用于光伏覆層與標準覆層的交接系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明的前提在于一種用于具有交接構(gòu)件（500）以便與其他非太陽能覆層材料（600）一起用在建筑物結(jié)構(gòu)上的改善的光伏覆層裝置陣列的系統(tǒng)和方法。交接構(gòu)件布置在光伏覆層元件（P）的一部分下方，并包括光伏覆層元件嵌套部分和建筑物覆板嵌套部分。
【專利說明】用于光伏覆層與標準覆層的交接系統(tǒng)和方法
[0001] 優(yōu)先權(quán)的要求
[0002] 本申請要求2011年7月29日提交的美國臨時申請No. 61/513268的申請日的利 益，該臨時申請的內(nèi)容整體通過引用合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于具有交接構(gòu)件以便與其他非太陽能覆層材料一起使用在建 筑物結(jié)構(gòu)上的改進的光伏覆層裝置陣列的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 改善PV (光伏)裝置、特別是集成到建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)的那些裝置(例如光伏覆板元件、 間隔件、邊緣件）以便成功使用的努力應(yīng)該滿足多種標準。PV裝置可以通常公知為建筑集 成光伏元件（BIPV)。這些BIPV通常是用于更換建筑物包圍物的各部分(例如屋頂、天窗或 墻面)內(nèi)的傳統(tǒng)建筑物材料的PV裝置(及相關(guān)系統(tǒng)部件)。PV裝置和由此安裝的陣列應(yīng)該耐 用（例如壽命長、密封潮氣和其它環(huán)境狀況）并被保護而不在產(chǎn)品的希望壽命(優(yōu)選至少15 年，更優(yōu)選為至少25年)中遭受機械損傷。該裝置應(yīng)該容易安裝到裝置陣列內(nèi)（例如類似于 傳統(tǒng)屋頂頂板或外墻覆蓋物）或更換(例如如果損壞的話)。
[0005] 在希望優(yōu)質(zhì)美觀的區(qū)域內(nèi)，BIPV的普及程度明顯增加。使得光伏材料看上去集成 到屋頂頂板內(nèi)存在著挑戰(zhàn)，因為它置換了標準屋頂鋪設(shè)材料，這些材料是非常不同的材料。
[0006] 當前銷售的大多數(shù)BIPV被設(shè)計成滿足至少15-25年的性能保障以及超過此的預(yù) 期使用壽命。BIPV的壽命似乎超過傳統(tǒng)浙青頂板的預(yù)期壽命(例如10-16年)。在將BIPV 與例如混凝土瓦或天然石板的優(yōu)質(zhì)屋頂鋪設(shè)材料比較時，BIPV的壽命會低于天然屋頂?shù)膲?命，預(yù)示著BIPV將首先更換。
[0007] 這些不同的壽命周期會造成在不同的時間間隔移除和更換不同的屋頂鋪設(shè)材料。 如果一起更換兩種材料，修復(fù)的費用可包括兩者的成本。雖然人們會相信如果光伏材料覆 蓋整個屋頂將是理想的，由于建筑規(guī)范和屋頂鋪設(shè)的復(fù)雜性，這是不可能的。因此，標準屋 頂鋪設(shè)材料為了安全(進出區(qū)域、遮蔭區(qū)域等)、交接的便利(通風(fēng)堅管、天窗等附近）和減小 總體的屋頂鋪設(shè)成本而使用。
[0008] 這存在著屋頂上同時具有兩種非常不同的材料的問題，一種材料需要標準屋頂鋪 設(shè)經(jīng)驗，另一種材料需要光伏鋪設(shè)經(jīng)驗。在沒有另一零售商存在的情況下，這也會妨礙一種 或另一種材料的維護。為了使得消費者滿意這種整體組件，并在市場上獲得廣泛的認可，該 系統(tǒng)的建造和安裝成本應(yīng)該低廉。本發(fā)明可有助于消除以上討論的問題，并有利于降低產(chǎn) 生的能源成本，使得PV技術(shù)相對于其它發(fā)電裝置更具有競爭力。
[0009] 在與此技術(shù)相關(guān)的文獻中，包括以下專利文獻W0/2009/137353A3、 W0/2009/137352A3、W0/2009/137348A3 和 W0/2009/137347A3,出于所有目的并特別是用于 光伏屋頂鋪設(shè)或建筑物覆板元件、陣列和連接器的教導(dǎo)，所有文獻通過引用合并于此。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明針對一種用在建筑物結(jié)構(gòu)上的改進光伏屋頂鋪設(shè)/覆層系統(tǒng)和方法，更特 別是用于與其它非太陽能覆層材料一起使用和交接。這里的系統(tǒng)和方法尋求針對之前段落 中討論的一個或多個問題和/或狀況提供一種獨特解決方案。特別感興趣的是提供一種有 助于在不必顯著彼此影響的情況下輔助人們安裝/移除/修復(fù)光伏覆層和/或傳統(tǒng)覆層的 能力的系統(tǒng)和方法。
[0011] 因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，設(shè)想到光伏裝置套件包括：a.至少多個PV覆板元 件，其能夠在施加到結(jié)構(gòu)上時以一個或多個行或列的形式用作結(jié)構(gòu)的外部覆層，PV覆板元 件包括：i.主體部分，其包括直接或間接接觸結(jié)構(gòu)的下部表面部分和接收將光伏裝置附接 到結(jié)構(gòu)的一個或多個緊固件的上部表面部分；b. -個或多個交接構(gòu)件，其在施加到結(jié)構(gòu) 時，布置在PV覆板元件的一部分下方，交接構(gòu)件包括PV覆板元件嵌套部分和建筑物覆板嵌 套部分。
[0012] 本發(fā)明的特征還在于這里描述的特征的一個或任何組合，例如一個或多個交接構(gòu) 件包括能夠覆蓋建筑物覆板構(gòu)件一部分的上部防水板部分；上部防水板部分包括布置在光 伏裝置嵌套部分前部并在建筑物覆板嵌套部分上方的柔性突架部分；一個或多個交接構(gòu)件 包括能夠在施加到結(jié)構(gòu)時鋪開的柔性片；上部防水板部分包括可移除的防水板構(gòu)件；一個 或多個交接構(gòu)件包括一個或多個光伏裝置保持特征；保持特征包括機械緊固裝置、粘合劑 或兩者；上部防水板部分具有足夠的長度以覆蓋布置在覆板構(gòu)件上的緊固件；建筑物覆板 嵌套部分包括能夠接收將覆板構(gòu)件保持到結(jié)構(gòu)的緊固件的下部唇部；還包括一個或多個覆 板構(gòu)件；還包括一個或多個雪/冰防護件。
[0013] 因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，設(shè)想到一種在結(jié)構(gòu)表面上構(gòu)造光伏裝置組件的方 法，包括如下步驟：a.提供至少多個PV覆板元件，其能夠在施加到結(jié)構(gòu)上時以一個或多個 行或列的形式用作結(jié)構(gòu)的外部覆層，PV覆板元件包括：i.主體部分，其包括直接或間接接 觸結(jié)構(gòu)的下部表面部分和接收將光伏裝置附接到結(jié)構(gòu)的一個或多個緊固件的上部表面部 分；b.提供一個或多個交接構(gòu)件，其在施加到結(jié)構(gòu)時，布置在光伏裝置的一部分下方，交接 構(gòu)件包括光伏裝置嵌套部分和建筑物覆板嵌套部分；c.將一個或多個交接構(gòu)件放置和附 接到結(jié)構(gòu)的表面；d.將第一單獨光伏裝置放置在光伏裝置嵌套部分內(nèi)的一個或多個交接 構(gòu)件上；e.將第一單獨光伏裝置附接到一個或多個交接構(gòu)件和結(jié)構(gòu)；f.重復(fù)步驟c-e或 d_e直到第一排光伏裝置附接到表面；并任選地包括提供覆板構(gòu)件、將覆板構(gòu)件放置在建 筑物覆板嵌套部分內(nèi)并將覆板構(gòu)件附接到結(jié)構(gòu)的步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1-11涉及本發(fā)明。

【具體實施方式】
[0015] 簡單來說，本發(fā)明是與其它非太陽能覆層材料一起用在建筑物結(jié)構(gòu)1100上的改 進的光伏屋頂鋪設(shè)/覆層系統(tǒng)和方法。光伏屋頂鋪設(shè)/覆層系統(tǒng)(例如裝置1000的陣列） 至少與PV裝置100 ("P"、"E"和可能的"S"）結(jié)合地利用交接構(gòu)件500,例如圖1所示，以 潛在地允許任何覆層材料安裝/修復(fù)/更換，而不必然地彼此影響。系統(tǒng)的每個部件可在 以下段落、附圖或出于所述目的通過引用合并于此的其它專利申請中進一步詳細描述。
[0016] 應(yīng)該理解到以上和以下參照的方面和例子是非限定的，如同存在于本發(fā)明內(nèi)、這 里所示和描述的其它方面和例子。
[0017] 光伏屋頂鋪設(shè)或建筑物覆板元件/裝置100
[0018] 設(shè)想到PV覆板裝置100可以是PV裝置"P"或間隔裝置"S"或邊緣件"E"，例如 PCT公開文獻2009/137353和相應(yīng)美國專利申請序列號No. 12/989743中所描述和公開的， 出于光伏裝置和填充件（AKA間隔裝置"S"）的結(jié)構(gòu)的教導(dǎo)，這些文獻通過引用合并于此。
[0019] PV裝置"P"用作發(fā)電裝置，其包括功能元件，例如其結(jié)構(gòu)內(nèi)的光伏電池組件111。 PV裝置"P"的示例性例子可以在圖2中看到，其中示出了裝置"P"的分解視圖。該示例性 例子示出裝置"P"，其由通過主體部分112圍繞(例如經(jīng)由覆蓋模制）的多層層壓件110構(gòu) 成。
[0020] 邊緣件"E"通常用來將多排裝置連接在一起，并可以包括或不包括其它功能元件。 邊緣件"E"還可用作陣列1000的側(cè)部和任何鄰接材料(例如標準屋頂鋪設(shè)/覆板材料）之 間的交接件。間隔裝置"S"通?？捎脕磉B接一排中的裝置，并可以包括或不包括其它功能 元件。
[0021] 不管是PV裝置"P"、間隔裝置"S"或邊緣件"E"的形式，裝置100可進一步限定為 具有頂表面102、底表面104和跨越在其之間的周邊106。還設(shè)想到裝置100具有布置在周 邊106上或周圍以便提供通過裝置(或陣列）產(chǎn)生的電能的結(jié)合的電連接器(例如覆板裝置 電連接器114)。在優(yōu)選實施方式中，周邊106的厚度不大于大約35_，更優(yōu)選為不大于大 約25mm，最優(yōu)選大約20mm，并不薄于大約5mm，更優(yōu)選為不薄于大約10mm并且最優(yōu)選為不薄 于大約15mm。設(shè)想到在一些區(qū)域內(nèi)，例如在邊緣件"E"上，此處標準屋頂鋪設(shè)/覆板材料可 以重疊，周邊106可以如0· 5mm那樣薄。
[0022] 優(yōu)選的是裝置100主要由聚合物（不包括例如光伏電池的任何功能元件）構(gòu)造，雖 然金屬材料也是可以的。優(yōu)選的材料或材料組合包括填充或未填充的可模制塑料(例如聚 烯烴、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、氫化苯乙烯-丁二烯橡膠、聚酯酰胺、聚砜、醋酸、丙烯酸、 聚氯乙烯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、熱塑性塑料和熱固性聚氨酯、合成和天 然橡膠、環(huán)氧樹脂、苯乙烯-丙烯腈("3八^')、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或它們的任意組 合)。填料可包括以下的一種或多種：著色劑、阻燃劑("FR"）或抗點燃("IR"）的材料、例如 玻璃或礦物纖維的增強材料、例如滑石、碳酸鈣或云母鈣的礦物填料或表面改性劑。塑料也 可包括抗氧化劑、釋放劑、發(fā)泡劑以及其它通用塑料添加劑。
[0023] 光伏電池組件111可包括由已知的任何材料構(gòu)造的光伏電池，以提供可以使 用的功能，該材料例如包括晶硅、非晶硅、碲化鎘、砷化鎵、染料敏化太陽能電池(所謂的 Gratezel電池)、有機/聚合物太陽能電池或者通過光電效應(yīng)將太陽光轉(zhuǎn)換成電力的任 何其它材料。但是，光伏層優(yōu)選為IB-ΠΙΑ-硫族化合物的層，例如IB-ΠΙΑ-硒化物、 IB-ΠΙΑ-硫化物或IB-ΠΙΑ-硒硫化物。更具體的例子包括銅銦硒化物、銅銦鎵硒化物、銅 鎵硒化物、銅銦硫化物、銅銦鎵硫化物、銅鎵硒化物、銅銦硒硫化物、銅鎵硒硫化物以及銅銦 鎵硫硒化物(所有這些都在本文中稱為CIGSS)。這些還可通過公式CuIn(l-x)GaxSe(2-y) Sy表示，其中X為〇_l，y為0-2。銅銦硒化物和銅銦鎵硒化物是優(yōu)選的。這里還設(shè)想到額外 電活性層，例如可以在CIGSS基電池中使用的本領(lǐng)域已知的發(fā)射(緩沖)層、傳導(dǎo)層(例如，透 明傳導(dǎo)層）等。這些電池可以是柔性或剛性的，并且具有多種形狀和尺寸，但是通常脆弱并 容易遭受環(huán)境退化。在優(yōu)選實施方式中，光伏電池組件111是可以彎曲而沒有顯著裂紋和/ 或沒有顯著功能損失的電池。示例性光伏電池在許多美國專利和公開文獻中教導(dǎo)和描述， 這些文獻包括 US3767471、US4465575，US20050011550A1、EP841706A2、US20070256734al、 EP1032051A2、JP2216874、JP2143468和JP10189924a，出于所有目的，這些文獻通過引用合 并于此。
[0024] 裝置/元件陣列1000
[0025] 裝置(例如PV裝置"P"、間隔裝置"S"、邊緣件"E"等）陣列用來在受到太陽輻射 (例如太陽光）時提供電能。陣列是安裝在建筑物結(jié)構(gòu)1100上的互連裝置的集合。出于本 發(fā)明的目的，設(shè)想到陣列1000在屋頂鋪設(shè)墊層材料(毛氈、自粘合防水、防火層或防潮板)上 方或在之前安裝的屋頂鋪設(shè)材料(例如浙青瓦）上方以施加傳統(tǒng)屋頂鋪設(shè)元件的相同方式 (除非這里另外說明）直接安裝在建筑物結(jié)構(gòu)1100的現(xiàn)有屋頂結(jié)構(gòu)(或外表面）上。在優(yōu)選 實施方式中，這些陣列1000可由兩排或更多排的鄰接裝置組成，該排包括至少兩個或更多 個裝置本身。一個或多個交接構(gòu)件500 (下面更加詳細描述)可布置在陣列1000的底部上。 作為替代例子，如圖3A至少部分示出，所示陣列1000具有6排，每排的多個裝置包括位于 每端上的邊緣件,并且交接構(gòu)件500的一種示例性圖示構(gòu)成陣列的底部排(排6)。本發(fā)明的 主題在于一個或多個交接構(gòu)件500如何可以幫助解決本申請中討論的一個或多個問題。
[0026] 交接構(gòu)件500
[0027] 交接構(gòu)件500用來在PV覆板裝置100和任何非PV覆板裝置覆層材料(例如傳統(tǒng) 的浙青瓦、例如混凝土瓦片或天然石板的優(yōu)質(zhì)屋頂鋪設(shè)材料或類似部件，這里稱為"覆板構(gòu) 件"600)之間提供交接排。一個或多個構(gòu)件500可提供用于PV覆板裝置100和用于覆板 構(gòu)件600兩者的嵌套部分。設(shè)想到該構(gòu)件可允許裝置100和/或構(gòu)件600彼此獨立地以任 何順序安裝/移除。
[0028] 設(shè)想到交接構(gòu)件500可至少是三維部件，其包括PV覆板元件嵌套部分510和建筑 物覆板嵌套部分520。示例性實施方式和變型在下面詳細討論。PV覆板元件嵌套部分510 用作裝置100的接收區(qū)域，其中通常該裝置在安裝位置上座置在嵌套部分的頂部上。設(shè)想 到嵌套部分可包括定位特征，其輔助定位裝置。建筑物覆板嵌套部分520至少用作覆板構(gòu) 件600的接收區(qū)域，其中構(gòu)件600至少鄰接嵌套部分，例如圖4所示。還設(shè)想到構(gòu)件500可 包括水平重疊部分525,例如圖5A、5B和5C所示，其用來提供構(gòu)件的側(cè)部和水平鄰近的覆板 構(gòu)件600之間的交接/重疊區(qū)域。圖5A、5B和5C還示出用于構(gòu)件500的活動鉸鏈532、嵌 套部分520、一體的上部防水板部分530、下部防水板部分550和水平重疊部分525。圖5A 是側(cè)視圖。圖5B是以虛線表示從此透視關(guān)系看不到的活動鉸鏈532的位置的視圖，圖5C 是其中示出活動鉸鏈532的側(cè)部以及通過虛線示出活動鉸鏈的看不到的路徑的透視圖。還 設(shè)想到構(gòu)件500可具有在一排端部處或附近使用時的獨特幾何結(jié)構(gòu)(例如與裝置"E"、邊緣 件相結(jié)合)，例如圖3B-3D所示。
[0029] 設(shè)想到交接構(gòu)件500可以是離散部件的形式(例如類似于裝置100的板狀構(gòu)件)， 或者可以是連續(xù)卷筒形式，例如圖4和6分別所示。
[0030] 在優(yōu)選實施方式中，構(gòu)件500基本上由聚合材料構(gòu)造。優(yōu)選材料或材料組合包括 填充或未填充的可模制塑料(例如聚烯烴、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯、氫化苯乙烯一丁二烯 橡膠、聚酯、聚酰胺、聚酯酰胺、聚砜、縮醛、丙烯酸類、聚氯乙烯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇 酯、聚碳酸酯、熱塑性塑料和熱固性聚氨酯、合成和天然橡膠、環(huán)氧樹脂、苯乙烯-丙烯腈 ("54^')、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或它們的任意組合)。填料可包括以下的一種或多 種：著色劑、阻燃劑("FR"）或抗點燃(" IR"）的材料、例如玻璃或礦物纖維的增強材料、例如 滑石、碳酸鈣或云母鈣的礦物填料或表面改性劑。塑料還可以包括抗氧化劑、脫模劑、發(fā)泡 劑和其他常見的塑料添加劑。
[0031] 在構(gòu)件500是連續(xù)卷筒形式的情況下，例如圖6A-6C所示，優(yōu)選材料包括聚烯烴、 氫化苯乙烯-丁二烯橡膠、聚酯、聚酰胺、聚酯酰胺、聚（氯乙烯)、合成和天然橡膠、EPDM和 浙青類化合物（即，瓦狀材料)。優(yōu)選的實施方式也可進一步限定為：其中X=(以毫米表示的 厚度）~2/ (以百分數(shù)表示的最終應(yīng)變)，X為約200或更小，更優(yōu)選為約50或更小，最優(yōu)選 為約10或更小，和/或其中Y=(以MPa*厚度(毫米)表示的彈性模量)，Y為小于約20, 000， 更優(yōu)選為約4000或更小，最優(yōu)選為約1，000或更小。替代地，通過具有局部薄區(qū)域（區(qū)域 "F")，可在展開材料的厚度是不均勻時使用更高的比例，例如圖6B-6C所示。該材料還可以 包括抗氧化劑、脫模劑、發(fā)泡劑和在塑料材料中使用的其他常用添加劑。
[0032] 在第一實施方式中，例如圖4和6所示，構(gòu)件500還可包括一體的上部防水板部分 530。一體的上部防水板部分530用來覆蓋覆板構(gòu)件600的一部分，優(yōu)選至少覆蓋直到并經(jīng) 過覆板構(gòu)件被固定到建筑物結(jié)構(gòu)的區(qū)域(例如被釘?shù)轿蓓數(shù)牡胤?。部分530可以是建筑物 覆板嵌套部分520的部分或與其分離。在優(yōu)選實施方式中，一體的上部防水板部分530足 夠柔性，以便在安裝在建筑物結(jié)構(gòu)上時允許覆板構(gòu)件600在其下方安裝/移除。設(shè)想到"柔 性"可以多種方式獲得，包括但不局限于：選擇柔性材料，添加例如活動鉸鏈532的幾何結(jié) 構(gòu)特征，或兩者。在優(yōu)選實施方式中，上防水板具有大約l〇mm或更大、更優(yōu)選為大約50mm 或更大并且最優(yōu)選為大約100mm或更大的長度（FL)。該長度在功能上覆蓋通過上部防水板 530覆蓋的屋頂鋪設(shè)材料上的緊固件和/或邊緣誤差。
[0033] 在第二實施方式中，例如圖7所示，該構(gòu)件還可包括可移除的上部防水板部分540 (例如兩件式系統(tǒng))?？梢瞥纳喜糠浪宀糠?40用來覆蓋覆板構(gòu)件600的一部分，優(yōu)選 地至少覆蓋直到并經(jīng)過覆板構(gòu)件被固定到建筑物結(jié)構(gòu)的區(qū)域(例如被釘?shù)轿蓓數(shù)牡胤?。部 分540可以是建筑物覆板嵌套部分520的部分或與其分離。在優(yōu)選實施方式中，部分540 可包括允許該可移除件固定到交接構(gòu)件500的保持特征542。設(shè)想到保持特征可以是卡扣、 鉤、鉤/環(huán)緊固件、粘合劑的形式，或者通過適用于賦予希望功能的任何措施。設(shè)想到適當 的配合特征可布置在交接構(gòu)件內(nèi)。一個例子可以在圖7中看到。還設(shè)想到希望在部分540 的底部邊緣處或附近(例如在大約25_內(nèi))包括附加的固定機構(gòu)。如圖7所示，在中間區(qū)段 內(nèi)，在一種優(yōu)選方法中，粘合劑544的區(qū)域可用來提供附加的固定機構(gòu)(在下面的可以利用 的優(yōu)選粘合劑的第五實施方式中看到)。
[0034] 在第三實施方式中，例如圖7所示，交接構(gòu)件500可包括總體與建筑物覆板嵌套部 分520相結(jié)合的下部防水板部分550。該下部防水板用來在建筑物結(jié)構(gòu)和覆板構(gòu)件600之 間提供附加的屏障，并且還設(shè)置用于交接構(gòu)件500的附加固定區(qū)域。如圖7、8和9所示，下 部防水板部分550可包括緊固件孔552 (例如接收例如釘子或螺釘?shù)木o固件)和能夠與上部 防水板部分540的相應(yīng)保持特征542配合的保持特征554。還設(shè)想到下部防水板部分550 具有相對小的厚度。優(yōu)選地，它具有大約15mm或更小的厚度。在一種優(yōu)選實施方式中，該 厚度可以是大約0. oimm或更大、更優(yōu)選為大約1. 5mm或更大并且最優(yōu)選為大約3. Omm或更 大，該厚度可以是大約15. 0mm或更小、更優(yōu)選為大約10. 0mm或更小，并且最優(yōu)選為至多大 約5. Omm或更小。還設(shè)想到下部防水板部分550具有一定長度（LFL，如圖10清楚示出）。在 一種優(yōu)選實施方式中，該長度可以為大約1〇_或更大，更優(yōu)選為大約15_或更大，并且最 優(yōu)選為大約25mm或更大，并且該長度為大約500mm或更小，更優(yōu)選為大約350mm或更小，并 且最優(yōu)選為大約200mm或更小。
[0035] 在第四實施方式中，例如圖8A-8B所示，交接構(gòu)件500可包括一個或多個PV裝置 保持特征560。這些特征560可用來幫助PV裝置100特別是抵抗上升風(fēng)力（例如以大約 50Km/hr或更大的速度垂直于前緣沖擊裝置100的風(fēng)）的固定和保持強度。設(shè)想到這些特 征560可以是交接構(gòu)件500內(nèi)的能夠接收單獨的緊固件(例如圖8B所示的夾）的簡單孔或 凹陷，可以是一體成形的緊固件（圖8A所示的鉤狀結(jié)構(gòu))，可以是輔助部件，或者可以是粘合 齊U (優(yōu)選為壓敏粘合劑）的可以布置在構(gòu)件上的區(qū)域。
[0036] 在第五實施方式中，例如圖9所示，交接構(gòu)件500可包括一個或多個覆板構(gòu)件保持 特征570。優(yōu)選的是在此區(qū)域內(nèi)使用的任何保持特征不應(yīng)該在建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)形成附加的孔， 并具有相對薄的輪廓或厚度(例如大約〇. 〇lmm-4mm)。在覆板構(gòu)件保持特征570的最優(yōu)選實 施方式中，粘合劑的區(qū)域設(shè)置在下部防水板部分550和提供特征570的元件600之間。
[0037] 通常，優(yōu)選的是保持特征570包括粘合劑，該粘合劑在大約_40°C和大約85°C之間 的溫度下保持每ASTM D903-98大約3PLI (磅每線性英寸)、更優(yōu)選為大約5PLI并且最優(yōu)選 為大約10PLI或更大的最小剝離力，并且具有每ASTM D412-06大約500%或更大、更優(yōu)選為 大約1000%或更大的延長率。同樣優(yōu)選的是粘合劑保持大約0. 5mm或更大、更優(yōu)選為從大 約0. 7mm到大約2. Omm的厚度(組裝之后)。
[0038] 在一種優(yōu)選實施方式中，保持特征570包括壓敏粘合劑（PSA)或接觸粘合劑，其在 接觸時以非常小的壓力結(jié)合到表面(不需要固化時間）和相應(yīng)表面(例如鄰接裝置10或結(jié) 構(gòu)或浙青瓦)。它們可以以溶劑和乳膠或水基形式得到。確信的是壓敏粘合劑和接觸粘合 劑通?；诜墙宦?lián)橡膠粘合劑、丙烯酸樹脂或聚氨基甲酸酯。還確信的是壓敏粘合劑形成 黏彈性結(jié)合，這種結(jié)合是侵蝕性和永久性發(fā)粘；在不需要多于手指或手壓力的情況下粘合； 并不需要通過水、溶劑或熱量激活。
[0039] 壓敏粘合劑和接觸粘合劑可以廣泛的多種化學(xué)組分或系統(tǒng)得到。一些設(shè)想到的 PSA包括丙烯酸類和甲基丙烯酸酯粘合劑、橡膠基壓敏粘合劑、鏈二烯苯乙烯共聚物（SIS/ SBS)和它們的氫化的型式，以及硅樹脂。與其他樹脂系統(tǒng)相比，由于出色的耐環(huán)境性和快 速固化時間，丙烯酸粘合劑為人所知。丙烯酸類壓敏粘合劑通常使用丙烯酸酯系統(tǒng)。乙烯 丙烯酸乙酯（EEA)或乙烯丙烯酸甲酯（EMA)的共聚物被用于形成熱熔PSA粘合劑。天然橡 膠、合成橡膠或彈性密封劑和粘合劑可以基于各種系統(tǒng)，例如有機硅、聚氨酯、氯丁二烯、丁 基、聚丁二烯、異戊二烯或氯丁橡膠。在一種優(yōu)選的實施方案中，PSA包括多層結(jié)構(gòu)的乙烯 丙烯共聚物帶、橡膠基粘合劑、合成橡膠基帶、PE泡沫帶和丙烯酸基和或以上組合，例如，丙 烯酸/聚酯/丙烯酸酯。最優(yōu)選的粘合劑是丁基粘合劑帶。可以設(shè)想，粘合劑的一些重要 特征包括粘合劑的即時侵蝕性的粘附/粘接到屋頂鋪設(shè)結(jié)構(gòu)，而不使用輔助材料，如引物， 但在極端天氣(如升高的溫度，如85°C，時間較長，并且提供部件與屋頂鋪設(shè)結(jié)構(gòu)的防水附 接）時和之后也具有和保持高強度?？稍谏虡I(yè)上得到的(和商標）的粘合劑的一些例子可以 包括：丁基，Ashland Plioseal 接縫帶，Adco PVA 系列（例如，PVA600BT 和 650BT)，橡膠基： Adco SP-505固化的屋頂鋪設(shè)接縫帶；合成橡膠基：MACtac TM1039和GS系列；乙烯丙烯 共聚物：SikaLastomer68;丙烯酸/PET/丙烯酸：和Tesa帶4965PET增強；和PE泡沫帶： Tesa 帶 62932D/C 泡沫帶。
[0040] 在第六實施方式中，例如圖10和11所示，交接構(gòu)件500可包括用作雪/冰防護 件580的一個或多個特征。這種防護件580用來幫助防止相對大的雪和/或冰片滑落陣列 100,即防止完全滑落，或至少防止作為大片滑落(例如在其運動經(jīng)過防護件580時使該片 碎裂)，或者可以是加熱元件，其防止雪/冰形成在構(gòu)件500上。設(shè)想到在一種實施方式中， 防護件580可以是在裝置100的平面上方伸出并能夠保持雪/冰片或可幫助在該片經(jīng)過構(gòu) 件500使其碎裂的簡單突出部。在一種優(yōu)選構(gòu)型中，如圖10所示，防護件580是楔形突出 部，其被構(gòu)造成使運動經(jīng)過它的任何雪/冰片裂開。在另一優(yōu)選構(gòu)型中，防護件580包括電 阻加熱元件，其布置在構(gòu)件500的表面內(nèi)或上面，并有助于將構(gòu)件的表面溫度(至少在局部 區(qū)域內(nèi)）保持在凍結(jié)以上。
[0041] 方法
[0042] 設(shè)想到在本發(fā)明中這里提供的安裝方法是獨特的，并有助于解決本申請早些指出 的一個或多個問題。設(shè)想到裝置1000的陣列可在其他覆板構(gòu)件600安裝之前或之后安裝， 且反之亦然，都是因為使用了交接構(gòu)件500。設(shè)想到至少在一些實施方式中，交接構(gòu)件可以 在覆板構(gòu)件600安裝之后安裝。
[0043] 設(shè)想到在結(jié)構(gòu)1100的表面上構(gòu)造光伏裝置組件的方法可包括如下步驟：a.提供 多個單獨的光伏裝置1〇〇,其中單獨的光伏裝置包括：i.主體部分，其包括接觸結(jié)構(gòu)的下部 表面部分和接收將光伏裝置附接到結(jié)構(gòu)的緊固件(一個或多個)的上部表面部分；b.提供一 個或多個交接構(gòu)件，其在施加到結(jié)構(gòu)時，布置在光伏裝置的一部分下方，交接構(gòu)件包括光伏 裝置嵌套部分和建筑物覆板嵌套部分；c.將一個或多個交接構(gòu)件放置和附接到表面；d.將 第一單獨光伏裝置放置在光伏裝置嵌套部分內(nèi)的一個或多個交接構(gòu)件上；e.將第一單獨 光伏裝置附接到一個或多個交接構(gòu)件和結(jié)構(gòu)；f.重復(fù)步驟c_e直到第一排光伏裝置附接到 表面。
[0044] 還設(shè)想到提供覆板構(gòu)件、將覆板構(gòu)件放置在建筑物覆板嵌套部分內(nèi)并將覆板構(gòu)件 附接到結(jié)構(gòu)的步驟可以包括在本發(fā)明的方法中。這些步驟可以在步驟"c"之后任何時候進 行。同樣，如上所述，至少在一些實施方式中，交接構(gòu)件可以在覆板構(gòu)件600安裝之后安裝。 還設(shè)想到步驟"c"只需要完成一次，例如在展開交接構(gòu)件(例如見圖6)的情況下，或者如果 一個以上的交接構(gòu)件在任何其他部件安裝之前安裝時。
[0045] 設(shè)想到并在這里明確指出以上描述的實施方式或例子不能相互排斥，并可以彼此 組合使用。
[0046] 除非另有說明，此處所描述的各種結(jié)構(gòu)的尺寸和幾何形狀并非意在限制本發(fā)明， 并且其它的尺寸或幾何形狀是可能的。多個結(jié)構(gòu)部件可以由單個的一體結(jié)構(gòu)來提供?；蛘撸?單個的一體結(jié)構(gòu)可以被劃分為單獨的多個部件。此外，雖然本發(fā)明的特征可能在唯--個 圖示實施方式的上下文中進行了描述，對于任何給定的應(yīng)用，這樣的特征可以與其它實施 例的一個或多個其它特征組合。由上述還可理解到，這里的獨特結(jié)構(gòu)的制造及其操作也構(gòu) 成根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0047] 已經(jīng)公開了本發(fā)明優(yōu)選的實施例。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員卻會意識到，某些 修改將落在本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍內(nèi)。因此，下面的權(quán)利要求應(yīng)被研究以確定本發(fā)明的真實 范圍和內(nèi)容。
[0048] 假設(shè)在任何較低值和任何較高值之間具有至少2個單位的間隔，記載在上述應(yīng)用 的任何數(shù)值包括以一個單位的增量從下限值到上限值的所有值。作為一個例子，如果陳述 了部件的數(shù)量或工藝變量的數(shù)值(例如溫度，壓力，時間等)例如從1到90、優(yōu)選從20到80、 更優(yōu)選從30至70,意欲在于例如15至85、22至68、43至51、30至32等數(shù)值明確列舉在此 說明書中。對于小于1的值，一個單位被適當?shù)卣J為是〇. 〇〇〇1、〇. 〇〇1、〇. 01或〇. 1。這些只 是具體意圖的例子，所列舉的最低值和最高值之間的數(shù)值的所有可能的組合被認為以類似 方式在本申請中明確地陳述。
[0049] 除另有說明外，所有范圍包括端點和端點之間的所有數(shù)字。與一范圍相結(jié)合使用 的"大約"或"近似"適用于該范圍的兩端。因此，"大約20至30"意在涵蓋"大約20至大 約30"，至少包含指定的端點。
[0050] 出于所有目的，包括專利申請和出版物的所有文章和參考文獻的公開內(nèi)容通過引 用合并。
[0051] 用來描述組合的術(shù)語"基本上包括"應(yīng)該包括所述的元素、成分、部件或步驟，以及 沒有實質(zhì)上影響組合的基本和新穎特性的其他元素、成分、部件或步驟。
[0052] 描述這里的元素、成分、部件或步驟的組合的術(shù)語"包括"或"包含"的使用也設(shè)想 到基本上包括該元素、成分、部件或步驟的實施方式。
[0053] 多種元素、成分、部件或步驟可以通過單個一體元素、成分、部件或步驟提供。替代 地，單個一體元素、成分、部件或步驟可以分成單獨的多種元素、成分、部件或步驟。描述元 素、成分、部件或步驟的"一個"或"一種"的公開不意欲排斥另外的元素、成分、部件或步驟。 這里對于屬于特定族的元素或金屬的所有提及參見由CRC出版公司于1989年出版并持有 版權(quán)的元素周期表。對于一個或多個族的任何提及應(yīng)該針對使用用于編族的IUPAC系統(tǒng)的 元素周期表中所反映的一個或多個族。
【權(quán)利要求】
1. 主體部分，其包括直接或間接接觸結(jié)構(gòu)的下部表面部分和接收將光伏裝置附接到結(jié) 構(gòu)的一個或多個緊固件的上部表面部分； b. -個或多個交接構(gòu)件，其在施加到結(jié)構(gòu)時，布置在PV覆板元件的一部分下方，交接 構(gòu)件包括PV覆板元件嵌套部分和建筑物覆板嵌套部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏裝置套件，其中，一個或多個交接構(gòu)件包括能夠覆蓋建 筑物覆板構(gòu)件一部分的上部防水板部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏裝置套件，其中，上部防水板部分包括布置在光伏裝置 嵌套部分前部并在建筑物覆板嵌套部分上方的柔性突架部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的光伏裝置套件，其中，一個或多個交接構(gòu)件包括能夠在 施加到結(jié)構(gòu)時鋪開的柔性片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏裝置套件，其中，上部防水板部分包括可移除的防水板 構(gòu)件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5任一項所述的光伏裝置套件，其中，一個或多個交接構(gòu)件 包括一個或多個光伏裝置保持特征。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏裝置套件，其中，保持特征包括機械緊固裝置、粘合劑或 兩者。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6或7任一項所述的光伏裝置套件，其中，上部防水板部分具 有足夠的長度以覆蓋布置在覆板構(gòu)件上的緊固件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7或8任一項所述的光伏裝置套件，其中，建筑物覆板嵌套 部分包括能夠接收將覆板構(gòu)件保持到結(jié)構(gòu)的一個或多個緊固件的下部唇部。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的光伏裝置套件，還包括一個或多個覆板構(gòu)件。 II. 一種在結(jié)構(gòu)表面上構(gòu)造光伏裝置組件的方法，包括如下步驟： a. 提供至少多個PV覆板元件，其能夠在施加到結(jié)構(gòu)上時以一個或多個行或列的形式 用作結(jié)構(gòu)的外部覆層，PV覆板元件包括： i.主體部分，其包括直接或間接接觸結(jié)構(gòu)的下部表面部分和接收將光伏裝置附接到結(jié) 構(gòu)的一個或多個緊固件的上部表面部分； b. 提供一個或多個交接構(gòu)件，其在施加到結(jié)構(gòu)時，布置在光伏裝置的一部分下方，交接 構(gòu)件包括光伏裝置嵌套部分和建筑物覆板嵌套部分； c. 將一個或多個交接構(gòu)件放置和附接到表面； d. 將第一單獨光伏裝置放置在光伏裝置嵌套部分內(nèi)的一個或多個交接構(gòu)件上； e. 將第一單獨光伏裝置附接到一個或多個交接構(gòu)件和結(jié)構(gòu)； f. 重復(fù)步驟c-e或d-e直到第一排光伏裝置附接到表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括提供覆板構(gòu)件、將覆板構(gòu)件放置在建筑物覆板 嵌套部分內(nèi)并將覆板構(gòu)件附接到結(jié)構(gòu)的步驟。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的光伏裝置套件，還包括一個或多個雪/冰防護件。
【文檔編號】H02S20/23GK104145421SQ201280037686
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】J·A·蘭梅德, J·R·基尼漢, L·C·洛佩斯 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司