Vorstellung meiner geistigen Schöpfung: Solarverbundglas

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Solarverbundglass:
Bilder:
Sprengzeichnung
Beschreibung der Erfindung:
Der Aufbau der Glasscheibe besteht aus zwei Scheiben die in der Mitte eine dicke Scheibe aus durchsichtigem aufgedampftem Zinkoxid fassen.
Die Scheibe aus Zinkoxid ist in einen Rahmen aus Zinkoxid gefasst.
Mit leitsilber sind beide Zinkoxidfelder miteinander leitfähig verbunden.
Die Scheibe trifft oben und links auf einen Metalleiter,
Und unten und rechts ebenfalls auf einen Metalleiter und ist in den Fensterrahmen eingefasst.
Die Funktion des Zinkoxidfensters ist die, das es bei Tageslicht Strom erzeugt der Speicherbar und abrufbar ist. Für Haus und Unternehmen.
Die zwei Zinkoxidfelder sind unterschiedlich behandelt.
In die Zinkoxidscheibe in der Mitte wurde mit (Gallium, Indium oder Aluminium) vermischt wodurch die Atomstruktur des Zinkoxidfeldes einen Überschuss an Elektronen aufweist wodurch es positiv gepolt wird.
Der Rahmen aus Zinkoxid wurde mit (Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon oder Bismut) vermischt, wodurch der Atomstruktur Elektronen fehlen und die Atomstruktur negativ geladen wird.
Der Zinkoxid Rahmenscheibe und die Zinkoxidscheibe in der Mitte sind von positiven und negativen Metalleitern im Fensterrahmen eingefasst.
Die Elektronen der beiden geladenen Zinkoxidscheiben die durch die Photonen des Sonnenlichts frei werden wandern zum positiven Leiter wenn sie positiv geladen sind und zum negativen Leiter wenn sie negativ geladen sind. Es entsteht Gleichstrom.
Der Strom den das Fenster erzeugt wird wie bei einer herkömmlichen Solaranlage in einer Batterie gespeichert oder mittels Wechselstromrichter in das Stromnetz eingespeist.

Das Ziel ist neben der Haus und Firmenstromerzeugung Gewächshäuser auf Flachdächer zu bauen um einer Stadt zu ermöglichen sich durch Lampenbetrieb im Gewächshaus das ganze Jahr über mit Pflanzennahrung zu versorgen.

Was sagt ihr? Kann meine Erfindung so schon funktionieren? Oder muss ich noch daran arbeiten?

gnt · Gast

Leider kann ich nicht einschätzen, wie alt Du bist. Davon würde nämlich meine Antwort abhängen.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

gnt · Gast

OK, sagen wir, Du bist jugendliche 28; dann kannst Du das so verkraften ;-) (ich bin nunmal ein Lamm) : Was Du erfinden möchtest, ist (einmal abgesehen davon, dass es so nicht möglich ist) sehr kompliziert. Du musst dafür die Physik verstehen und mathematisch einiges drauf haben. Was Du da hingeschrieben hast, sind ein paar Ideen, nicht mehr. Sobald Du Dich mit Physik etwas befasst hast, wirst Du sofort Probleme erkennen.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Probleme sehe ich keine. Ich bin Physik und Elektro Neuling. Welche Probleme gibt es denn.

Das mit dem leitsilber könnte nicht funktionieren. Zinkoxid flüssig ist mir nicht bekannt. Die Verbindung ist noch fraglich.
-anlösen mit Säure um sie zu verbinden.
-in den spalt maschinell eine Schicht Zinkoxid als verbindungs und trennschicht dampfen um sie zu verbinden.

gnt · Gast

Du schreibst von "durchsichtig", d.h. Du möchtest normal durch das Fenster hindurch schauen können. Gleichzeitig möchtest Du damit aber Strom erzeugen. Das geht doch nicht zusammen...

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Welche punkte machen das Projekt denn unmöglich? So gut kenne ich mich nicht aus.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Wird zinkoxid mit zunehmender dicke weniger durchsichtig wenn es aufgedampft wird?

gnt · Gast

Bei der Erzeugung von Strom aus Licht wird soz. Energie aus dem Licht genommen, und in Strom umgewandelt. Angenommen es gäbe keine Verluste, dann bedeutet 100prozentige Umwandlung von Licht in Strom, dass kein Licht mehr durch die Scheibe fällt.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Aber so ist es ja nicht. Das licht wird weiter durch die Scheibe fallen da diese transparent ist. Lustige Vorstellung.

Ich hörte nur von transparenten Bildschirmen. Aus Zinkoxid. Bedampft.

Ich möchte gerne herausfinden wie dick man Zinkoxid durchsichtig aufdampfen kann. Ich meine wenn eine Schicht durchsichtig ist, lässt man die Schicht trocknen und bedampft solange das nächste Fensterglas. Das wird schon hinhauen, oder was meinst du gnt?

Von Solarzellen die bei Nacht funktionieren und eine mickrige ausbeute haben, davon las ich auch.

Probleme bei meiner Erfindung:
nach dotierstoffen weiterhin durchsichtig?
Verbindung der dotierten Stoffe.
Überlegung: in die Rille dampfen. O. Säureverbindung.
Frage: oder funktioniert das auch mit leitsilber problemlos?

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Welchen stoff nehme ich am besten zur Dotierung damit die zinkoxidschichten durchsichtig bleiben?

Die müssen ja auch farblos sein.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Du verschwendest deine Zeit. Solarzellen funktionieren leider anders als du dir das offenbar vorstellst.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Welchen stoff nehme ich am besten zur Dotierung damit die zinkoxidschichten durchsichtig bleiben?

Die müssen ja auch farblos sein.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Nils ich habe Bauart und Funktion nochmal ünberarbeitet.
Bitte um Berichtigung.

Der Aufbau der Glasscheibe besteht aus zwei Scheiben die in der Mitte eine dicke Scheibe aus durchsichtigem mehrfach aufgedampftem Zinkoxid fassen.
Die mittlere dotierte Scheibe aus Zinkoxid ist in eine dotierte Rahmenscheibe aus Zinkoxid gefasst.
Verbindung: leitsilber
Die Scheibe trifft oben und links und rechts auf einen positiven Metalleiter.
Unten einen auf einen negativen Metalleiter.
Das zusammen ist in den Fensterrahmen eingefasst.

Die Funktion des Zinkoxidfensters ist die, das es bei Tageslicht Strom erzeugt als Solarzelle der Speicherbar und abrufbar ist. Für Haus und Unternehmen.
Die zwei Zinkoxidfelder sind unterschiedlich behandelt.
In die Atomstruktur der Zinkoxidscheibe in der Mitte wurde (Gallium, Indium oder Aluminium) gemischt wodurch die Atomstruktur der Zinkoxidscheibe einen Überschuss an Elektronen aufweist wodurch die Leitfähigkeit steigt.
Der Rahmen aus Zinkoxid der Zinkoxidscheibe wurde mit (Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon, Bismut) gemischt, wodurch der Atomstruktur Elektronen fehlen.
Es entsteht eine Anziehung zwischen den Zinkoxidscheiben.
Legt man nun einen positiven und einen negativen Metalleiter an einer Batterie an die Zinkoxidverbindungen fließt Gleichstrom durch die Zinkoxidscheiben welche um so mehr Elektronen abgeben je stärker die Sonne scheint.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Ich habe noch eine Änderung vorgenommen:

Die Zinkoxidscheibe trifft oben links und rechts auf eine negative Elektrode.
Unten links und rechts auf einen positive Elektrode.

Kann mir jetzt jemand erklären warum das nicht funktioniert?
Willkommen

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Ich habe die Konstruktion nicht ganz verstanden, aber deine Idee hat grundsätzlich folgende Mangel:

Nur die Photonen, die in einer schmalen Zone an der Grenzfläche zwischen p- und n-dotierten Halbleiter absorbiert werden (dem sog. p-n-Übergang), tragen zur Stromproduktion bei. Der größte Teil deiner Scheibe ist also unwirksam.

Dass man prinzipiell auch nicht beides haben kann, eine transparente Scheibe und eine hohe Lichtausbeute, wurde oben schon genannt.

- Nils

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Danke für deine Antwort

Dieses video erklärt das die Elektroden dazu dienen, das durch die gesamte Zelle Gleichstrom fließt.
Die p n Schicht als wiederstand wird durch stromkontakte ausgeglichen.

https://m.youtube.com/watch?v=16McevpNr8I&list=PLDdopMwjQD5knJNfWJZTdopJQWmY63DBj&index=44&t=0s

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

In dem Video geht es um Dioden, nicht um Solarzellen. Ich denke, wir kommen so nicht weiter...

Nils

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Ich habe einen neuen Aufbau gewählt.
Das Solarglass ist jetzt wie eine Solarzelle aufgebaut.

Beim zeichnen habe ich gemerkt dass die untere Schicht als Rahmen die Flussrichtung behindert.

1 Quadratische Scheibe aus Zinkoxid.(+)
2 Rahmenscheibe wie Türrahmen.(-)
3 Elektrode (+) wie Türrahmen
4 Elektrode (-) als Leiste unter Quadratische Scheibe aus Zinkoxid.(+)

Nach meinem Wissensstand funktioniert jetzt der Stromfluss.

Ich habe die nächsten Tage ein neues iPad mit Photoshop.
Da werde ich das mal aufzeichnen und hier hochladen.
Zum besseren Verständnis.

gnt · Gast

Ein Gleichnis:
Der Beduine Ali Baba macht auf seiner Route Rast, und weil es ihn gar sehr dürstet, hebt er seinen Trinkschlauch gen Firmament, um von dort das kühle Nass in hohem Bogen in seine Kehle strömen zu lassen. Doch in seiner Vorfreude auf die Erfrischung rechnet er nicht mit seinem schlauen Kamel Desert Storm. Dieses kriegt das nämlich spitz und hängt sein unlängst auf Hochglanz poliertes Gebiss in den Strahl und gluckert all' das Wasser weg.
Wird also Ali Baba entdurstet werden?

Genau so verhält es sich mit dem strömenden Licht, den Photonen. Wenn die Solarzellen alle weg gluckern, dann bleiben keine mehr übrig, um ins Auge von Ali Baba zu fallen.
Naja, oder so ähnlich halt.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Du musst ja nicht alle weg-schlucken.

PS: Meines Wissens gibt es auch schon Fenster, die gleichzeitig als Solarzellen funktionieren. Halt nur mit einem Teil des Lichts, aber dadurch haben sie gleich eine Tönung, die auch die Temperatur und Blendung im Rahmen hält, wenn die Sonne drauf knallt.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Ja daran wird geforscht. Habe den Artikel dazu gelesen weilen meiner Recherche. Die sind allerdings nicht ganz durchsichtig. Sondern mit Leitern überzogen.

Ich könnte noch ein Problem aufklären durch Rücksprache mit einer dünnschichttechnik Firma.

Jetzt muss ich wissen, ob man durchsichtiges Zinkoxid auch anders verarbeiten kann zu einer Scheibe. Durchsichtig.

Vielleicht weiß das ja hier jemand, ich habe:

Zinkoxid (ZnO) ist eine chemische Verbindung aus Zink und Sauerstoff, die einerseits farblose, hexagonale Kristalle bildet.

In welchen agregatszuständen können diese Kristalle vorliegen?

Daraus könnte ich die Technik der scheibenbildung manifestieren.

Ich Versuchs auch mal im chemikerforum.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Was genau meinst Du jetzt mit "durchsichtig"? Meinst Du, dass zwar keine Strukturen erkennbar sind, aber das Licht über die Fläche gleichmäßig gedämmt wird, oder meinst Du, dass es wirklich durchsichtig ist, also das Licht komplett durch geht? Letzteres geht natürlich nicht, weil Du ja sonst keinen Strom erzeugen kannst, ist Dir das (inzwischen?) klar geworden?

Ansonsten: Ob Dein Ansatz grundsätzlich möglich oder gar sinnvoll ist, kann ich nicht beurteilen.
Da gibt es nicht nur "Forschungsprojekte" sondern schon richtige Produkte (kurz Googlen: https://sunovation.de/de/produkte) Allerdings dann halt mit einzelnen Zellen im Glas. Wie man das gleichmäßig durchsichtig über die ganze Fläche hinbekommen sollte, kann ich mir eigentlich kaum vorstellen. Das Problem wird ja auch sein: Du musst irgendwie den Strom durch Leiter von überall der Fläche zum Rand bringen und das sollte bei so einer Fläche schon ein Strom sein, der etwas massivere Leiter nötig macht, sonst bringt das ganze ja auch wieder nichts. Also... ich weiß nicht...

Gruß
Marco

Edit: Hier noch ein Artikel über das Thema: https://solar-sicherheit.de/2009-baumesse4/pv-transparent2.htm

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Ich meine durchsichtig wie eine Glasscheibe. Zinkoxid aus dem dünnschichtverfahren ist rau in seiner Struktur und streut Licht.

Das sollte mir erstmal reichen um das solarfenster zu erfinden.

Ich habe jetzt einen ernsthaften Punkt gefunden warum das nicht geht.

Es gibt kein p dotiertes Zinkoxid.
Dies ist allerdings Gegenstand aktueller Forschung.

Ohne die p dotierte Schicht entsteht keine Spannung und damit auch kein Gleichstrom der durch die Elektroden fließt richtig?

Außerdem hat mir eine dünnschichtverfahrensfirma gesagt, dass es nur möglich ist zinkoxidbdünnschichtig aufzutragen.

Um die Masse zu erhöhen dachte ich an Glass+ dünnschicht-dünnschicht+Glas+dünnschicht-dünnschicht+Glass.

Das würde dann so zusammen in die Elektroden eingefasst werden. 4 Schichten in einem Fenster sind besser als 2.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Zum Stromfluss: fließt der Strom aus der Mitte heraus übersetzend von n zu - Elektrode und von p zu + Elektrode oder wandern die Elektronen rückwärts zu - und + Elektroden?

Das würde in meiner Recherche immer anders dargestellt. Hilfe

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Also findet ein Austausch über die gesamte Fläche statt.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Was meinst du mit „Austausch“?

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

so:

https://images.app.goo.gl/5m7RarorCtcf7eqp7

Nur wofür braucht man dann ein elektrisches Feld?
Denke ich richtig das das einfach nur so passiert und für den Stromfluss garnicht von Nöten ist?

Es ist eher hinderlich richtig?

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Die pn Schicht verläuft im Fenster wie die Form eines Türrahmens.

Wüsste ich nicht das es die schon gibt. Im Artikel wird das behauptet, ohne Fotos oder verweise.

Meine Erfindung löst energieprobleme. Hoffentlich.ä
Ich stelle mir das so vor dass durch Gewächshäuser auf Flachdächern in Kombination mit frontverglasung die:

Wohnung
Das Geschäft
Die Straßenbahn als Verkehrsmittel

Angetrieben wird.

Gewächshäuser ernähren die Stadt und die elektrische Straßenbahn sorgt für die Mobilität.[/list]

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Was ist lichttransmission?

Es handelt sich um dünnschichtsolarzellen.

Bei der Effizienz denke ich, das die Pflanzen noch Licht abbekommen.

Im Winter sollen sie beleuchtet werden.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Ne so war das nicht gemeint.

+ Elektrode im Fensterrahmen. - dünnschicht zwischen zwei Scheiben in Form eines Türrahmens. Als fensterelement. + Quadratglas wieder mit dünnschicht dazwischen. - Elektrode im unteren Fensterrahmen. Also das Stück hier _

Das Fenster sieht so aus.
|-|
_

Allerdings ohne die zwei Stücke die oben überstehen.

Der untere strich ist der - Leiter.
Die Mitte ist dünnschicht + zwischen zwei Scheiben.
Und der Rahmen ist + Leiter.

Nach +(Batterie) -Leiter + dotiert - dotiert +Leiter -(Batterie) ist auch eine herkömmliche Solarzelle aufgebaut.

In ein paar Wochen lade ich hier eine Zeichnung bei.
Dann habe ich ein neuer iPad. Damit geht das.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/technik/voellig-transparente-solarzellen-entwickelt-13372249

Völlig transparente Solarzellen entwickelt
02. Januar 2016 um 08:53 Uhr von D. Lenz

East Lansing (U.S.A.). Forscher der Michigan State University in East Lancing haben ein völlig neues Konzept für transparente Solarzellen vorgestellt. Bisher galt es als unrealisierbar, solche transparenten Solarzellen herzustellen. Der Grund dafür sind sich zwei gegenseitig ausschließbare Prinzipien: Photovoltaik wandelt ein Teil des Lichtspektrums in Strom um. Dieser Teil fehlt anschließend dem menschlichen Auge. Solche Solarzellen nennt man semitransparente Solarzellen. Bei steigender Transparenz wurde der Wirkungsgrad jedoch immer geringer, bis er bei vollständiger Transparenz letztendlich auf Null sank. Die Forscher haben sich bei der Entwicklung der transparenten Solarzelle auf einen Teil des Lichtspektrums konzentriert, der vom menschlichen Auge ohnehin nicht wahrgenommen wird. So konnten sie einen Solarkonzentrator entwickeln, der auf einer Fensterscheibe platziert wird, Strom erzeugt und dabei für das menschliche Auge völlig unsichtbar ist. “„Niemand will hinter gefärbtem Glas sitzen “, Richard Lunt, Professor für chemische Verfahren und Materialwissenschaften und Leiter des Projekts der Michigan State University.

Janniklas · Anmeldungsdatum: 11.07.2020 Beiträge: 62

Wenn ich das Solarglass baue fängt das schon irgendwas ein. LOL Hammer