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DE102023107824A1 - Arrangement and method for producing an arrangement for a vehicle roof and vehicle roof for a motor vehicle - Google Patents

Arrangement and method for producing an arrangement for a vehicle roof and vehicle roof for a motor vehicle Download PDF

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DE102023107824A1
DE102023107824A1 DE102023107824.0A DE102023107824A DE102023107824A1 DE 102023107824 A1 DE102023107824 A1 DE 102023107824A1 DE 102023107824 A DE102023107824 A DE 102023107824A DE 102023107824 A1 DE102023107824 A1 DE 102023107824A1
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DE
Germany
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electrically conductive
solar cells
arrangement
conductive layer
pane
Prior art date
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Pending
Application number
DE102023107824.0A
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German (de)
Inventor
Georg Rossmair
Rupert Kogler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Webasto SE
Original Assignee
Webasto SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

Eine Anordnung (10) für ein Fahrzeugdach (1) umfasst einen Deckel (3) mit einem ersten Scheibenelement (11, 13) und einem zweiten Scheibenelement (12, 14). Die Anordnung (10) umfasst weiter eine erste und eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (15, 16), von denen eine an einer Innenseite des ersten Scheibenelements und die andere an einer Innenseite des zweiten Scheibenelements (12, 14) angeordnet ist. Die Anordnung (10) umfasst außerdem eine Solarzellenschicht mit einer Mehrzahl von Solarzellen (17), die zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) angeordnet sind, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) jeweils mehrere voneinander beabstandete Abschnitte aufweisen, die durch Freiräume (18) vorgegeben voneinander getrennt sind, wobei die Freiräume (18) jeweils zwischen zwei benachbarten Solarzellen (17) ausgebildet sind und jeweilige Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) sich zwischen zwei benachbarten Solarzellen (17) kontaktieren, sodass eine Reihenschaltung benachbarter Solarzellen (17) mit einem vorgegebenen Stromfluss (20) eingerichtet ist.An arrangement (10) for a vehicle roof (1) comprises a cover (3) with a first pane element (11, 13) and a second pane element (12, 14). The arrangement (10) further comprises a first and a second electrically conductive layer (15, 16), one of which is arranged on an inner side of the first pane element and the other on an inner side of the second pane element (12, 14). The arrangement (10) also comprises a solar cell layer with a plurality of solar cells (17) arranged between the electrically conductive layers (15, 16), wherein the electrically conductive layers (15, 16) each have a plurality of spaced-apart sections which are predeterminedly separated from one another by free spaces (18), wherein the free spaces (18) are each formed between two adjacent solar cells (17) and respective sections of the electrically conductive layers (15, 16) contact each other between two adjacent solar cells (17), so that a series connection of adjacent solar cells (17) with a predetermined current flow (20) is established.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach, die eine Solarzellenschicht umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugdach mit einer solchen Anordnung.The present invention relates to an arrangement and a method for producing an arrangement for a vehicle roof which comprises a solar cell layer. The present invention further relates to a vehicle roof with such an arrangement.

Bei einigen Kraftfahrzeugen sind im Fahrzeugdach Solarelemente eingebaut, die dazu ausgebildet sind, Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Solche Solarelemente umfassen in der Regel mehrere Solarzellen, die zum Beispiel als großflächige Platten zusammengefasst in das Fahrzugdach integriert sind. Dabei ist es eine Herausforderung, die Anordnung von Solarzellen an Gegebenheiten in dem Fahrzeugdach anzupassen und eine Durchsicht durch das Fahrzeugdach zu ermöglichen.Some motor vehicles have solar panels built into the roof of the vehicle that are designed to convert light energy into electrical energy. Such solar panels usually comprise several solar cells that are integrated into the vehicle roof, for example as large-area panels. It is a challenge to adapt the arrangement of solar cells to the conditions in the vehicle roof and to enable visibility through the vehicle roof.

Es ist eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, unter Berücksichtigung von Gegebenheiten eines Fahrzeugdachs eine Anordnung für das Fahrzeugdach bereitzustellen, die einen zuverlässigen und effizienten Betrieb für eine Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie ermöglicht und zudem eine Durchsicht durch das Fahrzeugdach erlaubt.It is an object underlying the invention to provide an arrangement for the vehicle roof, taking into account the conditions of a vehicle roof, which enables reliable and efficient operation for converting light energy into electrical energy and also allows a view through the vehicle roof.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Patentansprüchen angegeben.The problem is solved by the features of the respective independent patent claims. Advantageous further developments are specified in the respective dependent patent claims.

Eine erfindungsgemäße Anordnung für ein Fahrzeugdach weist einen Deckel auf, der dazu ausgebildet ist, eine Öffnung in dem Fahrzeugdach zu verschließen, wobei der Deckel ein erstes Scheibenelement und ein zweites Scheibenelement umfasst, die dazu eingerichtet sind, in einem betriebsbereiten Zustand eine Außenscheibe und eine Innenscheibe des Fahrzeugdachs auszubilden. Die Anordnung umfasst weiter eine erste elektrisch leitfähige Schicht, die an einer Innenseite des ersten Scheibenelements angeordnet ist. Die Innenseite des ersten Scheibenelements ist dem zweiten Scheibenelement zugewandt. Die Anordnung umfasst weiter eine zweite elektrisch leitfähige Schicht, die an einer Innenseite des zweiten Scheibenelements angeordnet ist. Die Innenseite des zweiten Scheibenelements ist dem ersten Scheibenelement zugewandt.An arrangement according to the invention for a vehicle roof has a cover which is designed to close an opening in the vehicle roof, wherein the cover comprises a first pane element and a second pane element which are designed to form an outer pane and an inner pane of the vehicle roof in an operational state. The arrangement further comprises a first electrically conductive layer which is arranged on an inner side of the first pane element. The inner side of the first pane element faces the second pane element. The arrangement further comprises a second electrically conductive layer which is arranged on an inner side of the second pane element. The inner side of the second pane element faces the first pane element.

Die Anordnung umfasst außerdem eine Solarzellenschicht mit einer Mehrzahl von Solarzellen, die bezogen auf eine Stapelrichtung zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten angeordnet sind. Die elektrisch leitfähigen Schichten weisen jeweils mehrere voneinander beabstandete Abschnitte auf, die durch Freiräume vorgegeben voneinander getrennt sind, wobei ein jeweiliger Freiraum zwischen zwei benachbarten Solarzellen ausgebildet oder angeordnet ist. Die Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten richten Kontaktelektroden für die ihnen zugeordneten Solarzellen ein und erstrecken sich jeweils über einen seitlichen Rand der zugehörigen Solarzelle hinaus, ragen zwischen zwei benachbarten Solarzellen und kontaktieren einander, sodass eine Reihenschaltung benachbarter Solarzellen mit einem vorgegebenen Stromfluss eingerichtet ist.The arrangement also comprises a solar cell layer with a plurality of solar cells that are arranged between the electrically conductive layers in relation to a stacking direction. The electrically conductive layers each have a plurality of spaced-apart sections that are separated from one another by predetermined free spaces, with a respective free space being formed or arranged between two adjacent solar cells. The sections of the electrically conductive layers set up contact electrodes for the solar cells assigned to them and each extend beyond a lateral edge of the associated solar cell, protrude between two adjacent solar cells and contact one another, so that a series connection of adjacent solar cells with a predetermined current flow is set up.

Mittels der beschriebenen Anordnung ist ein Dachelement für ein Fahrzeugdach realisierbar, das eine zuverlässige und effiziente Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie ermöglicht und zudem eine großzügige Durchsicht erlaubt. Insbesondere ist mittels der Anordnung ein Dachsystem mit einem integrierten Solarmodul ausbildbar, welches aufgrund der elektrisch leitfähigen Schichten relativ große und transparente Zwischenräume zwischen den Solarzellen ermöglicht.Using the described arrangement, a roof element for a vehicle roof can be created that enables reliable and efficient conversion of light energy into electrical energy and also allows a generous view through. In particular, the arrangement can be used to create a roof system with an integrated solar module, which, due to the electrically conductive layers, enables relatively large and transparent gaps between the solar cells.

Die Solarzellenschicht des Deckels ist dazu ausgebildet, Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln zu können. Beispielsweise sind die Solarzellen flächig oder plattenförmig, rechteckig oder rautenförmig ausgebildet und in der Solarzellenschicht angeordnet, sodass eine jeweilige für die Energieumwandlung sensitive Oberseite einem Fahrzeuginnenraum abgewandt ist. Eine oder mehrere Solarzellen können auch eine andere Form oder eine Freiraum aufweisen. Eine spezifische oder sich wiederholende Form ist vorteilhaft, da die Solarzellen dann in der Regel kontrolliert in einer flächigen Struktur anordenbar sind. Zudem ist grundsätzlich eine verschachtelte und versetzte Anordnung möglich, um wenigstens eine Reihe von Solarzellen parallel mit einer zweiten Reihe von Solarzellen zu verbinden. Somit können Abschattungen von einzelne Solarzellen hinsichtlich einer Effizienz der Solarzellenschicht umgangen werden.The solar cell layer of the cover is designed to be able to convert light energy into electrical energy. For example, the solar cells are flat or plate-shaped, rectangular or diamond-shaped and are arranged in the solar cell layer so that a respective upper side that is sensitive to energy conversion faces away from the vehicle interior. One or more solar cells can also have a different shape or a free space. A specific or repeating shape is advantageous because the solar cells can then usually be arranged in a flat structure in a controlled manner. In addition, a nested and offset arrangement is generally possible in order to connect at least one row of solar cells in parallel with a second row of solar cells. In this way, shading of individual solar cells can be avoided with regard to the efficiency of the solar cell layer.

Die durch die Solarzellen konvertierte elektrische Energie wird über eine Elektronik einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt. In dieser Beschreibung beziehen sich Begriffe, wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „horizontal“ und „vertikal“, auf Ausrichtungen und Positionen, wie sie in einem montierten Zustand in einem betriebsbereiten Kraftfahrzeug gegeben sind.The electrical energy converted by the solar cells is made available to the vehicle's on-board network via electronics. In this description, terms such as "left", "right", "top", "bottom", "horizontal" and "vertical" refer to orientations and positions as they exist in an assembled state in an operational vehicle.

Die flächigen elektrisch leitfähigen Schichten erlauben eine Vielzahl von möglichen Verbindungen der Solarzellen, sodass eine wünschenswerte Designfreiheit gegeben ist, die das Ausbilden einer großzügigen Durchsicht durch das Fahrzeugdach bzw. den Deckel ermöglicht. Insbesondere kann mittels der beschriebenen Anordnung das Erkennen eines äußeren Kontexts durch den Deckel verbessert werden, welcher durch die Umgebung bestimmt ist.The flat, electrically conductive layers allow a variety of possible connections of the solar cells, so that a desirable design freedom is provided, which enables the formation of a generous view through the vehicle roof or the cover. In particular, the recognition of an external context through the cover can be improved by means of the described arrangement. which is determined by the environment.

Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung richtet ein jeweiliger Abschnitt der ersten elektrisch leitfähigen Schicht eine obere Kontaktelektrode an einer Oberseite einer zugeordneten Solarzelle ein. Demgemäß richtet ein jeweiliger Abschnitt der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht eine untere Kontaktelektrode an einer Unterseite einer zugeordneten Solarzelle ein, sodass in Bezug auf benachbarte Solarzellen eine obere Kontaktelektrode mit einer unteren Kontaktelektrode der elektrisch leitfähigen Schichten miteinander verbunden sind. Durch die elektrisch leitfähige Verbindung der leitfähigen Schichten zwischen zwei benachbarten Solarzellen kann somit eine Reihenschaltung mit einer Vielzahl von Solarzellen eingerichtet werden, die in Form, Größe und/oder Funktion unterschiedlich aufgebaut sein können. Die Solarzellen können zum Beispiel kristalline, plattenförmige Photovoltaikelemente einrichten oder als organische oder kugelförmige Solarzellen ausgebildet sein und in gewissem Maße auch transparent ausgeführt sein, sodass eine Umwandlung von Licht in elektrische Energie bei gleichzeitiger Durchsicht beziehungsweise Transparenz durch den Deckel realisierbar ist.According to a development of the arrangement, a respective section of the first electrically conductive layer sets up an upper contact electrode on an upper side of an associated solar cell. Accordingly, a respective section of the second electrically conductive layer sets up a lower contact electrode on an underside of an associated solar cell, so that with respect to adjacent solar cells an upper contact electrode is connected to a lower contact electrode of the electrically conductive layers. The electrically conductive connection of the conductive layers between two adjacent solar cells thus makes it possible to set up a series connection with a large number of solar cells, which can be constructed differently in terms of shape, size and/or function. The solar cells can, for example, set up crystalline, plate-shaped photovoltaic elements or be designed as organic or spherical solar cells and can also be transparent to a certain extent, so that a conversion of light into electrical energy can be realized while at the same time being transparent or transparent through the cover.

Die Solarzellenschicht umfasst zum Beispiel kristalline Solarzellen, die so angeordnet sein können, dass einfallendes Licht, welches die Freiräume passiert, in den Fahrzeuginnenraum eintreten kann und eine partielle Durchsicht erlaubt. Dies kann insbesondere durch die Struktur und den Aufbau der elektrisch leitfähigen Schichten gezielt beeinflusst werden. Benachbarte Solarzellen sind demgemäß schichtverbunden und insbesondere drahtfrei elektrisch miteinander gekoppelt. Die Abschnitte der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Schicht sind drahtfrei elektrisch miteinander gekoppelt.The solar cell layer comprises, for example, crystalline solar cells, which can be arranged in such a way that incident light that passes through the free spaces can enter the vehicle interior and allows partial visibility. This can be specifically influenced in particular by the structure and design of the electrically conductive layers. Neighboring solar cells are accordingly connected in layers and in particular electrically coupled to one another in a wire-free manner. The sections of the first and second electrically conductive layers are electrically coupled to one another in a wire-free manner.

Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung umfassen die elektrisch leitfähigen Schichten jeweils elektrisch leitfähige Nanostrukturen und sind mittels Drucken und/oder physikalisches und/ oder chemisches Bedampfen, insbesondere Aufdampfen, ausgebildet. Zum Beispiel können die Nanostrukturen, metallbeschichtete Nanoröhrchen aufweisen, die mittels Tiefdruck und/oder Digitaldruck auf das jeweilige Scheibenelement aufgedruckt werden. Alternativ oder zusätzlich können die elektrisch leitfähigen Schichten mittels Aufdampfen oder maskierten Sputtern und/ oder Sprühen aufgetragen werden. Gegebenenfalls kann eine subtraktive Strukturierung wie Ätzen oder Lasern vorgesehen sein, um eine flächige Beschichtung nachträglich zu bearbeiten und ein teilweises Entfernen der aufgebrachten Schicht durchzuführen. So können vorgegebene Strukturierungen in der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht ausgebildet werden.According to a further development of the arrangement, the electrically conductive layers each comprise electrically conductive nanostructures and are formed by means of printing and/or physical and/or chemical vapor deposition, in particular vapor deposition. For example, the nanostructures can have metal-coated nanotubes that are printed onto the respective pane element by means of gravure printing and/or digital printing. Alternatively or additionally, the electrically conductive layers can be applied by means of vapor deposition or masked sputtering and/or spraying. If necessary, subtractive structuring such as etching or lasering can be provided in order to subsequently process a flat coating and to carry out partial removal of the applied layer. In this way, predetermined structures can be formed in the respective electrically conductive layer.

Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung weisen die Nanostrukturen der elektrisch leitfähigen Schichten Kupfer, Silber und/oder Gold oder andere leitfähige Materialien auf, um gewünschte elektrische Leitereigenschaften bereitzustellen. Alternativ können auch andere elektrisch leitfähige Materialien vorgesehen werden.According to a further development of the arrangement, the nanostructures of the electrically conductive layers comprise copper, silver and/or gold or other conductive materials in order to provide desired electrical conductor properties. Alternatively, other electrically conductive materials can also be provided.

Gemäß einer Weiterbildung der Anordnung können die erste und/oder die zweite elektrisch leitfähige Schicht mit einer vorgegebenen Transparenz für sichtbares Licht ausgebildet werden, um zum Beispiel in den Zwischenräumen zwischen den Solarzellen eine verbesserte Durchsicht zu ermöglichen. Zum Beispiel kann die Transparenz für sichtbares Licht der ersten und/oder der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht so ausgebildet werden, dass sie im menschlich sichtbaren Spektralbereich 80 % oder mehr des auftreffenden Lichts passieren lässt. Ferner kann die erste elektrisch leitfähige Schicht mit einer größeren Transparenz für sichtbares Licht ausgebildet werden als die zweite elektrisch leitfähige Schicht. Dies bietet sich zum Beispiel an, wenn die erste elektrisch leitfähige Schicht auf der Oberseite der Solarzellen ausgebildet wird, welche üblicherweise in einem betriebsbereiten Kraftfahrzeug dem Außenbereich und dem Sonnenlicht zugewandt ist. Somit kann zu einer verbesserten Energiekonversion beigetragen werden.According to a development of the arrangement, the first and/or the second electrically conductive layer can be designed with a predetermined transparency for visible light in order to enable improved visibility, for example, in the gaps between the solar cells. For example, the transparency for visible light of the first and/or the second electrically conductive layer can be designed such that it allows 80% or more of the incident light to pass through in the spectral range visible to humans. Furthermore, the first electrically conductive layer can be designed with a greater transparency for visible light than the second electrically conductive layer. This is useful, for example, if the first electrically conductive layer is designed on the top side of the solar cells, which usually faces the outside and sunlight in an operational motor vehicle. This can contribute to improved energy conversion.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Anordnung ragen ein oder mehrere Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten gezielt über zumindest einen weiteren seitlichen Rand der zugeordneten Solarzelle hinaus und stellen dadurch eine erhöhte Stromtragfähigkeit bereit. Zum Beispiel kann die zur Verfügung stehende Breite genutzt werden, um im Rahmen der vorgegebenen Abmessungen und des jeweiligen Designs eine möglichst große Stromtragfähigkeit auszubilden und zu einer größtmöglichen Energiekonversion von Lichtenergie in elektrische Energie beizutragen. Dabei ist stets darauf zu achten, dass sich einzelne Abschnitte einer jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht nicht unerwünscht kontaktieren, um einen Kurzschluss oder ein Umgehen einer Solarzelle zu vermeiden. Entsprechend können die Freiräume vorgegeben um eine jeweilige Solarzelle herum geplant und ausgebildet werden.According to a further development of the arrangement, one or more sections of the electrically conductive layers protrude in a targeted manner beyond at least one further lateral edge of the associated solar cell and thereby provide an increased current carrying capacity. For example, the available width can be used to create the greatest possible current carrying capacity within the framework of the specified dimensions and the respective design and to contribute to the greatest possible energy conversion of light energy into electrical energy. It is always important to ensure that individual sections of a respective electrically conductive layer do not come into undesirable contact in order to avoid a short circuit or bypassing a solar cell. Accordingly, the free spaces can be planned and designed in a predetermined manner around a respective solar cell.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Anordnung ist zumindest eine Solarzelle plattenförmig ausgebildet und weist bezogen auf eine Haupterstreckungsebene quer zu der Stapelrichtung eine vorgegebene Breite auf. Ein Abschnitt der elektrisch leitfähigen Schichten, der dieser Solarzelle zugeordnet ist und ihre Ober- oder Unterseite bedeckt, weist demgemäß bevorzugt eine Breite auf, die zumindest 10% größer ist als die Breite der Solarzelle. Ein solches Hinausragen der stromleitfähigen Schicht kann zu einer deutlichen Steigerung der Stromtragfähigkeit des jeweiligen Abschnitts beitragen im Vergleich zu einem Abschnitt, welcher die Solarzelle im Wesentlichen deckungsgleich bedeckt.According to a further development of the arrangement, at least one solar cell is plate-shaped and has a predetermined width in relation to a main extension plane transverse to the stacking direction. A section of the electrically conductive layers that is assigned to this solar cell and covers its top or bottom side accordingly preferably has a width that is at least 10% greater than the width of the solar cell. Such a protrusion of the electrically conductive layer can contribute to a significant increase in the current carrying capacity of the respective section compared to a section which essentially covers the solar cell.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Anordnung umfasst die Mehrzahl von Solarzellen solche mit unterschiedlicher Form und/oder Größe. An der Seite des Deckels, die dazu vorgesehen ist, einer Fahrzeugfront zugewandt zu sein, sind kleinere und/oder anders geformte Solarzellen angeordnet als an der gegenüberliegenden Seite des Deckels, die dazu vorgesehen ist, einem Fahrzeugheck zugewandt zu sein. Somit kann insbesondere im vorderen Bereich eine bessere Durchsicht bzw. ein verbessertes Erkennen der äußeren Umgebung durch den Deckel eingerichtet werden als in dem hinteren Bereich. Dies berücksichtigt zum Beispiel die Blickrichtung von Fahrzeugpassagieren, die üblicherweise nach vorne oben ihren Blick richten, sodass insbesondere dieser vordere Bereich des Deckels dahingehend ausgebildet werden kann.According to a further development of the arrangement, the majority of solar cells comprise those with different shapes and/or sizes. Smaller and/or differently shaped solar cells are arranged on the side of the cover that is intended to face the front of the vehicle than on the opposite side of the cover that is intended to face the rear of the vehicle. This means that a better view or improved recognition of the external environment can be established through the cover, particularly in the front area, than in the rear area. This takes into account, for example, the viewing direction of vehicle passengers, who usually look forward and upward, so that this front area of the cover in particular can be designed in this way.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Anordnung weist das erste Scheibenelement eine erste Scheibe und ein erstes Folienelement auf. Das Folienelement ist an einer Innenseite der ersten Scheibe angeordnet, welche dem zweiten Scheibenelement zugewandt ist. Die erste elektrisch leitfähige Schicht ist an oder auf dem ersten Folienelement angeordnet oder ausgebildet. Entsprechend kann das zweite Scheibenelement ausgebildet sein, sodass das zweite Scheibenelement eine zweite Scheibe und ein zweites Folienelement umfasst, das an einer Innenseite der zweiten Scheibe angeordnet ist, wobei die Innenseite dem ersten Scheibenelement zugewandt ist. Die zweite elektrisch leitfähige Schicht ist an oder auf dem zweiten Folienelement angeordnet oder ausgebildet, sodass die elektrisch leitfähigen Schichten zwischen den Folienelementen angeordnet sind. Die jeweilige Scheibe ist zum Beispiel als eine Glas- oder Kunststoffscheibe realisiert. Das jeweilige Folienelement ist zum Beispiel als eine Trägerfolie oder eine Laminationsfolie ausgebildet.According to a further development of the arrangement, the first pane element has a first pane and a first film element. The film element is arranged on an inner side of the first pane, which faces the second pane element. The first electrically conductive layer is arranged or formed on or in the first film element. The second pane element can be designed accordingly, so that the second pane element comprises a second pane and a second film element, which is arranged on an inner side of the second pane, the inner side facing the first pane element. The second electrically conductive layer is arranged or formed on or in the second film element, so that the electrically conductive layers are arranged between the film elements. The respective pane is realized, for example, as a glass or plastic pane. The respective film element is designed, for example, as a carrier film or a lamination film.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeugdach für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Dachkarosserie und eine Ausführungsform der zuvor beschriebenen Anordnung, die mit der Dachkarosserie gekoppelt ist.A vehicle roof according to the invention for a motor vehicle comprises a roof body and an embodiment of the arrangement described above, which is coupled to the roof body.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für ein Fahrzeugdach umfasst ein Bereitstellen eines plattenförmigen ersten Scheibenelements mit einer Außenseite und einer Innenseite und ein Bereitstellen eines plattenförmigen zweiten Scheibenelements mit einer Außenseite und einer Innenseite. Die Scheibenelemente umfassen insbesondere eine Scheibe und ein Folienelement, das jeweils an der jeweiligen Innenseite der Scheibe angeordnet ist, die in einem betriebsbereiten Zustand einander zugewandt sind. Das Verfahren umfasst weiter ein Ausbilden einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht an der Innenseite des ersten Scheibenelements, sodass eine Mehrzahl von Freiräumen und voneinander beabstandeter Abschnitte der ersten elektrisch leitfähigen Schicht vorgegeben eingerichtet sind. Entsprechend umfasst das Verfahren ein Ausbilden einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht an der Innenseite des zweiten Scheibenelements, sodass eine Mehrzahl von Freiräumen und voneinander beabstandeter Abschnitten der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht vorgegeben eingerichtet sind. Die Abschnitte der ersten und/oder der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht umfassen jeweils einen Bereich, der zur Aufnahme einer Solarzelle vorgesehen ist. Demgemäß kann der Bereich als Zellenaufnahmebereich bezeichnet werden. Das Verfahren umfasst weiter ein Einbringen einer Mehrzahl von Solarzellen in eine jeweils zugeordneten Zellenaufnahmebereich der ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Schicht, und ein Koppeln des ersten Scheibenelements und des zweiten Scheibenelements miteinander, sodass die Solarzellen in den zugeordneten Ausbuchtungen der ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet sind und bezogen auf eine Stapelrichtung eine Solarzellenschicht zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten ausbilden. Somit sind die Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten jeweils durch die Freiräume vorgegeben voneinander getrennt, wobei ein jeweiliger Freiraum zwischen zwei benachbarten Solarzellen angeordnet ist und sich jeweilige Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten über einen seitlichen Rand der zugeordneten Solarzelle hinaus erstrecken und zwischen zwei benachbarten Solarzellen kontaktieren, sodass eine Reihenschaltung benachbarter Solarzellen mit einem vorgegebenen Stromfluss eingerichtet ist.A method according to the invention for producing an arrangement for a vehicle roof comprises providing a plate-shaped first pane element with an outer side and an inner side and providing a plate-shaped second pane element with an outer side and an inner side. The pane elements comprise in particular a pane and a film element, each of which is arranged on the respective inner side of the pane, which face each other in an operational state. The method further comprises forming a first electrically conductive layer on the inner side of the first pane element, so that a plurality of free spaces and mutually spaced sections of the first electrically conductive layer are predetermined. Accordingly, the method comprises forming a second electrically conductive layer on the inner side of the second pane element, so that a plurality of free spaces and mutually spaced sections of the second electrically conductive layer are predetermined. The sections of the first and/or the second electrically conductive layer each comprise an area that is intended to accommodate a solar cell. Accordingly, the area can be referred to as a cell receiving area. The method further comprises introducing a plurality of solar cells into a respectively assigned cell receiving area of the first and/or second electrically conductive layer, and coupling the first disk element and the second disk element to one another, such that the solar cells are arranged in the assigned bulges of the first and/or second electrically conductive layer and form a solar cell layer between the electrically conductive layers with respect to a stacking direction. The sections of the electrically conductive layers are thus each separated from one another in a predetermined manner by the free spaces, wherein a respective free space is arranged between two adjacent solar cells and respective sections of the electrically conductive layers extend beyond a lateral edge of the assigned solar cell and contact between two adjacent solar cells, such that a series connection of adjacent solar cells with a predetermined current flow is set up.

Das beschriebene Verfahren ermöglicht insbesondere eine Herstellung einer Ausführungsform der zuvor beschriebenen Anordnung, die eine zuverlässige und effiziente Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie ermöglicht und zudem eine Durchsicht durch ein entsprechendes Fahrzeugdach erlaubt. Daher sind Eigenschaften und Merkmale, die im Zusammenhang mit der Anordnung beschrieben sind, auch für das Herstellungsverfahren und das Fahrzeugdach offenbart und umgekehrt.The method described enables in particular the production of an embodiment of the previously described arrangement which enables a reliable and efficient conversion of light energy into electrical energy and also allows a view through a corresponding vehicle roof. Therefore, properties and features which are described in connection with the arrangement are also disclosed for the production method and the vehicle roof and vice versa.

In einem zusammengebauten bzw. laminierten Zustand der Anordnung bilden die Solarzellen zwischen der ersten und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht zum Beispiel Ausbuchtungen aus, die das Zusammenbringen der Schichten bei einem Laminieren entstehen können. Alternativ oder zusätzlich können Ausbuchtungen in den Zellenaufnahmebereichen vorgesehen sein, um eine Positionsvorgabe für die Solarzellen bereitzustellen.In an assembled or laminated state of the arrangement, the solar cells form, for example, bulges between the first and the second electrically conductive layer, which can arise when the layers are brought together during lamination. Alternatively or additionally, bulges can be formed in the cells on receiving areas to provide a position specification for the solar cells.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird die erste und/oder die zweite elektrisch leitfähige Schicht mit einer vorgegebenen Transparenz für sichtbares Licht mittels Drucken und/oder Aufdampfen ausgebildet.According to a preferred development of the method, the first and/or the second electrically conductive layer is formed with a predetermined transparency for visible light by means of printing and/or vapor deposition.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst das Verfahren ein Ausbilden der ersten elektrisch leitfähigen Schicht sowie ein Anordnen der Solarzellen in den ihnen zugeordneten Zellenaufnahmebereichen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht. Das Verfahren umfasst nachfolgend ein Ausbilden der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht auf den Solarzellen und der ersten elektrisch leitfähigen Schicht. Eine solche Weiterbildung ermöglicht ebenfalls ein Ausbilden einer Ausführungsform der zuvor beschriebenen Anordnung und soll aufzeigen, dass eine Reihenfolge der beschriebenen Schritte des Verfahrens variieren kann.According to a further development, the method comprises forming the first electrically conductive layer and arranging the solar cells in the cell receiving areas of the first electrically conductive layer assigned to them. The method subsequently comprises forming the second electrically conductive layer on the solar cells and the first electrically conductive layer. Such a development also enables an embodiment of the previously described arrangement to be formed and is intended to show that the sequence of the steps of the method described can vary.

Mittels der beschriebenen Anordnung und dem beschriebenen Verfahren können Solarzellen mittels transparenter, elektrisch leitender Schichten in einem Dachsystem für ein Kraftfahrzeug miteinander verschaltet werden. Die Scheibenelemente für die Außenscheibe und/oder die Innenscheibe des Deckels können als Folien-, Glas- und/oder Kunststoffkomponenten ausgebildet sein. Der Deckel kann insbesondere als ein Verbundglas realisiert sein und einen Glasdeckel mit einem Foliensubstrat an den jeweiligen Scheiben ausbilden. Somit kann auf einfache und kostengünstige Weise ein Deckel mit einer integrierten Solarzellenschicht ermöglicht werden. Der Deckel kann ein fest fixiertes Element in dem dafür vorgesehenen Fahrzeugdach ausbilden oder relativ zu dem Fahrzeugdach beweglich eingerichtet sein.Using the described arrangement and the described method, solar cells can be interconnected using transparent, electrically conductive layers in a roof system for a motor vehicle. The pane elements for the outer pane and/or the inner pane of the cover can be designed as film, glass and/or plastic components. The cover can in particular be realized as a laminated glass and form a glass cover with a film substrate on the respective panes. This makes it possible to create a cover with an integrated solar cell layer in a simple and cost-effective manner. The cover can form a firmly fixed element in the vehicle roof provided for it or can be designed to be movable relative to the vehicle roof.

Je nach Ausführung kann die Solarzellenschicht eine zusammenhängende Anordnung von Solarzellen aufweisen oder mehrere Reihen oder Abschnitte umfassen, die zum Beispiel voneinander elektrisch entkoppelt sind. Die einzelnen Solarzellen können rund, oval, rechteckig oder mehreckig, beispielsweise 5-, 6- oder 8-eckig, ausgeführt sein. Somit lässt sich eine Vielzahl von geometrischen Strukturen verwirklichen und Designelemente einbringen, ohne dass signifikant auf Solarleistung und eine Durchsicht durch das Fahrzeugdach verzichtet werden muss.Depending on the design, the solar cell layer can have a continuous arrangement of solar cells or can comprise several rows or sections that are, for example, electrically decoupled from one another. The individual solar cells can be round, oval, rectangular or polygonal, for example 5-, 6- or 8-sided. This allows a variety of geometric structures to be created and design elements to be introduced without having to significantly sacrifice solar power and visibility through the vehicle roof.

Es ist eine Erkenntnis im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass kristalline Solarzellen üblicherweise mit nicht-transparenten Geflechten oder Drahtstrukturen kontaktiert sind. Somit sind in konventionellen Aufbauten Elemente enthalten, die zumindest lokal nicht transparent sind und die zudem Einschränkungen im Hinblick auf mögliche Verschaltungen und Designstrukturen der Solarzellen in einem Fahrzeugdach bedingen. Mittels der beschriebenen Anordnung ist zum Beispiel eine komplett flächig transparente Kontaktierung realisierbar, die Transparenzwerte gleich oder größer 80% für sichtbares Licht aufweist. Die elektrisch leitfähigen und transparenten Schichten können einfach und zuverlässig mittels Beschichtungstechnologien, wie Drucken oder maskiertes Sputtern, mit einer gewünschten Form ausgebildet werden.It is a finding in connection with the present invention that crystalline solar cells are usually contacted with non-transparent meshes or wire structures. Thus, conventional structures contain elements that are at least locally non-transparent and that also impose restrictions with regard to possible interconnections and design structures of the solar cells in a vehicle roof. Using the described arrangement, for example, a completely transparent contact can be realized that has transparency values equal to or greater than 80% for visible light. The electrically conductive and transparent layers can be formed in a desired shape simply and reliably using coating technologies such as printing or masked sputtering.

Somit ist mittels der beschriebenen Anordnung eine Designfreiheit für das Ausbilden und Positionieren von Solarzellen in Dachsystemen durch eine Verstringung der Solarzellen miteinander nicht oder zumindest deutlich geringer eingeschränkt als bei konventionellen Aufbauten. Unter anderem können aufgrund des beschriebenen Aufbaus folgende Ausführungen in der Anordnung realisiert werden:

  • • nicht sichtbare Kontaktierungen von Solarzellen;
  • • sehr viele kleine Solarzellen, z.B. bis zu 100, bis zu 500 oder 2000;
  • • Solarzellen verschiedener Größe;
  • • Solarzellen verschiedener Form;
  • • Solarzellen mit wesentlichen Abständen untereinander, z.B. gleich oder größer 10 cm;
  • • Solarzellen mit Durchbrüchen, die geformte völlig oder auch nur annähernd geschlossene Löcher in der Solarzelle einrichten und insbesondere Designaspekte einrichten
Thus, using the described arrangement, the design freedom for the formation and positioning of solar cells in roof systems is not restricted or at least significantly less restricted by stringing the solar cells together than with conventional structures. Among other things, the following designs can be implemented in the arrangement due to the described structure:
  • • invisible contacts of solar cells;
  • • very many small solar cells, e.g. up to 100, up to 500 or 2000;
  • • Solar cells of different sizes;
  • • Solar cells of various shapes;
  • • Solar cells with significant distances between each other, e.g. equal to or greater than 10 cm;
  • • Solar cells with apertures that create shaped, completely or even almost closed holes in the solar cell and in particular design aspects

Zum Beispiel können im Hinblick auf eine zur Verfügung stehende Dachbreite von 100 cm und Dachlänge von 200 cm etwa 2000 Solarzellen mit einer Zellgröße von 2 cm mal 2 cm einer jeweiligen Solarzelle in der Anordnung integriert sein, die jeweils einen Abstand von etwa 1 cm zur nächst benachbarten Solarzelle haben. Darüber hinaus können auch zum Ausbilden einer gewünschten Durchsicht Abstände größer als 1cm realisiert werden.For example, given an available roof width of 100 cm and a roof length of 200 cm, around 2000 solar cells with a cell size of 2 cm by 2 cm of each solar cell can be integrated into the arrangement, each with a distance of around 1 cm to the next adjacent solar cell. In addition, distances greater than 1 cm can also be achieved to create the desired transparency.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugdachs in einer perspektivischen Ansicht,
  • 2-4 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung für das Fahrzeugdach in einer jeweiligen Seitenansicht,
  • 5-6 Ausführungsbeispiel von Komponenten der Anordnung für das Fahrzeugdach in einer jeweiligen Aufsicht,
  • 7-9 verschiedene Ausführungsbeispiele eines Deckels mit einer Anordnung für das Fahrzeugdach in einer jeweiligen Ansicht von unten, und
  • 10 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Herstellen einer Ausgestaltung der Anordnung für das Fahrzeugdach.
Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings. They show:
  • 1 an embodiment of a vehicle roof in a perspective view,
  • 2-4 an embodiment of an arrangement for the vehicle roof in a respective side view,
  • 5-6 Embodiment of components of the arrangement for the vehicle roof in a respective top view,
  • 7-9 various embodiments of a cover with an arrangement for the vehicle roof in a respective view from below, and
  • 10 a flow chart for a method for producing an embodiment of the arrangement for the vehicle roof.

Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht sämtliche in den Figuren dargestellten Elemente mit zugehörigen Bezugszeichen versehen.Elements of the same design and function are identified with the same reference symbols throughout the figures. For reasons of clarity, not all elements shown in the figures are provided with corresponding reference symbols.

1 zeigt schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Fahrzeugdach 1 mit einer Anordnung 10, die einen Deckel 3 umfasst, der mit einer Dachkarosserie oder Dachhaut 2 gekoppelt ist und eine Öffnung in dem Fahrzeugdach 1 verschließt. Der Deckel 3 kann zum Beispiel ein Festglaselement realisieren, das an der Dachkarosserie 2 fixiert ist. Alternativ ist der Deckel 3 als bewegliches Dachelement ausgebildet und kann zum Beispiel geöffnet und bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse L nach hinten über die Dachhaut 2 verschoben werden. 1 shows schematically in a perspective view a vehicle roof 1 with an arrangement 10 which comprises a cover 3 which is coupled to a roof body or roof skin 2 and closes an opening in the vehicle roof 1. The cover 3 can, for example, realize a fixed glass element which is fixed to the roof body 2. Alternatively, the cover 3 is designed as a movable roof element and can, for example, be opened and moved backwards over the roof skin 2 with respect to a vehicle longitudinal axis L.

In dieser Beschreibung beziehen sich Begriffe, wie „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „horizontal“ und „vertikal“, auf Ausrichtungen und Positionen der jeweiligen Komponenten, wie sie in den Figuren illustriert und in einem montierten Zustand in einem betriebsbereiten Kraftfahrzeug gegeben sind.In this description, terms such as "front", "rear", "left", "right", "top", "bottom", "horizontal" and "vertical" refer to orientations and positions of the respective components as illustrated in the figures and in an assembled state in an operational motor vehicle.

Die 2-4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Anordnung 10 für das Fahrzeugdach 1 in einer jeweiligen schematischen Seitenansicht. Die 2 zeigt im Wesentlichen einen betriebsbereiten Zustand der Anordnung 10. Die 3 und 4 zeigen eine jeweilige Explosionsdarstellung zur verbesserten Übersichtlichkeit der jeweiligen Elemente. Die Anordnung 10 umfasst den Deckel 3, welcher eine erste Scheibe 11 und eine zweite Scheibe 12 umfasst. Die erste Scheibe 11 richtet bezogen auf einen betriebsbereiten Zustand eine Außenscheibe in dem Fahrzeugdach 1 ein, die einem Fahrzeuginnenraum abgewandt ist. Die zweite Scheibe 12 richtet bezogen auf einen betriebsbereiten Zustand eine Innenscheibe in dem Fahrzeugdach 1 ein, die einem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist.The 2-4 show an embodiment of the arrangement 10 for the vehicle roof 1 in a respective schematic side view. The 2 essentially shows an operational state of the arrangement 10. The 3 and 4 show an exploded view of the respective elements for improved clarity. The arrangement 10 comprises the cover 3, which comprises a first pane 11 and a second pane 12. The first pane 11, in relation to an operational state, sets up an outer pane in the vehicle roof 1, which faces away from the vehicle interior. The second pane 12, in relation to an operational state, sets up an inner pane in the vehicle roof 1, which faces the vehicle interior.

An einer Innenseite der ersten Scheibe 11 ist ein erstes Folienelement 13 angeordnet, welches der zweiten Scheibe 12 zugewandt ist. An einer Innenseite des ersten Folienelements 13, die der zweiten Scheibe 12 zugewandt ist, ist eine erste elektrisch leitfähige Schicht 15 angeordnet bzw. vorgegeben ausgebildet. An einer Innenseite der zweiten Scheibe 12 ist ein zweites Folienelement 14 angeordnet, welches der ersten Scheibe 11 zugewandt ist. An einer Innenseite des zweiten Folienelements 14, die der ersten Scheibe 11 zugewandt ist, ist eine zweite elektrisch leitfähige Schicht 16 angeordnet bzw. vorgegeben ausgebildet. Die elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 sind somit bezogen auf eine Stapelrichtung R zwischen den Folienelementen 13, 14 angeordnet.A first film element 13 is arranged on an inner side of the first pane 11 and faces the second pane 12. A first electrically conductive layer 15 is arranged or pre-formed on an inner side of the first film element 13, which faces the second pane 12. A second film element 14 is arranged on an inner side of the second pane 12 and faces the first pane 11. A second electrically conductive layer 16 is arranged or pre-formed on an inner side of the second film element 14, which faces the first pane 11. The electrically conductive layers 15, 16 are thus arranged between the film elements 13, 14 with respect to a stacking direction R.

Zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 ist wiederum eine Solarzellenschicht mit einer Mehrzahl von Solarzellen 17 angeordnet. Die elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 umfassen jeweils mehrere voneinander beabstandete Abschnitte, die durch Freiräume 18 vorgegeben voneinander getrennt sind. Ein jeweiliger Freiraum 18 ist zwischen zwei benachbarten Solarzellen 17 ausgebildet und gibt dadurch eine gewisse Richtung für einen Stromfluss 20 vor. Die Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 erstrecken sich jeweils über einen seitlichen Rand der zugeordneten Solarzellen 17 hinaus, wobei gemäß den 2-4 die Abschnitte der oberen, ersten leitfähigen Schicht 15 rechts und die Abschnitte der unteren, zweiten leitfähigen Schicht 16 links über den jeweiligen Rand der zugehörigen Solarzelle 17 hinausragen. Die Abschnitte sind so ausgebildet, dass sie sich zwischen zwei benachbarten Solarzellen 17 und zwischen zwei vorgegebenen Freiräumen 18 kontaktieren, sodass eine Reihenschaltung benachbarter Solarzellen 17 mit einem vorgegebenen Stromfluss 20 eingerichtet ist, der in 2 beispielhaft im Wesentlichen von links nach rechts illustriert ist.Between the electrically conductive layers 15, 16, a solar cell layer with a plurality of solar cells 17 is arranged. The electrically conductive layers 15, 16 each comprise a plurality of spaced-apart sections which are separated from one another by free spaces 18. A respective free space 18 is formed between two adjacent solar cells 17 and thereby provides a certain direction for a current flow 20. The sections of the electrically conductive layers 15, 16 each extend beyond a lateral edge of the associated solar cells 17, wherein according to the 2-4 the sections of the upper, first conductive layer 15 on the right and the sections of the lower, second conductive layer 16 on the left protrude beyond the respective edge of the associated solar cell 17. The sections are designed in such a way that they contact each other between two adjacent solar cells 17 and between two predetermined free spaces 18, so that a series connection of adjacent solar cells 17 is set up with a predetermined current flow 20, which in 2 Illustrated by way of example essentially from left to right.

Mittels der Anordnung 10 ist ein Dachelement für das Fahrzeugdach 1 realisierbar, das eine zuverlässige und effiziente Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie ermöglicht und zudem eine großzügige Durchsicht erlaubt. Die Abschnitte der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 15 bilden eine obere Kontaktelektrode an einer Oberseite einer zugeordneten Solarzelle 17. Demgemäß richten die Abschnitte der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 16 eine untere Kontaktelektrode an einer Unterseite der jeweiligen Solarzelle 17 ein. Somit ist ein jeweiliger Kontaktbereich 19 zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 vorgegeben eingerichtet und in Bezug auf benachbarte Solarzellen 17 sind eine obere Kontaktelektrode der ersten elektrisch leitfähigen Schicht 15 mit einer unteren Kontaktelektrode der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 16 miteinander verbunden (s. 2).By means of the arrangement 10, a roof element for the vehicle roof 1 can be realized which enables a reliable and efficient conversion of light energy into electrical energy and also allows a generous view. The sections of the first electrically conductive layer 15 form an upper contact electrode on an upper side of an associated solar cell 17. Accordingly, the sections of the second electrically conductive layer 16 set up a lower contact electrode on an underside of the respective solar cell 17. Thus, a respective contact region 19 between the electrically conductive layers 15, 16 is set up in a predetermined manner and, with respect to adjacent solar cells 17, an upper contact electrode of the first electrically conductive layer 15 is connected to a lower contact electrode of the second electrically conductive layer 16 (see. 2 ).

Die 5 zeigt eine mögliche Design- und Verschaltungs-Logik für verschieden große Solarzellen 17. Innerhalb eines Abschnitts einer Reihenschaltung, die illustrativ durch gestrichelte Linien getrennt sind, ist die Gesamtgröße bzw. die für die Energiekonversion sensitive Gesamtoberfläche im Wesentlichen gleichgroß. Somit ist zum Beispiel die Oberfläche der L-förmigen Solarzelle 17 in dem linken Abschnitt gleich oder ungefähr gleich groß wie die Gesamtoberfläche der L-förmigen und der quadratischen Solarzellen 17 in dem mittleren Abschnitt zusammen. Entsprechendes gilt für die weitere Unterteilung in dem rechten Abschnitt. Die Oberfläche der quadratischen Solarzelle 17 in dem mittleren Abschnitt ist gleich oder ungefähr gleich groß wie die Gesamtoberfläche der L-förmigen und der quadratischen Solarzellen 17 in dem rechten Abschnitt zusammen.The 5 shows a possible design and connection logic for solar cells of different sizes 17. Within a section of a series connection, which are separated by dashed lines for illustrative purposes, the total size or the total surface sensitive to energy conversion is essentially the same. Thus, for example, the The surface area of the L-shaped solar cell 17 in the left section is equal to or approximately the same as the total surface area of the L-shaped and the square solar cells 17 in the middle section together. The same applies to the further subdivision in the right section. The surface area of the square solar cell 17 in the middle section is equal to or approximately the same as the total surface area of the L-shaped and the square solar cells 17 in the right section together.

Entsprechendes gilt auch für die illustrierte Unterteilung in dem unteren Bereich der 5, in dem eine quadratische Solarzelle 17 nach rechts mit mehreren kleineren Solarzellen 17 verschaltet ist, wobei die jeweilige sensitive Oberfläche der einen oder mehreren Solarzellen 17 in jedem Abschnitt in etwa gleich groß ist. Eine Verschaltung von mehreren Solarzellen 17, wie sie in 5 schematisch illustriert ist, ist zum Beispiel mittels konventioneller Drahtverbindungen kaum oder nur mit sehr hohem Aufwand realisierbar und würde zudem eine Transparenz in den Zwischenräumen reduzieren.The same applies to the illustrated subdivision in the lower part of the 5 , in which a square solar cell 17 is connected to the right with several smaller solar cells 17, whereby the respective sensitive surface of the one or more solar cells 17 is approximately the same size in each section. An interconnection of several solar cells 17, as in 5 schematically illustrated, can hardly be realized using conventional wire connections, for example, or only with great effort, and would also reduce transparency in the gaps.

Die 6 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau von Verschaltungsbereichen der ersten und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16, zwischen denen die Solarzellen 17 angeordnet sind. Die elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 sind insbesondere als transparente Schichten mittels Drucken und/oder Aufdampfen bzw. Sputtern vorgegeben ausgebildet und weisen zum Beispiel eine Transparenz von 80-90% für optisch sichtbares Licht auf, welches im Wesentlichen im Spektralbereich von 400-800 nm gegeben ist.The 6 shows schematically a possible structure of interconnection areas of the first and second electrically conductive layers 15, 16, between which the solar cells 17 are arranged. The electrically conductive layers 15, 16 are designed in particular as transparent layers by means of printing and/or vapor deposition or sputtering and have, for example, a transparency of 80-90% for optically visible light, which is essentially in the spectral range of 400-800 nm.

Die elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 weisen zum Beispiel Nanostrukturen in Form von Nanoröhrchen auf, die als elektrisch leitfähige Leiter gold- oder silberbeschichtet sind oder ein elektrisch leitfähiges Material beinhalten. Solche Nanoröhrchen oder Nanodrähte können als elektrisch leitfähige Kunststofffäden gemäß einem Elektrospinning-Verfahren ausgestaltet werden und sind vorzugsweise entlang der effektiven Stromrichtung 20 gerichtet in der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16 ausgebildet.The electrically conductive layers 15, 16 have, for example, nanostructures in the form of nanotubes, which are gold or silver coated as electrically conductive conductors or contain an electrically conductive material. Such nanotubes or nanowires can be designed as electrically conductive plastic threads according to an electrospinning process and are preferably formed in the respective electrically conductive layer 15, 16 directed along the effective current direction 20.

Die Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 ragen in dem jeweiligen Kontaktbereich 19 über den entsprechenden Rand der zugehörigen Solarzellen 17 hinaus, aber können zusätzlich über einen weiteren seitlichen Rand hinausragen, um zum Beispiel eine größere elektrisch leitfähige Fläche bereitzustellen und dadurch zu einer nutzbringenden Stromtragfähigkeit beizutragen. Die Freiräume 18 sind vorzugsweise um die jeweiligen Solarzellen 17 herum eingerichtet, sodass ein Stromfluss gezielt zwischen der Ober- und der Unterseite der Solarzelle 17 erfolgt und ein unerwünschter Kurzschluss oder ein Umgehen der jeweiligen Solarzelle 17 vermieden wird.The sections of the electrically conductive layers 15, 16 protrude in the respective contact area 19 beyond the corresponding edge of the associated solar cells 17, but can also protrude beyond another lateral edge, for example to provide a larger electrically conductive surface and thereby contribute to a useful current-carrying capacity. The free spaces 18 are preferably arranged around the respective solar cells 17 so that a current flow occurs specifically between the top and bottom of the solar cell 17 and an undesirable short circuit or bypassing of the respective solar cell 17 is avoided.

Die 7-9 zeigen einen Vergleich verschieden großer und unterschiedlich geformter Solarzellen 17 hinsichtlich der Wahrnehmung des natürlichen Umfelds. Es ist jeweils in einer schematischen Ansicht von unten durch den Deckel 3 entlang der Stapelrichtung R ein Außenbereich mit Bäumen oder Palmen dargestellt, der aufgrund der möglichen Ausführungen der Anordnung 10 gezielt besser wahrnehmbar ist. Aufgrund der möglichen Verschaltung einer Vielzahl von relativ vielen, kleinen, zum Beispiel rautenförmigen, Solarzellen 17 kann das Erkennen eines äußeren Kontexts deutlich verbessert werden im Vergleich zu einer Positionierung relativ großer rechteckiger Solarzellen 17 (s. 7-9). Zum Beispiel weisen die rechteckigen Solarzellen in 7 eine Kantenlänge von 100 mm auf und sind 4 cm voneinander beabstandet, während die rautenförmigen Solarzellen 17 in 9 lediglich 20 mm an der breitesten Stelle breit sind und einen Abstand von 8 mm zu der nächsten benachbarten Solarzelle 17 aufweisen. Trotz der geringeren Abstände gemäß 9 ist eine Durchsicht bzw. ein Erkennen des Außenbereichs deutlich verbessert, wobei eine Gesamteffizienz der Energiekonversion der Solarzellen 17 im Wesentlichen beibehalten werden kann.The 7-9 show a comparison of solar cells 17 of different sizes and shapes with regard to the perception of the natural environment. In each case, an outdoor area with trees or palm trees is shown in a schematic view from below through the cover 3 along the stacking direction R, which is specifically easier to perceive due to the possible designs of the arrangement 10. Due to the possible interconnection of a large number of relatively many small, for example diamond-shaped, solar cells 17, the recognition of an external context can be significantly improved compared to a positioning of relatively large rectangular solar cells 17 (see 7-9 For example, the rectangular solar cells in 7 an edge length of 100 mm and are spaced 4 cm apart, while the diamond-shaped solar cells 17 in 9 are only 20 mm wide at the widest point and have a distance of 8 mm to the next adjacent solar cell 17. Despite the smaller distances according to 9 visibility and recognition of the outside area is significantly improved, while the overall efficiency of the energy conversion of the solar cells 17 can be essentially maintained.

Die 10 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Herstellen einer Ausgestaltung der Anordnung 10. Das Verfahren umfasst gemäß einem Schritt S1 ein Bereitstellen eines plattenförmigen ersten Scheibenelements, das zum Beispiel die erste Scheibe 11 mit dem daran angebrachten ersten Folienelement 13 umfasst.The 10 shows a flow chart for a method for producing an embodiment of the arrangement 10. According to a step S1, the method comprises providing a plate-shaped first disk element which, for example, comprises the first disk 11 with the first film element 13 attached thereto.

Entsprechend kann ein plattenförmiges zweites Scheibenelement bereitgestellt werden, das die zweite Scheibe 12 mit dem daran angebrachten zweiten Folienelement 14 umfasst.Accordingly, a plate-shaped second disc element can be provided which comprises the second disc 12 with the second film element 14 attached thereto.

Alternativ werden die erste Scheibe 11 und das erste Folienelement 13 bzw. die zweite Scheibe 12 und das zweite Folienelement 14 jeweils als separate Komponenten bereitgestellt und zu einem späteren Zeitpunkt miteinander gekoppelt. Die Folienelemente 13 und 14 werden zum Beispiel erst bei einem Laminationsvorgang sowohl mit der äußeren Scheibe 11 als auch mit der inneren Scheibe 12 verbunden.Alternatively, the first pane 11 and the first film element 13 or the second pane 12 and the second film element 14 are each provided as separate components and coupled together at a later point in time. The film elements 13 and 14 are, for example, only connected to both the outer pane 11 and the inner pane 12 during a lamination process.

In einem weiteren Schritt S2 werden die elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 mittels Drucken oder Aufdampfen auf dem ersten bzw. dem zweiten Folienelement 13, 14 ausgebildet, sodass eine Mehrzahl von Freiräumen 18 und voneinander beabstandeter Abschnitte der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 15 eingerichtet sind. Ein Drucken oder Aufdampfen der elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 auf dem ersten bzw. dem zweiten Folienelement 13, 14 kann insbesondere vor dem weiteren Verarbeiten der Folienelement 13, 14 erfolgen, sodass das erste und zweite Folienelement 13, 14 jeweils als beschichtetes Vorprodukt bereitgestellt ist.In a further step S2, the electrically conductive layers 15, 16 are formed by means of printing or vapor deposition on the first and second film elements 13, 14, respectively, so that a plurality of free spaces 18 and spaced-apart sections of the first and second electrically conductive layers 15 are established. Printing or vapor deposition of the electrically conductive layers 15, 16 on the first or second film element 13, 14 can be carried out in particular before further processing of the film elements 13, 14, so that the first and second film elements 13, 14 are each provided as a coated precursor.

Die Abschnitte der ersten und/oder der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16 umfassen einen jeweiligen Bereich, der zur Aufnahme einer Solarzelle 17 vorgesehen ist. Ein solcher Bereich kann demgemäß als Zellenaufnahmebereich bezeichnet werden. Der Zellenaufnahmebereich kann lediglich einen Flächenanteil des jeweiligen Abschnitts repräsentieren oder alternativ in Form einer Ausbuchtung oder Vertiefung eingerichtet sein. Eine solche Ausbuchtung kann sich aber auch erst beim Laminieren und Herstellen der Anordnung 10 ausbilden, da das Material der Solarzellen in dem jeweiligen Zellenaufnahmebereich in das Material der Abschnitte der ersten und/oder der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16 verpresst wird.The sections of the first and/or the second electrically conductive layer 15, 16 comprise a respective region that is intended to accommodate a solar cell 17. Such a region can accordingly be referred to as a cell receiving region. The cell receiving region can only represent a surface portion of the respective section or alternatively be designed in the form of a bulge or depression. However, such a bulge can also only form during the lamination and production of the arrangement 10, since the material of the solar cells in the respective cell receiving region is pressed into the material of the sections of the first and/or the second electrically conductive layer 15, 16.

In einem weiteren Schritt S3 werden die Solarzellen 17 in dem ihnen zugeordneten Zellenaufnahmebereich der ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16 eingebracht.In a further step S3, the solar cells 17 are introduced into the cell receiving region of the first and/or second electrically conductive layer 15, 16 assigned to them.

In einem weiteren Schritt S4 werden die Scheiben 11 und 12 miteinander gekoppelt, sodass die Solarzellen 17 in den zugeordneten Ausbuchtungen der ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16 angeordnet sind und bezogen auf die Stapelrichtung R eine Solarzellenschicht zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 ausbilden.In a further step S4, the disks 11 and 12 are coupled to one another so that the solar cells 17 are arranged in the associated bulges of the first and/or second electrically conductive layer 15, 16 and form a solar cell layer between the electrically conductive layers 15, 16 with respect to the stacking direction R.

Mittels der beschriebenen Ausgestaltungen der Anordnung 10 ist jeweils ein Dachelement für das Fahrzeugdach 1 realisierbar, das eine zuverlässige und effiziente Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie ermöglicht und das zudem an geometrische Gegebenheiten des Fahrzeugdachs 1 angepasst werden kann und aufgrund der transparenten elektrisch leitfähigen Schichten 15, 16 eine verbesserte Durchsicht durch das Fahrzeugdach 1 erlaubt.By means of the described embodiments of the arrangement 10, a roof element for the vehicle roof 1 can be realized which enables a reliable and efficient conversion of light energy into electrical energy and which can also be adapted to the geometric conditions of the vehicle roof 1 and, due to the transparent electrically conductive layers 15, 16, allows an improved view through the vehicle roof 1.

Ein alternativer Herstellungsprozess kann wie folgt durchgeführt werden und bezieht sich auf das Einrichten zweier benachbarter Solarzellen 17:

  • Es wird in einem Schritt die untere, zweite Scheibe 12 und/oder das untere, zweite Folienelement 14 bereitgestellt, das eine Trägerfolie ausbildet.
An alternative manufacturing process can be carried out as follows and relates to setting up two adjacent solar cells 17:
  • In one step, the lower, second pane 12 and/or the lower, second film element 14 is provided, which forms a carrier film.

In einem weiteren Schritt werden zwei elektrisch leitfähige Beschichtungen ausgebildet, die einen jeweiligen Abschnitt der unteren, zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 16 darstellen. Jeder dieser leitfähigen Beschichtungsabschnitte umfasst einen Zellenbereich, die benachbart und durch einen Freiraum 18 beabstandet voneinander ausgebildet sind. Jeder Zellenbereich ist zur Aufnahme einer Solarzelle 17 ausgebildet. Ein Abschnitt der leitfähigen Beschichtung ragt zumindest in einem Bereich über die dafür vorgesehene Solarzelle 17 hinaus und ist insbesondere transparent ausgebildet.In a further step, two electrically conductive coatings are formed, which represent a respective section of the lower, second electrically conductive layer 16. Each of these conductive coating sections comprises a cell region, which are adjacent to one another and spaced apart from one another by a free space 18. Each cell region is designed to accommodate a solar cell 17. A section of the conductive coating protrudes beyond the solar cell 17 provided for it, at least in one area, and is in particular transparent.

In einem weiteren Schritt werden Solarzellen 17 auf die untere leitfähige Beschichtung der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht 16 angeordnet, wobei die Solarzelle 17 flächig auf ihrer unteren Seite mit dem jeweiligen leitfähigen Beschichtungsabschnitt kontaktiert wird. An einer Kante ragt der Beschichtungsabschnitt über die Solarzelle 17 hinaus. An einer anderen Kante der Solarzelle 17 fluchtet der Beschichtungsabschnitt mit dieser Seitenkante (s. 2).In a further step, solar cells 17 are arranged on the lower conductive coating of the second electrically conductive layer 16, with the solar cell 17 being contacted on its lower side with the respective conductive coating section. At one edge, the coating section protrudes beyond the solar cell 17. At another edge of the solar cell 17, the coating section is flush with this side edge (see. 2 ).

In einem weiteren Schritt wird die obere, erste leitfähige Schicht 15 als Beschichtung auf den Solarzellen 17 und der unteren Beschichtung aufgebracht. Die obere Beschichtung erstreckt sich flächig vorzugsweise über eine gesamte Oberfläche der Solarzelle 17 und ist bevorzugt transparent ausgebildet und kontaktiert in dem Kontaktbereich 19 die untere leitfähige Beschichtung einer benachbarten Solarzelle 17.In a further step, the upper, first conductive layer 15 is applied as a coating on the solar cells 17 and the lower coating. The upper coating preferably extends over an entire surface of the solar cell 17 and is preferably transparent and contacts the lower conductive coating of an adjacent solar cell 17 in the contact region 19.

Die Anordnung 10 umfasst somit eine untere leitfähige Beschichtung, die als flächige Kontaktelektrode der Solarzelle 17 dient und etwas über den Rand der Solarzelle 17 hinausragt. Eine obere leitfähige Beschichtung bildet die flächige obere, zweite Kontaktelektrode der Solarzelle 17, verbindet aber mit der unteren leitfähigen Beschichtung einer benachbarten Solarzelle 17. Somit werden zwei Solarzellen 17 in Reihe geschaltet. Insbesondere durch den gezielt vorgegebenen Aufbau der leitfähigen Beschichtungen, können Solarzellenstrings in beliebiger geometrischer Ausgestaltung in der Solarzellenschicht ausgebildet und in dem Deckel 3 integriert werden.The arrangement 10 thus comprises a lower conductive coating which serves as a flat contact electrode of the solar cell 17 and protrudes slightly beyond the edge of the solar cell 17. An upper conductive coating forms the flat upper, second contact electrode of the solar cell 17, but connects to the lower conductive coating of an adjacent solar cell 17. Two solar cells 17 are thus connected in series. In particular, due to the specifically specified structure of the conductive coatings, solar cell strings can be formed in any geometric configuration in the solar cell layer and integrated into the cover 3.

Eine Verstringung oder Verschaltung von Solarzellen 17 durch die transparenten, elektrisch leitenden Schichten 15, 16 erfolgt zum Beispiel vor einer Lamination auf die Laminationsfolien von Solargläsern, die durch die Folienelemente 13, 14 realisiert sind. Die elektrisch leitenden Schichten 15, 16 übernehmen sowohl die Kontaktierung der unteren und oberen Solarzellflächen, als auch die Kontaktierung zwischen den einzelnen Solarzellen 17. Die transparenten leitenden Schichten 15, 16 werden mittels eines Beschichtungsprozesses, wie Drucken oder Sputtern oder Ähnlichem auf die Folienelemente 13, 14 aufgebracht. Dies kann so ausgeführt werden, dass ein Druckmuster auf dem unteren, zweiten Folienelement 14, ein vorgegebenes Muster der Solarzellen 17 sowie ein vorgegebenes Muster des oberen, ersten Folienelements 13 beim Laminieren eine vorgegebene Gesamtverschaltung der Solarzellen 17 einrichten. Die leitfähigen Beschichtungen 15, 16 der Folienelemente 13, 14 kontaktieren dann die Solarzellen 17 und sich gegenseitig in den Zwischenräumen der Solarzellen 17.A stringing or interconnection of solar cells 17 by the transparent, electrically conductive layers 15, 16 takes place, for example, before lamination onto the lamination films of solar glasses, which are realized by the film elements 13, 14. The electrically conductive layers 15, 16 take over both the contacting of the lower and upper solar cell surfaces, as well as the contacting between the individual solar cells 17. The transparent conductive layers 15, 16 are applied to the film elements 13, 14 by means of a coating process, such as printing or sputtering or the like. This can be done in such a way that a print pattern on the lower, second film element 14, a predetermined pattern of the solar cells 17 and a predetermined pattern of the upper, first film element 13 during lamination establish a predetermined overall interconnection of the solar cells 17. The conductive coatings 15, 16 of the film elements 13, 14 then contact the solar cells 17 and each other in the spaces between the solar cells 17.

Somit kann eine Designfreiheit signifikant erhöht werden, da zum Beispiel durch einen Druckprozess praktisch eine einzige Komponente in Form einer transparenten, elektrisch leitfähigen Schicht 15, 16 in einem Prozess ausgebildet und auf eine gewünschte Positionierung der Solarzellen 17 abgestimmt werden kann. Dadurch können zum Beispiel viele kleinere und verschieden große und geformte Solarzellen in den Deckel 3 eingebracht werden. Die elektrische Verschaltung sollte aus Effizienzgründen so ausgeführt werden, dass in einem String stets Solarzellen 17 mit gleicher Leistungen in Reihe geschalten werden (s. 5). Allerdings können mehrere Einzelelemente bzw. Solarzellen in jedem Abschnitt in Form und Größe variiert werden, sodass zum Beispiel rechteckige, runde oder L-förmige Solarzellen 17 miteinander verschaltet werden. Für eine zuverlässige und effiziente Energiekonversion sollte eine Gesamtleistung der in einem Reihenabschnitt verbauten Solarzellen 17 im Wesentlichen gleich eingerichtet sein.This means that design freedom can be significantly increased, since, for example, a printing process can be used to produce a single component in the form of a transparent, electrically conductive layer 15, 16 in one process and to adjust it to the desired positioning of the solar cells 17. This means, for example, that many smaller solar cells of different sizes and shapes can be placed in the cover 3. For efficiency reasons, the electrical wiring should be designed in such a way that solar cells 17 with the same power are always connected in series in a string (see 5 ). However, several individual elements or solar cells in each section can be varied in shape and size, so that, for example, rectangular, round or L-shaped solar cells 17 can be connected to one another. For reliable and efficient energy conversion, the total output of the solar cells 17 installed in a series section should be essentially the same.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrzeugdachvehicle roof
22
Dachhaut / Dachkarosserieroof skin / roof body
33
DeckelLid
1010
Anordnungarrangement
1111
erste Scheibefirst disc
1212
zweite Scheibesecond disc
1313
erstes Folienelementfirst slide element
1414
zweites Folienelementsecond foil element
1515
erste elektrisch leitfähige Schichtfirst electrically conductive layer
1616
zweite elektrische leitfähige Schichtsecond electrically conductive layer
1717
SolarzelleSolar cell
1818
Freiraumopen space
1919
KontaktbereichContact area
2020
Stromflussrichtung direction of current flow
LL
Fahrzeuglängsachsevehicle's longitudinal axis
RR
Stapelrichtungstacking direction

Claims (17)

Anordnung (10) für ein Fahrzeugdach (1), aufweisend: - einen Deckel (3), der dazu ausgebildet ist, eine Öffnung in dem Fahrzeugdach (1) zu verschließen, wobei der Deckel (3) ein erstes Scheibenelement (11, 13) und ein zweites Scheibenelement (12, 14) umfasst, die dazu eingerichtet sind, in einem betriebsbereiten Zustand eine Außenscheibe und eine Innenscheibe des Fahrzeugdachs (1) auszubilden, - eine erste elektrisch leitfähige Schicht (15), die an einer Innenseite des ersten Scheibenelements (11, 13), welche dem zweiten Scheibenelement (12, 14) zugewandt ist, angeordnet ist, - eine zweite elektrisch leitfähige Schicht (16), die an einer Innenseite des zweiten Scheibenelements (12, 14), welche dem ersten Scheibenelement (11, 13) zugewandt ist, angeordnet ist, und - eine Solarzellenschicht mit einer Mehrzahl von Solarzellen (17), die bezogen auf eine Stapelrichtung (R) zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) angeordnet sind, wobei die elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) jeweils mehrere voneinander beabstandete Abschnitte aufweisen, die durch Freiräume (18) vorgegeben voneinander getrennt sind, wobei ein jeweiliger Freiraum (18) zwischen zwei benachbarten Solarzellen (17) ausgebildet ist und jeweilige Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) sich über einen seitlichen Rand der zugeordneten Solarzellen (17) hinaus erstrecken und zwischen zwei benachbarten Solarzellen (17) kontaktieren, sodass eine Reihenschaltung benachbarter Solarzellen (17) mit einem vorgegebenen Stromfluss (20) eingerichtet ist.Arrangement (10) for a vehicle roof (1), comprising: - a cover (3) which is designed to close an opening in the vehicle roof (1), wherein the cover (3) comprises a first pane element (11, 13) and a second pane element (12, 14) which are designed to form an outer pane and an inner pane of the vehicle roof (1) in an operational state, - a first electrically conductive layer (15) which is arranged on an inner side of the first pane element (11, 13) which faces the second pane element (12, 14), - a second electrically conductive layer (16) which is arranged on an inner side of the second pane element (12, 14) which faces the first pane element (11, 13), and - a solar cell layer with a plurality of solar cells (17) which are arranged between the electrically conductive layers (15, 16), wherein the electrically conductive layers (15, 16) each have a plurality of spaced-apart sections which are predeterminedly separated from one another by free spaces (18), wherein a respective free space (18) is formed between two adjacent solar cells (17) and respective sections of the electrically conductive layers (15, 16) extend beyond a lateral edge of the associated solar cells (17) and contact between two adjacent solar cells (17), so that a series connection of adjacent solar cells (17) with a predetermined current flow (20) is set up. Anordnung (10) nach Anspruch 1, bei der ein jeweiliger Abschnitt der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (15) eine obere Kontaktelektrode an einer Oberseite einer zugeordneten Solarzelle (17) einrichtet, und bei der ein jeweiliger Abschnitt der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (16) eine untere Kontaktelektrode an einer Unterseite einer zugeordneten Solarzelle (17) einrichtet, sodass in Bezug auf benachbarte Solarzellen (17) eine obere Kontaktelektrode mit einer unteren Kontaktelektrode der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) miteinander verbunden sind.Arrangement (10) according to Claim 1 , in which a respective section of the first electrically conductive layer (15) establishes an upper contact electrode on an upper side of an associated solar cell (17), and in which a respective section of the second electrically conductive layer (16) establishes a lower contact electrode on an underside of an associated solar cell (17), so that with respect to adjacent solar cells (17) an upper contact electrode is connected to a lower contact electrode of the electrically conductive layers (15, 16). Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Abschnitte der ersten und zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (15, 16) drahtfrei elektrisch miteinander gekoppelt sind.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, the sections of the first and second electrically conductive layers (15, 16) are electrically coupled to one another in a wire-free manner. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) jeweils elektrisch leitfähige Nanostrukturen umfassen und mittels Drucken und/oder Aufdampfen ausgebildet sind.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, in which the electrically conductive layers (15, 16) each comprise electrically conductive nanostructures and are formed by means of printing and/or vapor deposition. Anordnung (10) nach Anspruch 4, bei der die Nanostrukturen der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) Kupfer, Silber und/oder Gold aufweisen.Arrangement (10) according to claim 4 , in which the nanostructures of the electrically conductive layers (15, 16) comprise copper, silver and/or gold. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste und/oder die zweite elektrisch leitfähige Schicht (15, 16) eine vorgegebene Transparenz für sichtbares Licht aufweist.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, wherein the first and/or the second electrically conductive layer (15, 16) has a predetermined transparency for visible light. Anordnung (10) nach Anspruch 6, bei der die Transparenz für sichtbares Licht der ersten und/oder der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (15, 16) gleich oder größer 80 % ausgebildet ist.Arrangement (10) according to claim 6 , in which the transparency for visible light of the first and/or the second electrically conductive layer (15, 16) is equal to or greater than 80%. Anordnung (10) nach Anspruch 6 oder 7, bei der die erste elektrisch leitfähige Schicht (15) mit einer größeren Transparenz für sichtbares Licht ausgebildet ist als die zweite elektrisch leitfähige Schicht (16).Arrangement (10) according to claim 6 or 7 , wherein the first electrically conductive layer (15) is formed with a greater transparency for visible light than the second electrically conductive layer (16). Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein oder mehrere Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) über zumindest einen weiteren seitlichen Rand der zugeordneten Solarzelle (17) hinausragen und dadurch eine erhöhte Stromtragfähigkeit bereitstellen.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, in which one or more sections of the electrically conductive layers (15, 16) protrude beyond at least one further lateral edge of the associated solar cell (17) and thereby provide an increased current-carrying capacity. Anordnung (10) nach Anspruch 9, bei der eine Solarzelle (17) plattenförmig ausgebildet ist und bezogen auf eine Haupterstreckungsebene quer zu der Stapelrichtung (R) eine vorgegebene Breite aufweist, und bei der ein Abschnitt der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16), der die Solarzelle (17) an einer Ober- oder Unterseite bedeckt, eine Breite aufweist, die zumindest 10% größer ist als die Breite der zugeordneten Solarzelle (17).Arrangement (10) according to claim 9 , in which a solar cell (17) is plate-shaped and has a predetermined width relative to a main extension plane transverse to the stacking direction (R), and in which a section of the electrically conductive layers (15, 16) which covers the solar cell (17) on an upper or lower side has a width which is at least 10% greater than the width of the associated solar cell (17). Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Mehrzahl von Solarzellen (17) mit unterschiedlicher Form und/oder Größe umfasst, wobei an der Seite des Deckels (3), die dazu vorgesehen ist, einer Fahrzeugfront zugewandt zu sein, kleinere und/oder anders geformte Solarzellen (17) angeordnet sind, als an der Seite des Deckels (3), die dazu vorgesehen ist, einem Fahrzeugheck zugewandt zu sein.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, which comprises a plurality of solar cells (17) with different shapes and/or sizes, wherein smaller and/or differently shaped solar cells (17) are arranged on the side of the cover (3) which is intended to face a vehicle front than on the side of the cover (3) which is intended to face a vehicle rear. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Scheibenelement eine erste Scheibe (11) und ein erstes Folienelement (13) umfasst, das an einer Innenseite der ersten Scheibe (11), welche dem zweiten Scheibenelement (12, 14) zugewandt ist, angeordnet ist und an dem die erste elektrisch leitfähige Schicht (15) angeordnet ist, und bei der das zweite Scheibenelement eine zweite Scheibe (12, 14) und ein zweites Folienelement (14), das an einer Innenseite der zweiten Scheibe (12, 14), welche dem ersten Scheibenelement (11) zugewandt ist, angeordnet ist und an dem die zweite elektrisch leitfähige Schicht (15) angeordnet ist, sodass die elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) zwischen den Folienelementen (13, 14) angeordnet sind.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, in which the first pane element comprises a first pane (11) and a first film element (13) which is arranged on an inner side of the first pane (11) which faces the second pane element (12, 14) and on which the first electrically conductive layer (15) is arranged, and in which the second pane element comprises a second pane (12, 14) and a second film element (14) which is arranged on an inner side of the second pane (12, 14) which faces the first pane element (11) and on which the second electrically conductive layer (15) is arranged, so that the electrically conductive layers (15, 16) are arranged between the film elements (13, 14). Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) jeweils Zellenaufnahmebereiche zum Anordnen einer jeweiligen Solarzelle (17) umfassen.Arrangement (10) according to one of the preceding claims, in which the sections of the electrically conductive layers (15, 16) each comprise cell receiving areas for arranging a respective solar cell (17). Fahrzeugdach (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: - eine Dachkarosserie (2), und - eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit der Dachkarosserie (2) gekoppelt ist.Vehicle roof (1) for a motor vehicle, comprising: - a roof body (2), and - an arrangement according to one of the preceding claims, which is coupled to the roof body (2). Verfahren zum Herstellen einer Anordnung (10) für ein Fahrzeugdach (1), umfassend: - Bereitstellen eines plattenförmigen ersten Scheibenelements (11) mit einer Außenseite und einer Innenseite, - Bereitstellen eines plattenförmigen zweiten Scheibenelements (12, 14) mit einer Außenseite und einer Innenseite, - Ausbilden einer ersten elektrisch leitfähigen Schicht (15) an der Innenseite des ersten Scheibenelements (11), sodass eine Mehrzahl von Freiräumen (18) und voneinander beabstandeter Abschnitte der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (15) eingerichtet sind, - Ausbilden einer zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (16) an der Innenseite des zweiten Scheibenelements (12, 14), sodass eine Mehrzahl von Freiräumen (18) und voneinander beabstandeter Abschnitten der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (16) eingerichtet sind, wobei die Abschnitte der ersten und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (15, 16) jeweils einen Zellenflächenbereich zum Anordnen einer Solarzelle (17) umfassen und einander zugeordnet Zellflächenbereiche der ersten und der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (15, 16) jeweilige Zellenaufnahmebereiche zum Aufnehmen der Solarzellen (17) definieren, - Einbringen einer Mehrzahl von Solarzellen (17) in zugeordneten Zellenaufnahmebereiche der ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (15, 16), und - Koppeln des ersten Scheibenelements (11) und des zweiten Scheibenelements (12, 14) miteinander, sodass die Solarzellen (17) in den zugeordneten Zellenaufnahmebereiche der ersten und/oder zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (15, 16) angeordnet sind und bezogen auf eine Stapelrichtung (R) eine Solarzellenschicht zwischen den elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) ausbilden, sodass die Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) jeweils durch die Freiräume (18) vorgegeben voneinander getrennt sind, wobei ein jeweiliger Freiraum (18) zwischen zwei benachbarten Solarzellen (17) angeordnet ist und jeweilige Abschnitte der elektrisch leitfähigen Schichten (15, 16) sich über einen seitlichen Rand der zugeordneten Solarzelle (17) hinaus erstrecken und zwischen zwei benachbarten Solarzellen (17) kontaktieren, sodass eine Reihenschaltung benachbarter Solarzellen (17) mit einem vorgegebenen Stromfluss (20) eingerichtet ist.Method for producing an arrangement (10) for a vehicle roof (1), comprising: - providing a plate-shaped first pane element (11) with an outer side and an inner side, - providing a plate-shaped second pane element (12, 14) with an outer side and an inner side, - forming a first electrically conductive layer (15) on the inner side of the first pane element (11) so that a plurality of free spaces (18) and mutually spaced sections of the first electrically conductive layer (15) are set up, - forming a second electrically conductive layer (16) on the inner side of the second pane element (12, 14) so that a plurality of free spaces (18) and mutually spaced sections of the second electrically conductive layer (16) are set up, wherein the sections of the first and second electrically conductive layers (15, 16) each comprise a cell surface area for arranging a solar cell (17) and mutually associated cell surface areas of the first and second electrically conductive layers (15, 16) Layer (15, 16) define respective cell receiving areas for receiving the solar cells (17), - introducing a plurality of solar cells (17) into associated cell receiving areas of the first and/or second electrically conductive layer (15, 16), and - coupling the first disk element (11) and the second disk element (12, 14) to one another, so that the solar cells (17) are arranged in the associated cell receiving areas of the first and/or second electrically conductive layer (15, 16) and form a solar cell layer between the electrically conductive layers (15, 16) with respect to a stacking direction (R), so that the sections of the electrically conductive layers (15, 16) are each separated from one another in a predetermined manner by the free spaces (18), wherein a respective free space (18) between two adjacent solar cells (17) and respective sections of the electrically conductive layers (15, 16) extend beyond a lateral edge of the associated solar cell (17) and contact between two adjacent solar cells (17), so that a series connection of adjacent solar cells (17) with a predetermined current flow (20) is established. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die erste und/oder die zweite elektrisch leitfähige Schicht (15, 16) mit einer vorgegebenen Transparenz für sichtbares Licht mittels Drucken und/oder Aufdampfen ausgebildet wird.procedure according to claim 15 , in which the first and/or the second electrically conductive layer (15, 16) is formed with a predetermined transparency for visible light by means of printing and/or vapor deposition. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, umfassend: - Ausbilden der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (15) mit Ausbuchtungen für die Solarzellen (17), - Anordnen der Solarzellen (17) in den ihnen zugeordneten Ausbuchtungen der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (15), und nachfolgend - Ausbilden der zweiten elektrisch leitfähigen Schicht (16) auf den Solarzellen (17) und der ersten elektrisch leitfähigen Schicht (15).procedure according to claim 15 or 16 , comprising: - forming the first electrically conductive layer (15) with bulges for the solar cells (17), - arranging the solar cells (17) in the bulges of the first electrically conductive layer (15) assigned to them, and subsequently - forming the second electrically conductive layer (16) on the solar cells (17) and the first electrically conductive layer (15).
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