WO2010091925A1 - Fluoreszenzkonversionssolarzelle und deren herstellung im plattengussverfahren - Google Patents

Fluoreszenzkonversionssolarzelle und deren herstellung im plattengussverfahren Download PDF

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Hans Lichtenstein
Claudius Neumann
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Evonik Degussa GmbH
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the invention relates to a combination of fluorescence conversion dyes in plastic moldings of polymethyl (nneth) acrylate, which are used to convert the natural solar radiation in usable for the solar cell light.
  • the plastic moldings are polymehsiert by casting.
  • Photovoltaic cells can only partially convert the incident sunlight into usable electrical energy, a large part of the energy is lost in the form of heat.
  • a silicon solar cell can absorb all photons that have an energy above the band edge of 1.1 eV of the crystalline silicon. This corresponds to a wavelength ⁇ 1100 nm. The excess energy of the absorbed photons is converted into heat and leads to a heating of the photocell, the efficiency of the photocell is lowered.
  • WO 2007/031446 (BASF AG) describes fluorescence conversion solar cells composed of one or more glass plates or polymer plates which are coated with a fluorescent dye.
  • a fluorescent dye dyes based on Terrylencarbonklahvaten or combinations of these dyes with used other fluorescent dyes.
  • the disadvantage here is the separately required step of coating the glass plates with the formulation containing the dye.
  • Optical systems based on lenses or mirrors for the concentration of light on the solar cells are known, concentration factors of up to 1,000 times are achieved.
  • a disadvantage of the optical solutions is that the entire electromagnetic spectrum of the light is concentrated, so that not only the effective light is concentrated, but also the photovoltaic ineffective light. This leads to an undesirable thermal load on the solar cells and a reduction in the efficiency. In order not to let the temperatures get too high, you can actively or passively cool the solar cells.
  • the lenses or the lens systems must be tracked consuming mechanically the position of the sun, they also can only reflect the directly incident light. Diffused light contributes little or no energy. (see US Patent 5,489,297)
  • the solution further comprises the solution of the dyes or the dye mixtures in a monomer mixture, which is then polymerized to a plastic molding.
  • the plastic mold body can be constructed in one or more layers and include layers containing the same or different dyes or dye mixtures.
  • the individual layers may e.g. be firmly bonded by gluing or by polymerization. This can e.g. by methods described in applications DE 10233684 and DE 10254276.
  • the layering can also be done by loose stacking of the individual plastic moldings.
  • the solution according to the invention offers the following advantages:
  • the irradiated sunlight is converted into optimal wavelengths for silicon photovoltaic cells,
  • the preparation of the fluorescence conversion solar cells can be carried out by known methods,
  • the plastic molding is easily adaptable to the geometric and static requirements of the solar cell
  • the plastic molding is lighter than a comparable arrangement of mineral glass
  • the plastic molding can be equipped impact resistant, so that the solar cell array is protected against hail.
  • a particularly preferred group of monomers are (meth) acrylates
  • Expression (meth) acrylates include methacrylates and acrylates as well as mixtures of both.
  • (Meth) acrylates derived from saturated alcohols such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, butoxymethyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth ) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylates derived from unsaturated alcohols, such as o
  • sulfur-containing methacrylates such as, for example, ethylsulfinylethyl (meth)
  • These monomers may be used singly or as a mixture.
  • mixtures are particularly preferred which contain methacrylates and acrylic esters.
  • the polymerization is generally started with known free-radical initiators.
  • the preferred initiators include the well-known in the art azo initiators such as AIBN and IJ -Azobiscyclohexancarbonitril, and peroxy compounds such as methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone, Dilaurylperoxyd, tert-butyl per-2-ethylhexanoat, ketone peroxide, methyl isobutyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, dibenzoyl peroxide, tert Butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5-bis (2-ethylhexanoylperoxy) -2,5-dimethylhexane, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexan
  • Preferred impact-resistant castings which can be used to produce the polymethyl methacrylate molded body comprise 1% by weight to 30% by weight, preferably 2% by weight to 20% by weight, particularly preferably 3% by weight to 15% by weight %, in particular 5% by weight to 12% by weight, of an impact modifier which constitutes an elastomer phase of crosslinked polymer particles.
  • the impact modifier can be obtained in a manner known per se by bead polymerisation or by emulsion polymerisation.
  • Preferred impact modifiers are crosslinked particles having an average particle size in the range of 50 to 1,000 nm, preferably 60 to 500 nm and particularly preferably 80 to 120 nm.
  • Such particles can be obtained, for example, by the radical polymerization of mixtures which are generally at least 40% by weight, preferably 50% by weight to 70% by weight, of methyl methacrylate, 20% by weight to 80% by weight, preferably 25 wt .-% to 35 wt .-% butyl acrylate and 0.1 wt .-% to 2 wt .-%, preferably 0.5 wt .-% to 1 wt .-% of a crosslinking monomer, eg. B. a polyfunctional (meth) acrylate, such as.
  • a crosslinking monomer eg. B.
  • a polyfunctional (meth) acrylate such as.
  • allyl methacrylate and comonomers that can be copolymerized with the aforementioned vinyl compounds.
  • C 1 -C 4 -alkyl (meth) acrylates such as ethyl acrylate or butyl methacrylate, preferably methyl acrylate, or other vinylically polymerizable monomers, such as e.g. Styrene.
  • the mixtures for the preparation of the aforementioned particles may preferably comprise 0 wt .-% to 10 wt .-%, preferably 0.5 wt .-% to 5 wt .-% comonomers.
  • Particularly preferred toughening modifiers are polymerizate particles which have a two-layer, particularly preferably a three-layer core-shell structure.
  • core-shell polymers are described inter alia in EP-A 0 113 924, EP-A 0 522 351, EP-A 0 465 049 and EP-A 0 683 028.
  • Particularly preferred impact modifiers based on acrylate rubber have, inter alia, the following structure:
  • Core polymer with a methyl methacrylate content of at least 90
  • Wt .-% based on the weight of the core.
  • Shell 1 polymer having a butyl acrylate content of at least 80% by weight, based on the weight of the first shell.
  • Shell 2 polymer having a methyl methacrylate content of at least 90% by weight, based on the weight of the second shell.
  • the core and the shells may each contain other monomers in addition to the monomers mentioned. These have been previously set forth, with particularly preferred comonomers having a crosslinking effect.
  • a preferred acrylate rubber modifier may have the following structure:
  • the ratio of core to shell (s) of the acrylate rubber modifier can vary within wide limits.
  • the weight ratio of core to shell K / S is in the range from 20:80 to 80:20, preferably from 30:70 to 70:30 for modifiers with one shell or the ratio of core to shell 1 to shell 2 K / S1 / S2 in the range of 10:80:10 to 40:20:40, especially preferred from 20:60:20 to 30:40:30 for modifiers with two bowls.
  • the particle size of the core-shell modifier is usually in the range of 50 to 1000 nm, preferably 100 to 500 nm and more preferably from 150 to 450 nm, without this being a restriction.
  • the polymethyl (meth) acrylate molded body has an E-modulus of at least 2,800 N / mm 2 , preferably at least 3,300 N / mm 2 according to ISO 527/2.
  • the plastics molding may also be made of polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polyamide (PA), polyester (PE), thermoplastic polyurethane (PU), polyethersulfone, polysulfones, vinyl polymers such as polyvinyl chloride (PVC).
  • PC polycarbonate
  • PS polystyrene
  • PA polyamide
  • PE polyester
  • PU polyethersulfone
  • polysulfones polysulfones
  • vinyl polymers such as polyvinyl chloride (PVC).
  • UV-A and / or UV-B absorbers are used as a light stabilizer UV-A and / or UV-B absorbers.
  • classes of substances which can be used are the HALS compounds.
  • HALS compounds are understood as meaning sterically hindered amines, as described, for example, in JP 0347856. This "hindered amine light stabilizers" catch the radicals from that form when radiation exposure. In the trade these products are brought 622 by Ciba under the trade name TINUVIN ® 123, Tinuvin ® 571, Tinuvin ® 770 and Tinuvin ®.
  • light stabilizers based on benzophenone derivatives can be used. These products are marketed by BASF under the brand UVINUL ® 5411. Benzotriazole based light stabilizers can also be used. In the trade, these products are made by Cytec under the brand CYASORB ® UV 5411 or Ciba under the trade name TINUVIN ® P, Tinuvin ® 571 and Tinuvin ® 234th
  • antioxidants sterically hindered phenols or phosphites or phosphonites can be used. In the trade, these products are made by Ciba under the trademarks Irganox ® and Irgafos ®.
  • suitable (meth) acrylic mixtures are placed in a mold and polymerized.
  • Such (meth) acrylic mixtures generally have the above-described (meth) acrylates, in particular methyl methacrylate.
  • the (meth) acrylic mixtures may contain the copolymers described above and, in particular for adjusting the viscosity, polymers, in particular poly (meth) acrylates.
  • the weight average molecular weight M w of the polymers prepared by cast-chamber processes is generally higher than the molecular weight of polymers used in molding compositions. This results in a number of known advantages. In general, the weight average molecular weight of polymers prepared by cast chamber processes is in the range of 500,000 to
  • photoconductive layers of the present invention can be produced by casting.
  • suitable acrylic resin mixtures are placed in a mold and polymerized.
  • a suitable acrylic resin includes, for example
  • the acrylic resin has the initiators necessary for the polymerization.
  • the components 1 to 4 and the initiators correspond to the compounds which are also used for the preparation of suitable polymethyl methacrylate molding compositions.
  • Gußsch For curing you can z.
  • Gußsch see, for example, DE 25 44 245, EP-B 570 782 or EP-A 656 548, apply, in which the polymerization of a plastic disc between two glass plates, which are sealed with a circulating string.
  • Preferred plastic substrates can be obtained from Evonik commercially under the trade name PLEXIGLAS ® GS.
  • the dimensions of the plastic substrates are for example (length X width X thickness) between 2 m length, 3 m width and the thickness can be between 1, 5 mm to 200 mm, preferably plates with the thickness range between 2 mm and 20 mm, particularly preferred are plates in the thickness range of 3 mm to 10 mm.
  • dyes dyes of the types perylene, terrylene and rylene derivatives can be prepared from the Lumogen ® - BASF, rhodamines, LDS ® row - number of exciton, substituted pyrans (such as DCM), coumarins (for example, Coumarin 30, Coumarin 1, Coumahn 102 etc.) oxazines (eg Nile Blue or also called Nile Blue A), pyridines, styryl derivatives, dioxazines, naphthalimides, thiazines, stilbenes and cyanines (eg DODCI) of e.g. B. Lambdachronne ® and Exciton ® are used.
  • the types of perylene, terrylene and rylene derivatives dyes are described in WO 2007/031446.
  • quantum dots e.g. based on cadmium selenide, cadmium sulfide, zinc sulfide, lead selenide, lead sulfide and the like. are suitable for it. Production and use of the Quantum Dots are described in US 2007/0132052, US 2007/0174939, WO 0229140, WO 2004022637, WO 2006065054 and WO 2007073467.
  • the photonic layer is arranged on the plastic molding, so that the sunlight must first penetrate this layer before the fluorescent dyes in the plastic molding can be excited to fluoresce
  • Interference filter stack filter, rugate filter, notch filter, etc.
  • notch filter e.g.
  • These are e.g. by depositing a plurality of thin dielectric layers having different refractive indices onto a substrate, (see Olaf Stenzel, "The Physics of Thin Film Optical Spectra", Springer-Verlag) and (N.Kaiser, HK Pulker, Optical Interference Coatings ", Springer-Verlag). Publishing company).
  • the layer thickness of the individual layer is generally smaller than the wavelength of light.
  • a further possibility is the use of photonic crystals which are described in the following applications (DE 10024466, DE 10204338, DE 10227071, DE 10228228, DE 102004055303, US Pat. No. 6,863,847, WO 0244301, DE 10357681, DE 102004009569, DE 102004032120, WO 2006045567, DE 10245848, DE 102006017163)
  • the individual spherical or hollow-spherical structures have the diameter of about 1/3 of the wavelength of light to be reflected (depending on the angle of incidence of the light and the distance of the balls).
  • an optically reflecting shaped body e.g. a mirror or a white foil or a plate.
  • the solar cell can be constructed of the usual materials, such as
  • c-Si Monocrystalline silicon
  • mc-Si multicrystalline silicon
  • a-Si amorphous silicon
  • Gallium arsenide GaAs
  • gallium indium phosphide GaInP
  • gallium indium arsenide GaInAs
  • gallium indium arsenic phosphide GaInAsP
  • gallium indium phosphide GaInP
  • gallium antimonide GaSb
  • tandem cells of gallium indium phosphide and gallium arsenide, of gallium indium arsenide and gallium indium arsenic phosphide, of gallium indium phosphide and gallium indium arsenide, of gallium arsenide and gallium antimonide or of gallium Arsenide and germanium or triple cells (triple solar cell) made of gallium indium phosphide, gallium arsenide and germanium or of gallium indium phosphide, gallium indium arsenide and gallium antimonide Il Vl semiconductor solar cells
  • Cadmium telluride CdTe
  • CdS cadmium sulfide
  • CIS cells copper indium diselenide (CulnSe2) or copper indium disulfide
  • CIGS cells copper indium gallium diselenide (CulnGaSe2)
  • the specified wavelength corresponds to the wavelength of the light which provides the energy equal to the energy of the energy gap of the semiconductor, ie with this light, the semiconductor works most effectively as a solar cell (the fluorescence conversion cell is tuned to this wavelength).
  • Example 1 Preparation of a homogeneously colored plate
  • Lumogen Yellow 083 0.15 part by weight Lumogen Yellow 083 (BASF) 0.16 part by weight Lumogen Orange 240 (BASF) 0.40 part by weight Lumogen Red 305 (BASF)
  • the final polymerization is carried out in a Temper Appendix Appendix at 115 ° C for about 4
  • Example 2 Device with three layers
  • the mixture is stirred vigorously, filled into a silicate glass chamber which is distanced with 3 mm thick cord and polymerized in a water bath at 45 ° C. for about 16 hours.
  • the final polymerization is carried out in a tempering at 115 ° C for about 4 hours.
  • the mixture is stirred vigorously, filled into a silicate glass chamber which is distanced with 3 mm thick cord and polymerized in a water bath at 45 ° C. for about 16 hours.
  • the final polymerization is carried out in a tempering at 115 ° C for about 4 hours.
  • the batch is stirred vigorously, filled into a 3mm thick cord spaced compartment formed of the green and red covers, and polymerized in the water bath at 45 ° C for about 16 hours.
  • the final polymerization is carried out in a tempering at 115 ° C for about 4 hours.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Fluoreszenzkonversionsfarbstoffen in Kunststoffformkörpern aus Polymethyl(meth)acrylat, die dazu eingesetzt werden, die natürliche Sonneneinstrahlung in für die Solarzellen nutzbares Licht umzuwandeln. Die Kunststoffformkörper werden im Gußverfahren polymehsiert.

Description

FLUORESZENZKONVERSIONSSOLARZELLE UND DEREN HERSTELLUNG IM PLATTENGUSSVERFAHREN
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kombination aus Fluoreszenzkonversionsfarbstoffen in Kunststoffformkörpern aus Polymethyl(nneth)acrylat, die dazu eingesetzt werden, die natürliche Sonneneinstrahlung in für die Solarzellen nutzbares Licht umzuwandeln. Die Kunststoffformkörper werden im Gußverfahren polymehsiert.
Stand der Technik
Photovoltaikzellen können das eingestrahlte Sonnenlicht nur zum Teil in nutzbare elektrische Energie umwandeln, ein großer Teil der Energie geht in Form von Wärme verloren. So kann beispielsweise eine Silizium-Solarzelle alle Photonen absorbieren, die eine Energie oberhalb der Bandkante von 1 ,1 eV des kristallinen Siliziums aufweisen. Dies entspricht einer Wellenlänge < 1.100 nm. Die überschüssige Energie der absorbierten Photonen wird in Wärme umgewandelt und führt zu einer Aufheizung der Photozelle, der Wirkungsgrad der Photozelle wird erniedrigt.
Der Aufbau und die Wirkung von Fluoreszenzkonversionssolarzellen ist aus der US 4,110,123 (Fraunhofer) oder aus Appl. Phys. 14, 123 ff (1977) bekannt.
WO 2007/031446 (BASF AG) beschreibt Fluoreszenzkonversionssolarzellen, aufgebaut aus einer oder mehreren Glasplatten oder Polymerplatten, die mit einem Fluoreszenzfarbstoff beschichtet sind. Als Fluoreszenzfarbstoff werden Farbstoffe auf der Basis von Terrylencarbonsäuredehvaten oder Kombinationen dieser Farbstoffe mit anderen Fluoreszenzfarbstoffen verwendet. Nachteilig ist hier der gesondert erforderliche Schritt der Beschichtung der Glasplatten mit der Formulierung, die den Farbstoff enthält.
Konzentrator-Systeme mit Linsen oder Spiegeln
Optische Systeme basierend auf Linsen oder Spiegeln zur Konzentration des Lichts auf die Solarzellen sind bekannt, es werden Konzentrationsfaktoren von bis zu 1.000-fach erreicht. Nachteilig bei den optischen Lösungen ist allerdings, daß das gesamte elektromagnetische Spektrum des Lichts konzentriert wird, so daß nicht nur das wirksame Licht konzentriert wird, sondern auch das das photovoltaisch unwirksame Licht. Dies führt zu einer unerwünschten thermischen Belastung der Solarzellen und zu einer Verringerung des Wirkungsgrads. Um die Temperaturen nicht zu hoch werden zu lassen, kann man die Solarzellen aktiv oder passiv kühlen. Darüber hinaus müssen die Linsen oder die Linsensysteme aufwendig mechanisch dem Sonnenstand nachgeführt werden, ferner können sie nur das direkt auftreffende Licht abbilden. Diffuses Licht trägt wenig oder gar nicht zur Energiegewinnung bei. (siehe US-PS 5,489,297)
Aufgabe
Es bestand angesichts des oben diskutierten Standes der Technik die Aufgabe, Konzentrationswege für die optische Strahlung der Sonne zu entwickeln, die in der Lage sind,
• diffuses Licht zu nutzen und daher ohne aufwendige Nachführmechanik auskommen,
• ein auf das Absorptionsspektrum der verwendeten Solarzelle (beispielsweise Si oder GaAs) abgestimmtes Licht zu liefern,
• einen den optischen Konzentratoren vergleichbaren Konzentrationsgrad zu erzielen, • einfach und preiswert hergestellt zu werden ,
• die Wärmebelastung der Solarzellen und den damit verbundenen Wirkungsgradverlust zu verringern,
• die aktive Solarzellenfläche zu verringern,
• beständig gegen Witterungseinflüsse zu sein und im Laufe des Betriebs die optischen Eigenschaften praktisch nicht verändern,
Lösung
Die Lösung der oben aufgeführten Aufgabe gelingt durch eine Verwendung verschiedener Fluoreszenzkonversionsfarbstoffe in Kunststofffformkörpern, deren Spektren so aufeinander abgestimmt sind, daß das eingestrahlte Licht gezielt mit solchen Wellenlängen abgestrahlt wird, die auf die jeweilige Solarzelle abgestimmt sind.
Die Lösung umfaßt ferner die Lösung der Farbstoffe oder der Farbstoffgemische in einem Monomergemisch, das anschließend zu einem Kunststoffformkörper polymerisiert wird.
Der Kunststoffform körper kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein und Schichten umfassen, die gleiche oder unterschiedliche Farbstoffe oder Farbstoffgemische enthalten. Die einzelnen Schichten können z.B. durch Verkleben oder durch Polymerisation miteinander fest verbunden sein. Dies kann z.B. nach Verfahren, die in den Anmeldungen DE 10233684 und DE 10254276 beschrieben sind, erfolgen.
Die Schichtung kann aber auch durch loses aufeinanderstapeln der einzelnen Kunststoffformkörper erfolgen. ungsgemäße Lösung bietet folgende Vorteile:
- Das eingestrahlte Sonnenlicht wird in für Silizium-Photovoltaikzellen optimale Wellenlängen umgewandelt,
- Die Herstellung der Fluoreszenzkonversionssolarzellen kann nach bekannten Verfahren erfolgen,
- Die Solarzellen werden vor Vandalismus geschützt,
- die Konversionsraten sind überraschend hoch,
- der Kunststoffformkörper ist einfach an die geometrischen und statischen Erfordernisse der Solarzelle anpassbar,
- der Kunststoffformkörper ist leichter als eine vergleichbare Anordnung aus Mineralglas,
- der Kunststoffformkörper kann schlagzäh ausgerüstet sein, so daß die Solarzellenanordnung gegen Hagel geschützt ist.
Die Herstellung des Kunststoffformkörpers Die Monomere
Die (Meth)acrylate
Eine besonders bevorzugte Gruppe von Monomeren stellen (Meth)acrylate dar. Der
Ausdruck (Meth)acrylate umfaßt Methacrylate und Acrylate sowie Mischungen aus beiden.
Diese Monomere sind weithin bekannt. Zu diesen gehören unter anderem
(Meth)acrylate, die sich von gesättigten Alkoholen ableiten, wie beispielsweise Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, lsopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat, Butoxymethyl(meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat, Hexyl(meth)acrylat, Heptyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, lsooctyl(meth)acrylat, lsodecyl(meth)acrylat, Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat; (Meth)acrylate, die sich von ungesättigten Alkoholen ableiten, wie beispielsweise Oleyl(meth)acrylat, 2-Propinyl(meth)acrylat, Allyl(meth)acrylat, Vinyl(meth)acrylat; Aryl(meth)acrylate, wie beispielsweise Benzyl(meth)acrylat oder Phenyl(meth)acrylat, wobei die Arylreste jeweils unsubstituiert oder bis zu vierfach substituiert sein können; Cycloalkyl(meth)acrylate, wie beispielsweise 3-Vinylcyclohexyl(meth)acrylat, Bornyl(meth)acrylat; lsobornyl(meth)acrylat, Hydroxylalkyl(meth)acrylate, wie beispielsweise 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3,4-Dihydroxybutyl(meth)acrylat, 2- Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat; Glycoldi(meth)acrylate, wie beispielsweise 1 ,4-Butandiol(meth)acrylat, (Meth)acrylate von Etheralkoholen, wie beispielsweise Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Vinyloxyethoxyethyl(meth)acrylat; Amide und Nitrile der (Meth)acrylsäure, wie beispielsweise
N-(3-Dimethylaminopropyl)(meth)acrylamid, N-(Diethylphosphono)(meth)acrylamid, 1 -Methacryloylamido-2-methyl-2-propanol; schwefelhaltige Methacrylate, wie beispielsweise Ethylsulfinylethyl(meth)acrylat, 4-Thiocyanatobutyl(meth)acrylat, Ethylsulfonylethyl(meth)acrylat, Thiocyanatomethyl(meth)acrylat, Methylsulfinylmethyl(meth)acrylat, Bis((meth)acryloyloxyethyl)sulfid; mehrwertige (Meth)acrylate, wie beispielsweise Trimethyloylpropantri(nneth)acrylat.
Diese Monomere können einzeln oder als Mischung verwendet werden. Hierbei sind Mischungen besonders bevorzugt, die Methacrylate und Acrylsäureester enthalten.
Die Radikalbildner
Die Polymerisation wird im Allgemeinen mit bekannten Radikalinitiatoren gestartet. Zu den bevorzugten Initiatoren gehören unter anderem die in der Fachwelt weithin bekannten Azoinitiatoren, wie AIBN und I J -Azobiscyclohexancarbonitril, sowie Peroxyverbindungen, wie Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid, Dilaurylperoxyd, tert.-Butylper-2-ethylhexanoat, Ketonperoxid, Methylisobutylketonperoxid, Cyclohexanonperoxid, Dibenzoylperoxid, tert.- Butylperoxybenzoat, tert.-Butylperoxyisopropylcarbonat, 2,5-Bis(2-ethylhexanoyl- peroxy)-2,5-dimethylhexan, tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5- trimethylhexanoat, Dicumylperoxid, 1 ,1 -Bis(tert.-butylperoxy)cyclohexan, 1 ,1 -Bis(tert.-butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexan, Cumylhydroperoxid, tert.- Butylhydroperoxid, Bis(4-tert.-butylcyclohexyl)peroxydicarbonat, Mischungen von zwei oder mehr der vorgenannten Verbindungen miteinander sowie Mischungen der vorgenannten Verbindungen mit nicht genannten Verbindungen, die ebenfalls Radikale bilden können.
Diese Verbindungen werden häufig in einer Menge von 0,01 bis 1 ,0 Gew.-%, vorzugsweise von 0,05 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, eingesetzt. Die Schlagzähmodifier
Bevorzugte schlagzähe Gußkörper, die zur Herstellung des Polymethylmethacrylat- Formkörper dienen können, enthalten 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 2 Gew.-% bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 3 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.- % bis 12 Gew.-% Gew.-% eines Schlagzähmodifizierungsmittels, welches eine Elastomerphase aus vernetzten Polymehsatteilchen darstellt.
Das Schlagzähmodifizierungsmittel kann in an sich bekannter Weise durch Perlpolymerisation oder durch Emulsionspolymehsation erhalten werden.
Bevorzugte Schlagzähmodifizierungsmittel stellen vernetzte Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 50 bis 1.000 nm, bevorzugt 60 bis 500 nm und besonders bevorzugt 80 bis 120 nm dar.
Derartige Partikel können beispielsweise durch die radikalische Polymerisation von Mischungen erhalten werden, die in der Regel mindestens 40 Gew.-%, bevorzugt 50 Gew.-% bis 70 Gew.-% Methylmethacrylat, 20 Gew.-% bis 80 Gew.-%, bevorzugt 25 Gew.-% bis 35 Gew.-% Butylacrylat sowie 0,1 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 1 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren, z. B. einem mehrfunktionellen (Meth)acrylat, wie z. B. Allylmethacrylat und Comonomeren, die mit den zuvor genannten Vinylverbindungen copolymerisiert werden können.
Zu den bevorzugten Comonomeren gehören unter anderem Ci - C4- Alkyl(meth)acrylaten, wie Ethylacrylat oder Butylmethacrylat, bevorzugt Methylacrylat, oder anderen vinylisch polymerisierbaren Monomeren wie z. B. Styrol. Die Mischungen zur Herstellung der zuvor genannten Partikel können vorzugsweise 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Comonomere umfassen.
Besonders bevorzugte Schlagzähmodifizierungsmittel sind Polymerisatteilchen, die einen zwei-, besonders bevorzugt einen dreischichtigen Kern-Schale-Aufbau aufweisen. Derartige Kern-Schale-Polymerisate sind unter anderem in EP-A 0 113 924, EP-A 0 522 351 , EP-A 0 465 049 und EP-A 0 683 028 beschrieben.
Besonders bevorzugte Schlagzäh-Modifier auf Basis von Acrylatkautschuk haben unter anderem folgenden Aufbau:
Kern: Polymerisat mit einem Methylmethacrylatanteil von mindestens 90
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Kerns.
Schale 1 : Polymerisat mit einem Butylacrylatanteil von mindestens 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der ersten Schale.
Schale 2: Polymerisat mit einem Methylmethacrylatanteil von mindestens 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der zweiten Schale.
Der Kern sowie die Schalen können neben den genannten Monomeren jeweils weitere Monomere enthalten. Diese wurden zuvor dargelegt, wobei besonders bevorzugte Comonomere vernetzend wirken.
Beispielsweise kann ein bevorzugter Acrylatkautschuk-Modifier folgenden Aufbau aufweisen:
Kern: Copolymerisat aus Methylmethacrylat (95,7 Gew.-%), Ethylacrylat (4
Gew.-%) und Allylmethacrylat (0,3 Gew.-%), S1 : Copolymerisat aus Butylacrylat (81 ,2 Gew.-%), Styrol (17,5 Gew.-%) und
Allylmethacrylat (1 ,3 Gew.-%), S2: Copolymerisat aus Methylmethacrylat (96 Gew.-%) und Ethylacrylat (4
Gew.-%)
Das Verhältnis von Kern zu Schale(n) der Acrylatkautschuk-Modifier kann in weiten Bereichen schwanken. Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis Kern zu Schale K/S im Bereich von 20:80 bis 80:20, bevorzugt von 30:70 zu 70:30 bei Modifiern mit einer Schale bzw. das Verhältnis von Kern zu Schale 1 zu Schale 2 K/S1/S2 im Bereich von 10:80:10 bis 40:20:40, besonders bevorzugt von 20:60:20 bis 30:40:30 bei Modifiern mit zwei Schalen.
Die Partikelgröße der Kern-Schale-Modifier liegt üblich im Bereich von 50 bis 1.000 nm, vorzugsweise 100 bis 500 nm und besonders bevorzugt von 150 bis 450 nm, ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist der Polymethyl(meth)acrylat- Formkörper ein E-Modul von mindestens 2.800 N/mm2, vorzugsweise mindestens 3.300 N/mm2 gemäß ISO 527/2 auf.
Der Kunststoffformkörper kann auch aus Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyamid (PA), Polyester (PE), thermoplastischem Polyurethan (PU), Polyethersulfon, Polysulfonen, Vinylpolymeren, wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), aufgebaut sein.
Lichtschutzmittel
Als Lichtschutzmittel werden UV-A und/oder UV-B-Absorber eingesetzt. Als Beispiele für Stoffklassen, die eingesetzt werden können, seien die HALS-Verbindungen genannt. Unter HALS-Verbindungen werden sterisch gehinderte Amine verstanden, wie sie beispielsweise in der JP 0347856 beschrieben sind. Diese „hindered amine light stabilizers" fangen die Radikale ab, die sich bei Strahlenbelastung bilden. In den Handel werden diese Produkte durch Ciba unter der Marke TINUVIN® 123, TINUVIN® 571 , TINUVIN® 770 und TINUVIN® 622 gebracht.
Ferner können Lichtschutzmittel auf der Basis von Benzophenon-Dehvaten eingesetzt werden. In den Handel werden diese Produkte durch BASF unter der Marke UVINUL® 5411 gebracht. Lichtschutzmittel auf der Basis von Benzotriazolen können ebenfalls verwendet werden. In den Handel werden diese Produkte durch Cytec unter der Marke CYASORB® UV 5411 oder von Ciba unter der Marke TINUVIN® P, Tinuvin® 571 und TINUVIN® 234 gebracht.
Oxidationsschutzmittel
Als Oxidationsschutzmittel können sterisch gehinderte Phenole oder Phosphite oder Phosphonite eingesetzt werden. In den Handel werden diese Produkte durch Ciba unter den Marken Irganox® und Irgafos® gebracht.
Das Gußverfahren
Für die Kunststoffsubstrate, die durch das Gusskammerverfahren erzeugt werden, werden beispielsweise geeignete (Meth)acrylmischungen in eine Form gegeben und polymerisiert. Derartige (Meth)acrylmischungen weisen im Allgemeinen die zuvor dargelegten (Meth)acrylate, insbesondere Methylmethacrylat auf. Des Weiteren können die (Meth)acrylmischungen die zuvor dargelegten Copolymere sowie, insbesondere zur Einstellung der Viskosität, Polymere, insbesondere Poly(meth)acrylate, enthalten. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw der Polymere, die durch Gusskammerverfahren hergestellt werden, ist im Allgemeinen höher als das Molekulargewicht von Polymeren, die in Formmassen verwendet werden. Hierdurch ergeben sich eine Reihe bekannter Vorteile. Im Allgemeinen liegt das Gewichtsmittel des Molekulargewichts von Polymeren, die durch Gusskammerverfahren hergestellt werden im Bereich von 500 000 bis
10 000 000 g/mol, ohne dass hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll. Des Weiteren können lichtleitende Schichten der vorliegenden Erfindung durch Gußverfahren hergestellt werden. Hierbei werden geeignete Acrylharzmischungen in eine Form gegeben und polymerisiert. Ein geeignetes Acrylharz umfaßt beispielsweise
1. 40 bis 99,999 Gew.-% Methyl methacrylat,
2. O bis 59,999 Gew.-% Comonomere,
3. 0 bis 59,999 Gew.-% in (1 ) oder (2) lösliche Polymere,
4. 0,001 bis 0,1 Gew.-% eines oder mehrer Fluoreszenzfarbstoffe, wobei die Komponenten 1 ) bis 4) zusammen 100 Gew.-% ergeben.
Darüber hinaus weist das Acrylharz die zur Polymerisation notwendigen Initiatoren auf. Die Komponenten 1 bis 4 sowie die Initiatoren entsprechen den Verbindungen, die auch zur Herstellung geeigneter Polymethylmethacrylat Formmassen eingesetzt werden.
Zur Aushärtung kann man z. B. das sogenannte Gußkammerverfahren (s. z. B. die DE 25 44 245, EP-B 570 782 oder EP-A 656 548) anwenden, bei der die Polymerisation einer Kunststoffscheibe zwischen zwei Glasplatten erfolgt, die mit einer umlaufenden Schnur abgedichtet werden.
Bevorzugte Kunststoffsubstrate können von Evonik Röhm GmbH kommerziell unter dem Handelsnamen PLEXIGLAS® GS erhalten werden. Die Abmessungen der Kunststoffsubstrate betragen beispielsweise (Länge X Breite X Dicke) zwischen 2 m Länge, 3 m Breite und die Dicke kann zwischen 1 ,5 mm bis 200 mm betragen, bevorzugt sind Platten mit dem Dickenbereich zwischen 2 mm und 20 mm, besonders bevorzugt sind Platten im Dickenbereich von 3 mm bis 10 mm. Die verwendeten Farbstoffe
Fluoreszierende Farbstoffe
Als Farbstoffe können Farbstoffe der Typen Perylen-, Terrylen- und Rylenderivate aus der Lumogen ® - Reihe der BASF, Rhodamine, LDS ® - Reihe von Exciton, substituierte Pyrane (z.B. DCM), Coumarine (z.B. Coumarin 30, Coumarin 1 , Coumahn 102, usw.) Oxazine (z.B. Nilblau oder auch als Nilblau A bezeichnet), Pyridine, Styrylderivate, Dioxazine, Naphthalimide, Thiazine, Stilbene und Cyanine (z.B. DODCI) von z. B. Lambdachronne ® und Exciton ® eingesetzt werden. Die Typen der Perylen-, Terrylen- und Rylenderivate Farbstoffe sind in der WO 2007/031446 beschrieben.
Auch Komplexverbindungen der Lanthanide sowie nanoskopische Halbleiterstrukturen, sogenannte Quantum Dots, z.B. auf Basis Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid, Zinksulfid, Bleiselenid, Bleisulfid u.a. sind dafür geeignet. Herstellung und Verwendung der Quantum Dots sind in US 2007/0132052, US 2007/0174939, WO 0229140, WO 2004022637, WO 2006065054 und WO 2007073467 beschrieben.
Komplexverbindungen der Lanthanide sind in CA 20072589575, EP 0767912 und in WO 9839822 sowie in Appl. Phys. Lett. 91 , 051903 (2007), 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference, Valencia, 700 (2008), Am. Chem. Soc. (2007), DOI 10.1021/ja070058e beschrieben. Die photonische Schicht
Die photonische Schicht ist auf den Kunststoffformkörper angeordnet, so daß das Sonnenlicht diese Schicht erst durchdringen muß, bevor die Fluoreszenzfarbstoffe im Kunststoffformkörper zur Fluoreszenz angeregt werden können
Als photonische Schicht bzw. wellenlängenabhängige Spiegel sind z.B. Interferenzfilter (Stack Filter, Rugate Filter, Notch Filter usw.), die als Bandpaßfilter oder Kantenfilter aufgebaut sein können, bekannt. Diese werden z.B. durch abscheiden mehrerer dünner dielektrischer Schichten mit verschiedenen Brechzahlen auf ein Substrat hergestellt, (s. Olaf Stenzel, "The Physics of Thin Film Optical Spectra", Springer-Verlag) und (N.Kaiser, H. K. Pulker, Optical Interference Coatings", Springer-Verlag).
Die Schichtdicke der einzelnen Schicht ist dabei in der Regel kleiner als die Lichtwellenlänge.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von photonischen Kristallen, die in folgenden Anmeldungen beschrieben werden (DE 10024466, DE 10204338, DE 10227071 , DE 10228228, DE 102004055303,US 6,863,847, WO 0244301 , DE 10357681 , DE 102004009569, DE 102004032120, WO 2006045567, DE 10245848, DE 102006017163)
Dabei handelt es sich um kleine transparente kugelförmige anorganische oder organische Körper, die in der dichtesten Kugelpackung angeordnet sind. Je nach Größe und Abstand der Kugeln reflektieren diese Licht in einer definierten Bandbreite und lassen das übrige Licht nahezu vollständig durch diese Schicht durch. Es können auch hohlkugelförmige Strukturen eingesetzt werden. Dann handelt es sich um inverse Opale. Die einzelnen kugelförmigen oder hohlkugelförmigen Strukturen haben dabei den Durchmesser von ca. 1/3 der zu reflektierenden Lichtwellenlänge (Abhängig vom Einfallswinkel des Lichtes und dem Abstand der Kugeln). Der Reflektor
Unter dem Kunststoffformkörper kann gegebenenfalls zur Ausbeuteerhöhung noch ein optisch reflektierender Formkörper, z.B. ein Spiegel oder eine weiße Folie oder eine Platte angeordnet sein.
Die Solarzellen
Die Solarzelle kann aus den üblichen Materialen aufgebaut sein, wie beispielsweise
• Siliziumsolarzellen
Monokristallines Silizium (c-Si), multikristallines Silizium (mc-Si), amorphes Silizium (a-Si), ebenso Tandemzellen aus multikristallinem und amorphem Silizium
• Ill-V-Halbleiter Solarzellen
Galliumarsenid (GaAs), Gallium-Indium-Phosphid (GaInP), Gallium-Indium- Arsenid (GaInAs), Gallium-Indium-Arsen-Phosphid (GaInAsP), Gallium-Indium- Phosphid (GaInP), Galliumantimonid (GaSb)
Ebenso Tandemzellen (Mehrfachsolarzelle) aus Gallium-Indium-Phosphid und Galliumarsenid, aus Gallium-Indium-Arsenid und Gallium-Indium-Arsen- Phosphid, aus Gallium-Indium-Phosphid und Gallium-Indium-Arsenid , aus Galliumarsenid und Galliumantimonid oder aus Gallium-Arsenid und Germanium bzw. Tripelzellen (3-fach Solarzelle) aus Gallium-Indium-Phosphid, Galliumarsenid und Germanium oder aus Gallium-Indium-Phosphid, Gallium- Indium-Arsenid und Galliumantimonid Il-Vl-Halbleiter Solarzellen
Cadmiumtellurid (CdTe), Cadmiumsulfid (CdS)
I-Ill-V-Halbleiter Solarzellen
CIS-Zellen: Kupfer-Indium-Diselenid (CulnSe2) bzw. Kupfer-Indium-Disulfid
(CulnS2)
CIGS-Zellen: Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CulnGaSe2)
Kupfer-Gallium-Diselenid (CuGaSe2), Kupfer-Gallium-Disulfid (CuGaS2)
Außerdem gibt es noch neuere Entwicklungen von Solarzellen auf der Basis von organischen Werkstoffen.
Die folgende Tabelle zeigt einige Beispiele von Halbleitern für Solarzellen. Die angegebene Wellenlänge entspricht der Wellenlänge des Lichtes, das die Energie liefert, die gleich der Energie der Energielücke des Halbleiters ist, d.h. mit diesem Licht arbeitet der Halbleiter als Solarzelle am effektivsten (Die Fluoreszenzkonversionszelle wird auf diese Wellenlänge abgestimmt).
Figure imgf000019_0001
Durchführung der Erfindung
Beispiele
Beschreibung der Herstellung von lumineszierenden Solarkonzentratoren
Beispiel 1 : Herstellung einer homogen eingefärbten Platte
In 1.000 Gewichts-Teilen präpolymerem Metylmethacrylat-Sirup (Viskosität ca. 1.000 cP) wird 1 Gewichts-Teil 2, 2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst.
Anschließend wird eine Mischung, bestehend aus
0,15 Gewichts-Teilen Lumogen Gelb 083 (BASF) 0,16 Gewichts-Teilen Lumogen Orange 240 (BASF) 0,40 Gewichts-Teilen Lumogen Rot 305 (BASF)
hinzugefügt.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine mit 10mm dicken Schnur distanzierten
Silikatglaskammer gefüllt und im Wasserbad bei 45°C etwa 16 Stunden lang polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 115°C für etwa 4
Stunden.
Man erhält eine homogene rot fluoreszierende Platte von 10 mm Dicke. Beispiel 2 : Vorrichtung mit drei Schichten
Grüne Abdeckung:
InI OOO Gewichts-Teilen präpolymerem Metylmethacrylat-Sirup (Viskosität ca. 1.000 cP) wird 1 Gewichts-Teil 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst.
Anschließend werden
0,15 Gewichts-Teile Lumogen Gelb 083 (BASF)
hinzugefügt.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine mit 3mm dicken Schnur distanzierten Silikatglaskammer gefüllt und im Wasserbad bei 45°C etwa 16 Stunden lang polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 115°C für etwa 4 Stunden.
Rote Abdeckung:
In 1000 Gewichts-Teilen präpolymerem Metylmethacrylat-Sirup (Viskosität ca. 1000 cP) wird 1 Gewichts-Teil 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst.
Anschließend werden
0,40 Gewichts-Teile Lumogen Rot 305 (BASF)
hinzugefügt. Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine mit 3mm dicken Schnur distanzierten Silikatglaskammer gefüllt und im Wasserbad bei 45°C etwa 16 Stunden lang polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 115°C für etwa 4 Stunden.
Innenschicht:
In 1.000 Gewichts-Teilen präpolymerem Metylmethacrylat-Sirup (Viskosität ca. 1.000 cP) wird 1 Gewichts-Teil 2, 2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) gelöst.
Anschließend werden
0,16 Gewichts-Teile Lumogen Orange 240 (BASF)
hinzugefügt.
Der Ansatz wird intensiv gerührt, in eine mit 3mm dicken Schnur distanzierten Kammer gefüllt, welche aus der grünen und der roten Abdeckung gebildet ist, und im Wasserbad bei 45°C etwa 16 Stunden lang polymerisiert. Die Endpolymerisation erfolgt im Temperschrank bei 115°C für etwa 4 Stunden.
Man erhält eine dreischichtige fluoreszierende Platte mit der Gesamtdicke 9 mm. Ergebnis
Von den Versuchen nach Bsp.1 und 2 wurden Proben in den Abmessungen von ca. 10x10mnn geschnitten und an allen Kanten poliert. Anschließend wurde die Fluoreszenzintensität an einem Fluoreszenz Spektralphotometer LS-55 (Perkin Eimer) vermessen. Zur Anregung wurde eine tageslichtähnliche Xenonlichtquelle eingesetzt.
Die maximalen Intensitäten und die zugehörigen Wellenlängen sind in Tab. 1 erfasst.
Tabelle 1
Figure imgf000023_0001
Der Versuch nach Bsp 2 zeigt eine deutlich höhere Intensität.
Figurenbeschreibung
1 photonische Schicht
2 Homogen eingefärbte lumineszierender Fluoreszenzkollektor
21 , 22, 23 mehrschichtig eingefärbte lumineszierender Fluoreszenzkollektor
3 Reflektor, z. B. Spiegel oder weiße Platte
4, 41 , 42, 43 an Fluoreszenzkollektor angepasste Solarzellen
3.1 Lichtquelle
3.2 Oberfläche der Probe
3.3 Kante der Probe
3.4 Detektor

Claims

Patentansprüche
1. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(nneth)acrylat,
dadurch gekennzeichnet, daß
er mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt ist.
2. Mehrschichtiger Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat,
dadurch gekennzeichnet, daß
er mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt ist.
3. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
er aus mehreren einzelnen Kunststoffformkörpern, die mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt sind, aufgebaut ist.
4. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
er aus einzelnen verklebten Kunststoffformkörpern, die mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt sind, aufgebaut ist.
5. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(nneth)acrylat nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
er aus mehreren Kunststoffformkörpern, die durch Polymerisation einer oder mehrer Kunststoffformkörper, die mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt sind, zwischen zwei weiteren Kunstoffformkörpern, die mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt sind, entstanden sind, aufgebaut ist.
6. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
er aus mehreren Kunststoffformkörpern, die durch Polymerisation einer oder mehrer Kunststoffformkörper, die mit mindestens einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt sind, zwischen zwei weiteren Kunstoffformkörpern, die mit mindestens einem anderen Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt sind, entstanden sind, aufgebaut ist.
7. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
er mit mindestens einem organischen Fluoreszenzfarbstoff gefärbt ist.
8. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(nneth)acrylat nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
er mit mindestens einem organische Fluoreszenzfarbstoff auf der Basis von Rylen, Perylen, Terrylen und/oder Quaterrylen gefärbt ist.
9. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
er mit mindestens einem Farbstoff auf Basis komplexer Lanthanoidverbindungen gefärbt ist.
10. Kunststoffformkörper aus Polymethyl(meth)acrylat nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
er mit mindestens einem Farbstoff auf Basis nanoskopischer Halbleiterstrukturen (Quantum Dots) gefärbt ist.
11.Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffformkörpers aus Polymethyl(meth)acrylat nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, daß
er in einem Gußverfahren hergestellt wird, welches folgende Schritte umfaßt: Lösung der Farbstoffe oder der Farbstoffmischung in einem Monomergemisch, überführen des Monomergemischs in eine Kammer und anschließendes Polymerisieren durch Temperaturerhöhung.
12. Anordnung aus einem Kunststoffformkörper nach Anspruch 2 und einer Solarzelle.
13. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht auf dem Kunststoffformkörper angeordnet ist.
14. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht aus einem dielektrischen Interferenzfilter auf dem Kunststoffformkörper angeordnet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht aus einem dielektrischen Interferenzfilter, der als Kantenfilter ausgebildet ist, auf dem Kunststoffformkörper angeordnet ist
16. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht aus einem dielektrischen Interferenzfilter, der als Bandpaßfilter ausgebildet ist, auf dem Kunststoffformkörper angeordnet ist
17. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht, die aus photonischen Kristallen aufgebaut ist, auf dem Kunststoffformkörper angeordnet ist
18. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht, die als inverser Opal ausgebildet ist, auf dem Kunststoffformkörper angeordnet ist
19. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein flächiger Reflektor unter dem Kunststoffformkörper angeordnet ist.
20. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Reflektor ein Spiegel unter dem Kunststoffformkörper angeordnet ist.
21. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Reflektor eine weiße Folie oder Platte unter dem Kunststoffformkörper angeordnet ist
22. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht auf dem Kunststoffformkörper und ein Reflektor unter dem Kunststoffformkörper angeordnet sind.
23. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine photonische Schicht nach Anspruch 13 bis 17 auf dem Kunststoffformkörper und ein Reflektor nach Anspruch 19 oder 20 unter dem Kunststoffformkörper angeordnet sind.
24. Verwendung eines Kunststoffformkörpers nach einem der Patentansprüche 1 bis 10 zur Herstellung von Solarkollektoren.
25. Verwendung einer Anordnung nach einem der Patentansprüche 12 bis 23 zur Herstellung von Solarkollektoren.
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