und damit auf die So larzellen.

Die Stirnseiten sind plan ausgebildet. Die erste Stirnseite ist orthogonal zu einer Längsmitte lachse x des zweiten Endes des Lichtwellenleiters ausgebildet. Die zweite Stirnseite ist or thogonal zu einer Längsmittelachse x des zweiten Endes des Lichtwellenleiters ausgebildet. Die erste Stirnfläche ist einer Halterung unterseitig an der Abdeckung angeordnet. Die zwei te Stirnseite ist vor der Oberfläche dadurch angeordnet, dass das zweite Ende in einer als perforierte Abdeckscheibe ausgebildeten Halterung angeordnet ist. Das zweite Ende ist in einer Durchgangsöffnung der perforierten Abdeckscheibe aufgenommen, wobei die zweite Stirnseite unterseitig von der Abdeckscheibe in Richtung der Oberfläche weg ragt. Die Durch gangsöffnung ist orthogonal zur Oberfläche ausgerichtet. Die zweite Stirnseite ist parallel zur Oberfläche ausgerichtet. Unterseitig an der perforierten Abdeckscheibe ist ein Reflektor an geordnet. Der Reflektor ist mittels eines reflektierenden Anstrichs hergestellt, der unterseitig an der perforierten Abdeckscheibe aufgetragen wurde. Die Abdeckung, die perforierte Ab deckscheibe und das Solarmodul sind an einem Gehäuse angelagert. Die Abdeckung fungiert als Deckel des Gehäuses. Die vorbeschriebene Ausführungsform eignet sich insbesondere zum Einbau in mobile Vorrichtungen, wie einem Fahrzeug. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist der Solargenerator eine Vielzahl von Lichtwellenleitern auf. Die Lichtwellenleiter sind im Wesentlichen jeweils wie die Licht wellenleiter des Solargenerators der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgebildet. Die Lichtwellenleiter weisen jeweils ein erstes Ende mit einer ersten Stirnseite auf, die plan aus gebildet ist. Die ersten Stirnseiten sind jeweils orthogonal zu einer Längsmittelachse der ers ten Enden ausgebildet. Die ersten Stirnseiten sind unterseitig mittels einer Halterung an ei ner Abdeckung angeordnet. Die Abdeckung ist als Glasscheibe ausgebildet und weist eine großflächige Linse auf, die sich oberseitig an der Abdeckung über die Stirnseiten erstreckt.

Die Abdeckung ist oberseitig als Deckel an einem ersten Gehäuseteil angeordnet. Die zwei ten Enden sind in einem zweiten, separaten Gehäuseteil angeordnet. Die beiden Gehäusetei le sind durch die Lichtwellenleiter miteinander verbunden. Die Lichtwellenleiter treten als Bündel aus dem ersten Gehäuseteil aus. Die Lichtwellenleiter weisen eine gemeinsame Um mantelung auf. Die Lichtwellenleiter teilen sich nach Eintritt in das zweite Gehäuseteil zu kleinen Bündeln, je nach Anzahl der im zweiten Gehäuseteil angeordneten Solarmodule, auf. In dem zweiten Gehäuseteil sind beispielsweise drei Solarmodule angeordnet. Die Solarmo dule sind jeweils im Wesentlichen wie das Solarmodul gemäß der ersten bevorzugten Aus führungsform ausgebildet. Diese weisen jeweils eine Vielzahl von Solarzellen und oberseitig eine Oberfläche zur Aufnahme von Sonnenlicht auf. Die Solarmodule sind als Stapelung übereinander angeordnet. Über den Oberflächen ist jeweils eine perforierte Abdeckscheibe angeordnet. Den Solarmodulen ist eine Batterie nachgeschaltet. Die perforierten Abdeck scheiben weisen Durchgangsöffnungen auf, die jeweils wie die Durchgangsöffnung der ers ten bevorzugten Ausführungsform ausgebildet ist. Die Abdeckscheiben können eine Vielzahl von Durchgangsöffnung aufweisen, je nachdem wie viele Lichtwellenleiter angeordnet wer den sollen, mindestens beispielsweise vier Durchgangsöffnungen. Die perforierten Abdeck scheiben weisen jeweils unterseitig einen Reflektor auf, der als Anstrich hergestellt wurde.

In den Durchgangsöffnungen ist jeweils ein zweites Ende eines Lichtwellenleiters angeord net, wobei die zweiten Stirnseiten unterseitig in Richtung der jeweiligen Solarmodule weg ragen. Die Durchgangsöffnungen sind orthogonal zu den Oberflächen der jeweiligen Solar module ausgebildet. Die zweiten Stirnseiten sind jeweils orthogonal zu Längsmittelachsen der zweiten Enden ausgebildet. Die zweiten Stirnseiten sind auch jeweils plan ausgebildet und parallel zur Oberfläche des jeweiligen Solarmoduls ausgerichtet. Durch diese Anordnung trifft von den zweiten Stirnseiten abgegebenes Sonnenlicht direkt auf die Oberfläche des je- weiligen Solarmoduls auf. Hierdurch wird eine besonders effiziente Sonnenlichtübertragung auf die Solarmodule ermöglicht. Beim Betrieb des Solargenerators zur Erzeugung elektri scher Energie ist die Abdeckung zur Sonne ausgerichtet. Sonnenlicht gelangt über die Abde ckung zu den ersten Stirnseiten. Das von den ersten Stirnseiten der Lichtwellenleiter aufge nommene Sonnenlicht wird durch die Lichtwellenleitern zu den Solarmodulen geleitet und auf diese verteilt. Das Sonnenlicht wird hierfür durch die zweiten Stirnseiten in Richtung der jeweiligen Oberfläche der Solarmodule abgegeben. In den Solarmodulen wird das Sonnen licht durch die Solarzellen zu elektrischer Energie umgewandelt, der in die nachgeschaltete Batterie eingespeist wird. Die zweite bevorzugte Ausführungsform eignet sich besonders zur Installation in Gebäude.

Erfindungsgemäß wird ein vorbeschriebener Solargenerator zur Erzeugung elektrischer Ener gie aus Sonnenlicht verwendet, wobei der Solargenerator eine Vielzahl von Solarmodulen und/oder Lichtwellenleitern umfasst. Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Verwendung bei einer Ausbildung des Solargenerators mit mindestens einer Stapelung, wie vorstehend be schrieben, insbesondere mindestens einer Stapelung von Solarmodulen abwechselnd mit Abdeckscheiben mit Durchgangsöffnungen und Reflektor. Weiter bevorzugt ist eine Verwen dung, bei der mindestens eine Abdeckung, insbesondere mit einer Linse, auf einem Dach ei nes Gebäudes und mindestens eine Stapelung, insbesondere eine wie vorstehend beschrie bene, in einem Inneren des Gebäudes, bevorzugt dachnah, angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den nachfolgenden Zeichnungen hervor. Gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion können die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen sind nicht beschränkend auszulegen. Vielmehr können dort beschriebene Merkmale untereinander und mit den zuvor beschriebe nen Merkmalen zu weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden. Es zeigen:

Fig.l: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Solargenerators; und

Fig. 2: eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Solargenerators. Fig. 1 zeigt, dass der Solargenerator 10 ein Solarmodul 12 eine Vielzahl von Solarzellen 14 und eine Oberfläche 16 zur Aufnahme von Sonnenlicht 4 aufweist. Von der Oberfläche 16 gelangt das Sonnenlicht 4 zu den Solarzellen 14 zur Erzeugung elektrischer Energie. Der So largenerator 10 weist einen Lichtwellenleiter 20 auf. Der Lichtwellenleiter 20 weist ein erstes Ende 22 mit einer ersten Stirnfläche 24 und ein zweites Ende 26 mit einer zweiten Stirnflä che 28 auf. Beide Stirnflächen 24, 28 sind plan ausgebildet. Die erste Stirnfläche 24 ist an ei ner Abdeckung 40 angeordnet. Die Abdeckung 40 ist als Glasscheibe ausgebildet und um fasst eine Linse 42. Das von der Sonne 2 ausgestrahlte Sonnenlicht 4 wird von der Linse 42 fokussiert und gelangt über die Abdeckung 40 zur ersten Stirnfläche 24. Das von der ersten Stirnfläche 24 aufgenommene Sonnenlicht 4 wird durch den Lichtwellenleiter 20 zum zwei ten Ende 26 geleitet. Durch die zweite Stirnfläche 28 wird das Sonnenlicht 4 vom Lichtwel lenleiter 20 wieder abgegeben. Das abgegebene Sonnenlicht 4 trifft auf die Oberfläche 16 des Solarmoduls und damit auf die Solarzellen 14.

Die Stirnseiten 24, 28 sind plan ausgebildet. Die erste Stirnseite 24 ist orthogonal zu einer Längsmittelachse x des zweiten Endes 28 des Lichtwellenleiters 20 ausgebildet. Die zweite Stirnseite 28 ist orthogonal zu einer Längsmittelachse x des zweiten Endes 28 des Lichtwel lenleiters 20 ausgebildet. Die erste Stirnfläche 24 ist mittels einer nicht dargestellten Halte rung unterseitig an der Abdeckung 40 angeordnet. Die zweite Stirnseite 28 ist vor der Ober fläche 16 dadurch angeordnet, dass das zweite Ende 26 in einer als perforierte Abdeckschei be 30 ausgebildeten Halterung angeordnet ist. Das zweite Ende 28 ist in einer Durchgangs öffnung 32 der perforierten Abdeckscheibe 30 aufgenommen, wobei die zweite Stirnseite 28 unterseitig von der Abdeckscheibe 30 in Richtung der Oberfläche 16 weg ragt. Die Durch gangsöffnung 32 ist orthogonal zur Oberfläche 16 ausgerichtet. Die zweite Stirnseite 28 ist parallel zur Oberfläche 16 ausgerichtet.

Unterseitig an der perforierten Abdeckscheibe30 ist ein Reflektor 34 angeordnet. Der Reflek tor 34 ist mittels eines reflektierenden Anstrichs hergestellt, der unterseitig an der perforier ten Abdeckscheibe 30 aufgetragen wurde. Die Abdeckung 40, die perforierte Abdeckscheibe 30 und das Solarmodul 12 sind an einem Gehäuse 50 angelagert. Die Abdeckung 40 fungiert als Deckel des Gehäuses 50. Fig. 2 zeigt, dass die zweite Ausführungsform des Solargenerators 100 eine Vielzahl von Lichtwellenleitern 20 aufweist. Dargestellt sind zwölf Lichtwellenleiter 20. Die Lichtwellenlei ter 20 sind im Wesentlichen jeweils wie die Lichtwellenleiter 20 des Solargenerators 10 ge mäß Fig. 1 ausgebildet. Die Lichtwellenleiter 20 weisen jeweils ein erstes Ende 22 mit einer ersten Stirnseite 24 auf, die plan ausgebildet ist. Die ersten Stirnseiten 24 sind jeweils ortho gonal zu einer nicht gezeigten Längsmittelachse der ersten Enden 22 ausgebildet. Die ersten Stirnseiten 24 sind unterseitig mittels einer nicht dargestellten Halterung an einer Abde ckung 140 angeordnet. Die Abdeckung 140 ist als Glasscheibe ausgebildet und weist eine großflächige Linse 142 auf, die sich oberseitig an der Abdeckung 140 über die Stirnseiten 24 erstreckt. Die Abdeckung 140 ist oberseitig als Deckel an einem ersten Gehäuseteil 151 an geordnet.

Die zweiten Enden 28 sind in einem zweiten Gehäuseteil 152 angeordnet. Die Gehäuseteile 151 und 152 sind durch die Lichtwellenleiter 20 miteinander verbunden. Die Lichtwellenlei ter 20 treten als Bündel 160 aus dem ersten Gehäuseteil 151 aus. Die Lichtwellenleiter 20 weisen eine nicht dargestellte gemeinsame Ummantelung auf. Gemäß Fig. 2 teilt sich das Bündel 150 Lichtwellenleiter 20 vor Eintritt ins Gehäuseteil 152 zu drei Bündel mit je vier Lichtwellenleitern 20 auf. Die Lichtwellenleiter 20 können sich aber auch erst nach Eintritt in das Gehäuseteil 152 aufteilen.

In dem zweiten Gehäuseteil 152 sind drei Solarmodule 12 angeordnet. Die Solarmodule 12 sind jeweils im Wesentlichen wie das in Fig. 1 gezeigte Solarmodule 12 ausgebildet. Diese weisen jeweils eine Vielzahl von Solarzellen 14 und oberseitig eine Oberfläche 16 auf. Die So larmodule 12 sind als Stapelung 150 übereinander angeordnet. Über den Oberflächen 16 ist jeweils eine perforierte Abdeckscheibe 130 angeordnet. Den Solarmodulen 12 nachgeschal tet ist eine Batterie 170.

Die perforierten Abdeckscheiben 130 weisen gemäß Fig. 2 jeweils vier nicht näher dargestell te Durchgangsöffnungen auf, die jeweils wie die Durchgangsöffnung 32 gemäß Fig. 1 ausge bildet ist. Die Abdeckscheiben 130 können aber eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen auf weisen, je nachdem wie viele Lichtwellenleiter angeordnet werden sollen. Die perforierten Abdeckscheiben 130 weisen jeweils unterseitig einen Reflektor 34 auf, der als Anstrich her gestellt wurde.

In den Durchgangsöffnungen 32 ist jeweils ein zweites Ende 26 eines Lichtwellenleiters 20 angeordnet, wobei die zweiten Stirnseiten 28 unterseitig in Richtung der jeweiligen Solarmo- dule 12 weg ragen. Die Durchgangsöffnungen 32 sind orthogonal zu den Oberflächen 16 der jeweiligen Solarmodule 12 ausgebildet. Die zweiten Stirnseiten 28 sind jeweils orthogonal zu nichtgezeigten Längsmittelachsen der zweiten Enden 26 ausgebildet. Die zweiten Stirnseiten 28 sind auch jeweils plan ausgebildet und parallel zur Oberfläche 16 des jeweiligen Solarmo duls 12 ausgerichtet. Durch diese Anordnung trifft von den zweiten Stirnseiten 28 abgegebe nes Sonnenlicht direkt auf die Oberfläche 16 des jeweiligen Solarmoduls 12 auf. Hierdurch wird eine besonders effiziente Sonnenlichtübertragung auf die Solarmodule 12 ermöglicht.

Beim Betrieb des Solargenerators 100 zur Erzeugung elektrischer Energie ist die Abdeckung 140 zur Sonne 2 ausgerichtet. Sonnenlicht 4 gelangt über die Abdeckung 140 zu den ersten Stirnseiten 24. Das von den ersten Stirnseiten 24 der Lichtwellenleiter 20 aufgenommene Sonnenlicht 4 wird durch die Lichtwellenleiter 20 zu den drei Solarmodulen 12 geleitet und auf die Solarmodule 12 verteilt. Das Sonnenlicht 4 wird hierfür durch die zweiten Stirnseiten 28 in Richtung der jeweiligen Oberfläche 16 der Solarmodulen 12 abgegeben, siehe auch Fig. 1. In den Solarmodule 12 wird das Sonnenlicht durch die Solarzellen 14 zu elektrischer Ener gie umgewandelt, der in die nachgeschaltete Batterie 170 eingespeist wird. Die gespeicherte elektrische Energie kann als Strom genutzt werden.

Mittels der Erfindung Solargeneratoren werden mit Solarmodulen bereitgestellt, die vor Wit terung geschützt sind. Die Solurmodule können in einem Gehäuse beziehungsweise Gebäu de angeordnet werden. Die Wartung ist daher weniger aufwendig. Die Solarmodule müssen auch nicht flächig zur Sonne ausgerichtet werden, sondern können bei den erfindungsgemä ßen Solargeneratoren beispielsweise auch übereinander kompakt als Stapelung angeordnet werden. Die Sonnenlichteinspeisung erfolgt erfindungsgemäß durch Lichtwellenleiter, wobei durch die erfindungsgemäße Anordnung der Lichtwellenleiter das Sonnenlicht besonders ef fizient an die Solarmodule abgegeben wird. Denn die Enden der Lichtwellenleiter sind direkt auf die jeweiligen Oberflächen der Solarmodule ausgerichtet. 