DE102008029676A1

DE102008029676A1 - Sonnenkollektor mit mikrostrukturierter Absorberfläche

Info

Publication number: DE102008029676A1
Application number: DE102008029676A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-12-31

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sonnenkollektor mit Flüssigkeitskristallen, die direkt in die Absorberfläche integriert sind. Diese Kanäle haben Querschnitte von einigen µm bis hin zu wenigen mm und bieten dadurch dem sie durchströmenden Wärmeträgermedium eine relativ große Austauschfläche. Die Mikrokanäle sind dicht an dicht angeordnet und erfassen damit die Absorberfläche vollständig, wodurch der Kollektor ohne das konventionelle Rohrleitungssystem in seinem Inneren ausklommt. Die Absorberfläche kann als einheitliche Platte oder in Form von einzelnen, parallel verlaufenden Streifen mit eckigem oder runden Querschnitt ausgeführt sein, die in einem gewissen Abstand zueinander angebracht sind. Sie befindet sich im Inneren eines Gehäuses, das auf der Oberseite durch eine durchsichtige Glas- oder Kunststoffscheibe abgedeckt und entsprechend gegen Wärmeverluste isoliert ist. Ein verminderter oder minimaler Luftdruck im Inneren des Kollektors kann die Wärmeausbeute zusätzlich verbessern. Er kann sowohl als Solarthermiekollektor als auch als kombinierter Solarthermie/Photovoltaikkollektor konstruiert sein.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sonnenkollektor mit Flüssigkeitskanälen, die direkt in die Absorberfläche integriert sind. Diese Kanäle haben Querschnitte von einigen µm bis hin zu wenigen mm und bieten dadurch dem sie durchströmenden Wärmeträgermedium eine relativ große Austauschfläche. Die Mikrokanäle sind dicht an dicht angeordnet und erfassen damit die Absorberfläche vollständig, wodurch der Kollektor ohne das konventionelle Rohreitungssystem in seinem Inneren auskommt. Die Absorberfläche kann als einheitliche Platte oder in Form von einzelnen, parallel verlaufenden Streifen mit eckigem oder runden Querschnitt ausgeführt sein, die in einem gewissen Abstand zueinender angebracht sind. Sie befindet sich im Inneren eines Gehäuses, das auf der Oberseite durch eine durchsichtige Glas- der Kunststoffscheibe abgedeckt und entsprechend gegen Wärmeverluste isoliert ist. Ein verminderter oder minimaler Luftdruck im Inneren des Kollektors kann die Wärmeausbeute zusätzlich verbessern. Er kann sowohl als Solarthermiekollektor als auch als kombinierter Solarthermie/Photovoltaikkollektor konstruiert sein.
Die Nutzung der Sonnenenergie für den täglichen Gebrauch hat nicht zuletzt wegen der immer knapper werdenden klassischen Energieträger eine neue Aktualität erlangt. Obwohl die Photovoltaik in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte gemacht hat, blieb ihr ein breiter Durchbruch verwehrt. Die Kosten für den so gewonnenen Solarstrom sind derzeit noch nicht konkurrenzfähig.
Solarthermieanlagen hingegen sind insbesondere in südlichen Regionen auf dem Vormarsch. Aber auch in unseren Breiten nimmt deren Nutzung als Ergänzung bestehender Systeme zur Trinkwassererwärmung und Heizung zu. Gegenüber den Photovoltaikanlagen haben Solarthermieanlagen einige Vorteile: Ihre Technik ist relativ einfach, die erforderlichen Investitionen halten sich dadurch in Grenzen.
Einer der wichtigsten Bestandteile von Solarthermieanlagen sind die Sonnenkollektoren. Sie wandeln die Wärmeenergie der Sonne in nutzbare thermische Energie um. Derzeit funktionieren nahezu alle kommerziell erhältlichen Kollektoren nach dem gleichen Prinzip:
Ein Fluid für den Wärmetransport wird im Inneren von speziell konstruierten und angeordneten Rohren oder Schläuchen von der Sonnen erwärmt. Durch Umpumpen dieses Fluids wird die Wärme aus dem Kollektor transportiert.
Die derzeit für die Brauchwassererwärmung kommerziell erhältlichen Kollektoren lassen sich wie folgt klassifizieren:
Flachkollektoren
Vakuum-Röhren Kollektor
Absorbermatten/Schläuche
Flachkollektoren:
Dieser Kollektortyp ist wie folgt aufgebaut: Unter einer Deckscheibe befindet sich eine dunkle Absorberfläche. Darunter sind Rohre angebracht, die von einem Wärmeträger durchströmt werden. Die Absorberfläche wird von der Sonnenstrahlung erwärmt und somit auch die Wärmeträgerflüssigkeit in den Rohren, die dann die Wärme aus dem Kollektor transportiert. Um die Wärmeverluste so gering wie möglich zu halten, werden die Kollektoren mit einem Dämmstoff ausgekleidet, bzw. evakuiert.
Vakuum-Rören Kollektoren
Sind Hochleistungskollektoren und deutlich teurer als die Flachkollektoren. Mit ihnen können auch höhere Temperaturen erzielt werden. Dieser Kollektor besteht aus konzentrischen Röhren in dessen Inneren Vakuum herrscht. Die äußere Glasröhre ist durchsichtig, die innere ist speziell beschichtet. Im Inneren der inneren Röhre verlaufen die Wärmeträgerrohre, die ihrerseits in Metallprofile zum besseren Wärmetransport eingearbeitet sind. Die konzentrischen Röhren befinden sich im Brennpunkt von speziellen Spiegeln, die die Wärmestrahlung auf der Röhre bündeln.
Absorbermatten/Schläuche
Dies ist die preiswerteste und einfachste Art thermische Energie aus der Sonne zu gewinnen. Durch das Fehlen einer Deckscheibe oder Isolierung sind die Wärmeverluste entsprechend hoch und die Wirkungsgrade gering. Oft handelt es sich dabei um eine Anordnung von schwarzen Kunststoffschläuchen oder dunklen Kunststoffmatten, die in der Sonne ausgebreitet und von der Wärmeträgerflüssigkeit (zumeist Wasser) durchströmt werden. Sie werden oft zur Erwärmung des Wassers in Freibädern eingesetzt.
In der Literatur sind unzählige Varianten dieser Kollektoren beschrieben. High-Tech Lösungen verwenden Vakuum-Röhren, low cost Ausführungen Kunststoffrohre oder Schläuche zum Wärmeträgertransport. Stellvertretend sind nachfolgend einige Schutzrechte benannt:
In der US-Anmeldung US 2008/0047548 A1 beispielsweise wird ein Flachkollektor beschrieben, der Mineral-Wolle zur inneren Wärmedämmung verwendet. Sein Aufbau entspricht ansonsten der klassischen Konstruktion eines Flachkollektors mir Rohren zum Transport des Wärmeträgermediums.
Der in der Anmeldung WO 2008/051068 A1 beschriebe Kollektor verzichtet hingegen gänzlich auf Rohrleitungen zum Transport des Wärmeträgers in seinem Inneren. Die Flüssigkeit fließt zwischen zwei Platten, von denen die untere dunkel eingefärbt ist und die obere durchsichtig. Zur Verringerung von Wärmeverlusten ist dieser Sandwich in einem Gehäuse von einer weiteren durchsichtigen Scheibe abgedeckt.
In der Patentschrift AU 2002301425 B2 wird ein weiterer Kollektor beschrieben, bei dem das Wärmeträgermedium zwischen zwei Platten zirkuliert. Die Anmeldung befasst sich schwerpunktmäßig mit der Methode zur Herstellung eines solchen Platte. Hier werden zwei Halbzeugplatten so eingedrückt, aufeinander gepresst und verbunden, dass sich dazwischen Stege und Höhlräume (Kanäle) bilden, die von einer Flüssigkeit durchströmt werden können.
Die Europäische Patentanmeldung EP 1 916 486 A2 hat ebenfalls einen Kollektor zum Gegenstand bei dem die Flüssigkeitskanäle zum Teil direkt in die Absorberplatte integriert sind. Dieser Kollektor funktioniert nach dem Heat-pipe Prinzip. In einem Teil der Kanäle befindet sich eine niedrigsiedende Flüssigkeit, die durch Wärmeeinwirkung verdampft und bei der Kondensation Wärme abgibt. Die Wärme wird von der Platte an das eng im Kontakt stehende Transportrohr der Wärmeträgerflüssigkeit übertragen.
Die Patentanmeldung WO 2008/017091 A1 hat einen Solarkollektor zur bedarfsangepassten Erfassung von Sonnenstrahlung zum Gegenstand. Hier wird durch eine besonders ausgestaltete, verspiegelte Reflektorfläche das Absorberelement in Abhängigkeit des Einstrahlwinkels stärker oder schwächer der Sonnenstrahlung ausgesetzt.
Insbesondere Low-cost Kollektoren verwenden flexible Materialien bei den Absorberflächen:
Die Anmeldung WO 2007/113351 A1 beispielsweise beschreibt ein System bei dem die Wärmeträgerflüssigkeit durch eine Ansammlung von Rohr- oder Schlauchringen fließt, die ihrerseits auf einer dunklen, isolierender Folie platziert sind. Um die Wärmeverluste zu verringern wird der Aufbau von einer weiteren, durchsichtigen Folie abgedeckt.
Der Kollektor, der in der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2005 001 488 U1 beschrieben ist besteht vollkommen aus flexiblen Werkstoffen und ist als aufblasbarer Kollektor konzipiert.
Die Wärmeträgerflüssigkeit durchströmt einen gewundenen Schlauch in seinem Inneren, der in Luftkammern eingebettet ist. Der obere Teil dieser Kammern ist durchsichtig, der untere und der Schlauch dunkel eingefärbt.
Obwohl einige der hier aufgeführten Beispiele auf Rohre im Inneren verzichten und die Wärmeträgerflüssigkeit durch Kanäle im Kollektorinneren zirkuliert, sind sie doch im Grunde „klassisch” aufgebaut. Das Oberfläche/Volumenverhältnis entspricht weitergehend dem bei von Kollektoren, die Rohre an der Absorberfläche verwenden.
Mikrostrukturen, also Flüssigkeitskanäle mit Durchmessern von einigen µm oder wenigen mm weisen ein sehr günstiges Oberfläche/Volumenverhältnis auf. Dies führt zu einem besseren Wärmeaustausch dank der größeren Austauschfläche bezogen auf das Flüssigkeitsvolumen. Mikrostrukturen für den Flüssigkeitstransport sind Stand der Technik und werden für chemische oder analytische Anwendungen in Fluidik-Komponenten eingesetzt.
Die Patentanmeldung WO 02/089965 A1 beispielsweise beschreibt einem Statischen Mischer, bei dem die beiden zu mischenden Flüssigkeiten im Inneren über Mikrokanäle transportiert werden.
In der Patentanmeldung WO 02/075298 A2 wird eine Kunststoffplatte beschrieben, die der elektrophoretischen Auftrennung von Molekülen dient. In die Platte eingearbeitet ist eine Ansammlung von parallel verlaufenden Mikrokanälen.
Ausgehend von dem hier beschrieben Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kollektor für die Solarthermie zu beschreiben, bei dem die Absorberfläche von Mikrokanälen durchzogen wird, durch die das Wärmeträgermedium fließt. Durch das sehr günstige Verhältnis Oberfläche/Flüssigkeitsvolumen wird ein besserer Wärmeaustausch gewährleistet. Auch wird durch das Fehlen von zusätzlichen Rohreitungen im Kollektorinneren der Aufbau vereinfacht was die Herstellungskosten senkt.
Die Grundidee des neuen Kollektors besteht darin, die Wärmeträgerflüssigkeit direkt durch eine Absorberfläche zu leiten und gänzlich auf das konventionelle Rohrleitungssystem zu verzichten. Um eine möglichst große Kontaktfläche der Wärmeträgerflüssigkeit zu gewährleisten, fließt diese parallel in vielen Mikrokanälen mit Dimensionen im Mikrometerbereich bis hin zu einigen mm. Die Mikrokanäle sind dicht an dicht angeordnet und erfassen damit die Absorberfläche vollständig. Die Absorberfläche kann aus einem einzigen Stück bestehen und als Platte gestaltet sein. Sie kann aber auch aus parallel verlaufenden Streifen mit eckigem oder rundem Querschnitt bestehen, die in einem gewissen Abstand zueinander angeordnet sind. Durch die Integration der Wärmeträgerkanäle in eine möglichst dünne Absorberplatte oder -streifen wird eine hohe Effizienz gewährleistet. Die Platte oder die Streifen können sowohl aus Metallen wie Aluminium, Kupfer usw. bestehen; sie können aber auch aus Kunststoffen oder Keramik gefertigt werden. Die vergleichsweise schlechte Wärmeleitfähigkeit von Kunstoffen oder Keramiken gegenüber metallischen Komponenten wird hier zum Vorteil, da bekanntermaßen die Effizienz mikrostrukturierter Wärmetauscher von einer geringen lateralen Wärmeleitung profitiert. Als Kunststoffe kommen hierfür nur Polymere in Betracht, die eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen. Hierzu zählen neben speziellen Thermoplasten wie PTFE; POM; PA usw. oder Elastomeren wie z. B. SI; SR; NBR; PU; EPM; EPDM usw. vor allem Duromere (Duroplaste) wie z. B. UF; MF; PF; UP; EP usw.
In Abhängigkeit, ob die Absorberplatte aus einem einzigen Stück besteht (1), oder sich aus mehreren Teilstücken (Streifen) zusammensetzt (2 und 3) ist ein solcher Kollektor unterschiedlich aufgebaut. Beispiele verschiedener Querschnitte der Mikrostrukturen in der Absorberplatte oder -streifen bzw. der Absorberstreifen selbst sind in 4 beispielhaft dargestellt. Kombinationen dieser Querschnittsgeometrien sowie auch weitere geometrische Formen sind möglich.
Bei dem in 1 dargestellten Kollektor umgibt eine äußere Hülle (Rahmen) [1] die Halterung [4] für die einzelnen Platten. Zwischen Rahmen [1] und Halterung [4] befindet sich ein Wärmeisolator [3] aus Kunststoff oder einem anderen isolierenden Material. Mit der Halterung [4] sind die transparente Abdeckplatte [2], die Absorberplatte [6], die Isolationsschicht [9] und die untere Abdeckplatte [5] verbunden. Die transparente Abdeckplatte [2] kann sowohl aus Glas als auch aus einem transparenten Kunststoff gefertigt sein und soll den Wärmeverlust so gering wie möglich halten. Als Wärmeisolationsmaterial kommt bei der Schicht [9] ähnlich wie bei [3] entweder ein Kunststoff oder ein anderes Material mit guten isolierenden Eigenschaften in Betracht. In die Absorberplatte [6] sind über die gesamte Plattenlänge die Mikrokanäle eingearbeitet. Sie sind dicht gepackt und verlaufen parallel zueinander. Ihre Enden sind offen und münden in die Sammelkanäle [8] und [7] in der Halterung, die über die ganze Breite der Platte verlaufen. Sowohl [7] als auch [8] können bei Bedarf an einem ihrer Enden durch entsprechend abgedichtete Verschraubungen verschlossen werden. Dadurch können die Kollektoren entweder einzeln betrieben oder zu Anordnungen zusammengefügt werden. Pumpt man ein Wärmeträgermedium (z. B. Wasser oder Glycol/Wasser) z. B. durch [7] und ist dieser Kanal an einem Ende verschlossen, so wird die Flüssigkeit durch die Kanäle im Inneren von [6] gedrückt, wird an deren entgegen gesetzten Ende wieder austreten und in [8] gesammelt werden. Beim Durchströmen von [6] nimmt die Flüssigkeit die über [2] eingestrahlte Wärmeenergie auf. Am offenen Ende von [8] wird die jetzt warme Wärmeträgerflüssigkeit aus dem Kollektor geleitet und steht dem externen Kreislauf zur Verfügung. Um die Wärmeverluste so gering wie möglich zu halten, kann der Kollektor evakuiert, bzw. der Luftdruck in seinem Inneren auf ein Minimum abgesenkt worden sein.
Unterteilt man die Kollektorfläche [6] in einzelne Segmente (Streifen) und ordnet diese in gewissen Abständen parallel zueinander an, so erhält man den in 2 dargestellten Kollektor. Diese Streifen können entweder einzeln mit dem Träger [4] verbunden werden oder ihrerseits in Sandwich-Bauweise zwischen zwei durchsichtigen Trägerplatten befestigt sein. Im Inneren dieses Sandwichs kann der Luftdruck auf ein Minimum abgesenkt worden sein. Die Tatsache, dass die in 2 dargestellte Kollektorfläche [6] nicht wie in 1 geschlossen ist, sondern mehrere, lichtdurchlässige Partien hat, hat den Vorteil dass unterhalb der Kollektorfläche [6] eine Spiegelfläche [10] eingebaut werden kann. Diese Spiegelfläche [10] ist so strukturiert und angebracht, dass sich die Kollektorelemente (Streifen) [6] jeweils in den Brennachsen der parallel zueinander verlaufenden Spiegelwölbungen befinden. Dadurch werden die Kollektorelemente [6] von beiden Seiten der thermischer Strahlung ausgesetzt was die Wärmeübertragung zusätzlich verbessert. Zwischen der Spiegelfläche [10] und der unteren Abdeckplatte [5] befindet sich wie bereits in 1 dargestellt eine Isolationsschicht [9]. Der weitere Aufbau einschließlich der übrigen Bezeichnungen, sowie die Funktionsweise des Kollektors entspricht jener aus 1.
Eine konstruktive Variante des in 2 dargstellten Kollektors, ist in 3 wiedergegeben. Hier wurde jeder Streifen [6] mit dem Mikrokanälen für das Wärmeträgermedium nach dem Vorbild der Vakuum-Röhrenkollektoren im Inneren einer eigenen Röhre [2] angebracht. Die Querschnittsgeometrie dieser Röhre kann unterschiedlich sein (z. B. eckig; rund; usw). Im Inneren dieser Röhren kann der Luftdruck auf ein Minimum abgesenkt worden sein. Auf die obere durchsichtige Abdeckplatte und auf die zusätzliche Wärmeisolation unter der Spiegelfläche wurde verzichtet. Die Funktion und alle anderen Bezeichnungen entsprechen denen aus 2 bzw. 1.
An Anlehnung an diese Konstruktion ist auch ein Aufbau denkbar, bei dem auch die Spiegelfläche in einzelne Streifen unterteilt wird. Die einzelnen Röhren mit den darunterliegenden Speigel-Halbschalen sind in einem gewissen Abstand zueinander angebracht. Dies hat den Vorteil, dass z. B. Schnee im Winter durch die einzelnen Streifen hindurchfallen kann und die Schneelast verringert wird.
Die in 4 dargestellten Querschnittgeometrien der Kanäle im Inneren der Absorberplatte bzw. Absorberelemente [6], sowie die Geometrien dieser Elemente selbst, sind als Ausführungsbeispiele zu verstehen. Kombinationen dieser Querschnittsgeometrien sowie auch weitere geometrische Formen sind möglich.
Werden bei den oben dargestellten Aufbauten auf der oder den Absorberflächen Photovoltaikmodule angebracht erhält man einen kombinierten Solarthertmie/Photovoltaikkollektor. Alternativ können die hier dargestellten Mikrostrukturen auch direkt in die Photovoltaikmodule integriert werden. Der Vorteil besteht darin, dass man auf diese Weise eine Überhitzung der Photovoltaikelemente verhindern und gleichzeitig Wärmeenergie für andere Anwendungen gewinnen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/051068 A1 [0010]
- AU 2002301425 B2 [0011]
- EP 1916486 A2 [0012]
- WO 2008/017091 A1 [0013]
- WO 2007/113351 A1 [0014]
- DE 202005001488 U1 [0015]
- WO 02/089965 A1 [0019]
- WO 02/075298 A2 [0020]

Claims

Sonnenkollektor mit Flüssigkeitskanälen, die als Mikrostrukturen direkt in die Absorberfläche integriert sind und dank ihrer geringen Querschnitte dem sie durchströmenden Wärmeträgermedium eine relativ große Austauschfläche bieten, dadurch gekennzeichnet dass – diese Kanäle, Querschnitte im Bereich von einigen µm bis zu einigen mm besitzen – diese Mikrokanäle in der Absorberfläche dicht gepackt aneinander liegen – diese Mikrokanäle in der Absorberfläche parallel zueinander verlaufen – diese Mikrokanäle die Absorberfläche vollständig erfassen
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet dass das Wärmeträgermedium direkt durch die Mikrokanäle in der Absorberfläche geleitet wird und so auf das konventionelle Rohleitungssystem im Kollektorinneren verzichtet werden kann.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet dass sein Aufbau dem in 1 schematisch dargestellten entspricht.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet dass sein Aufbau dem in 2 schematisch dargestellten entspricht.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet dass sein Aufbau dem in 3 schematisch dargestellten entspricht.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet dass die Absorberfläche mit den Mikrokanälen für das Wärmeträgermedium eine flächige Platte ist.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet dass die Absorberfläche aus parallel verlaufenden Einzelelementen mit Mikrokanälen für das Wärmeträgermedium besteht.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet dass die Einzelelemente der Absorberfläche ihrerseits in eine durchsichtige Platte integriert sind, die zwischen den Elementen lichtdurchlässige streifenförmige Partien aufweist.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet dass die Einzelelemente der Absorberfläche im Inneren von durchsichtigen Röhren angeordnet sind.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet dass im Inneren der durchsichtigen Platte, und/oder der einzelnen Röhren in die die Einzelelemente der Absorberfläche ihrerseits integriert sind, ein verminderter bzw. minimaler Luftdruck herrscht.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet dass sich unter den Einzelelementen der Absorberfläche eine reflektierende Oberfläche befindet, die die einfallenden Sonnenstrahlen auf den Einzelelementen bündelt.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet dass die reflektierende Oberfläche unterhalb der Einzelelemente selbst aus einzelnen reflektierenden Streifen besteht, die das Sonnenlicht auf den Einzelelementen bündeln.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet dass die Absorberplatte bzw. die einzelnen Absorberelemente aus einem Metall mit beispielsweise guter Wärmeleitfähigkeit gefertigt sind.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet dass die Absorberplatte bzw. die einzelnen Absorberelemente aus einem Kunststoff mit beispielsweise guter Wärmebeständigkeit oder aus Keramik gefertigt sind.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet dass er vollständig aus Kunststoff gefertigt ist.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet dass in seinem Inneren ein verminderter, bzw. minimaler Luftdruck herrscht.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet dass auf der Absorberfläche Photovoltaikelemente angebracht sind.
Sonnenkollektor nach Anspruch 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet dass die Mikrokanäle zum Transport des Wärmeträgermediums direkt in die Photovoltaikelemente integriert sind und so die Photovoltaikelemente selbst zur thermischen Absorberfläche werden.