[發(fā)明專利]具有抗滑動(dòng)特征的改良光伏建筑物覆蓋元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280014487.8
• 申請(qǐng)日: 2012-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN103650158A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·R·基尼漢;J·A·蘭梅德;L·C·洛佩斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L31/048
• 分類號(hào): H01L31/048
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 吳亦華

本發(fā)明在能源部(Department?of?Energy)資助合同DE-FC36-07G017054下利用美國(guó)政府支持完成。美國(guó)政府在本發(fā)明中具有一定權(quán)利。

優(yōu)先權(quán)要求

本申請(qǐng)要求2011年3月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/466,241的優(yōu)先權(quán)，所述臨時(shí)申請(qǐng)通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠貼附在建筑物結(jié)構(gòu)上的改良的光伏屋頂或建筑物光伏覆蓋(sheathing)元件，所述屋頂或建筑物覆蓋元件至少包括：面板形式的光伏電池組件，附著于所述光伏電池組件的一個(gè)或多個(gè)部分上的主體部分，安置在所述光伏覆蓋元件的相反側(cè)面上的至少第一和第二連接器組件，其中所述主體部分包括一個(gè)或多個(gè)適合于在安裝之前接合豎直毗鄰器件的幾何特征。

背景技術(shù)

改良光伏(PV)器件、特別是整合到建筑物結(jié)構(gòu)中的那些器件(例如光伏覆蓋元件、間隔片、邊緣片)以使成功應(yīng)用的嘗試應(yīng)該滿足多種標(biāo)準(zhǔn)。PV器件以及安裝的陣列應(yīng)該耐用(例如耐久，密封對(duì)抗?jié)駳饧捌渌h(huán)境條件)，并在產(chǎn)品的期望壽命(優(yōu)選至少10年、更優(yōu)選地至少25年)期間進(jìn)行防護(hù)以免于機(jī)械損傷。所述器件應(yīng)該容易安裝在器件陣列中(例如類似于常規(guī)屋頂板或外墻面層的安裝)或更換(例如如果受損的話)。它還應(yīng)該被設(shè)計(jì)成盡可能地防止水到達(dá)器件下方和器件所貼附的建筑物表面。

為了使得這整個(gè)組合件適合消費(fèi)者需要，以及為了得到市場(chǎng)的廣泛接受，所述系統(tǒng)的建造和安裝應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)的。這可以幫助促進(jìn)降低能量的產(chǎn)生費(fèi)用，使得PV技術(shù)相對(duì)于其他的發(fā)電手段更具競(jìng)爭(zhēng)力。

現(xiàn)有技術(shù)的PV器件系統(tǒng)可以允許所述器件直接安裝到建筑物結(jié)構(gòu)上或者它們可以將所述器件固定到建筑物外部(例如屋頂蓋板或外貼面)上方的板條、溝槽或“欄桿”(“護(hù)欄(stand-offs)”)上。這些系統(tǒng)可能是復(fù)雜的，通常不能像常規(guī)包覆材料(例如屋頂板或墻板)那樣安裝，因此安裝可能是昂貴的。此外，因?yàn)樗鼈兛雌饋聿幌癯Ｒ?guī)建筑材料，因此它們可能沒有視覺上的吸引力。可能需要每2-4英尺的“護(hù)欄”來安裝PV器件。因此，安裝成本可能與制品的成本一樣高或更高。它們也可能受到與環(huán)境條件相關(guān)問題的困擾，例如翹曲、褪色和物理性能的劣化。

據(jù)信，目前使用的大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)屋頂板使用瀝青膠結(jié)料構(gòu)造。這可能含有礦物顆粒和玻璃纖維氈，但是模量適當(dāng)?shù)氐停栽试S順應(yīng)屋頂上的不規(guī)則處。這種材料也被設(shè)計(jì)成允許在屋頂板的層之間粘合，以抵抗風(fēng)和氣候影響透過所述層。它們?cè)谄湓冀ㄖ牧吓c可能位于背側(cè)的膠粘條之間提供高摩擦表面。

在開發(fā)具有更高耐用性的新的屋頂板或板片的過程中，建筑材料將發(fā)生改變。特別是在太陽能屋頂板的情形中，標(biāo)準(zhǔn)的瀝青基材料不適用。使用具有或不具有無機(jī)填料的聚合材料例如聚烯烴來建造屋頂板、板片、瓦片或太陽能器件可能是理想的。這種材料成本低，耐濕氣損傷，并且可以被設(shè)計(jì)成具有多種物理性能和顏色。當(dāng)使用這些材料時(shí)，由于它們的低摩擦系數(shù)和在屋頂上修復(fù)或改造的能力，可能出現(xiàn)幾個(gè)問題。

低摩擦系數(shù)的具體問題可能在屋頂高跨比變高(大于3：12)并且當(dāng)太陽能器件被整合時(shí)加劇。在這些情形中，如果安裝者不格外小心，屋頂板可能在安裝期間從屋頂滑落。這不像標(biāo)準(zhǔn)的瀝青屋頂板，后者將粘著并順應(yīng)于其他覆蓋元件，并在安裝期間傾向于保留在適當(dāng)位置。太陽能屋頂產(chǎn)品的成本、重量和易碎性質(zhì)可能使這一問題更加重要。由于太陽能屋頂產(chǎn)品可能含有易碎材料例如玻璃、太陽能電池和電連接器，如果它從屋頂滑落將非常可能損壞。這些材料還可能具有較高的重量和較大的尺寸，使得它們更難以在安裝之前保持在屋頂上。

當(dāng)在屋頂產(chǎn)品上使用高含量的無機(jī)填料或非彈性體聚合物時(shí)，可能還希望在部件中產(chǎn)生預(yù)彎曲，以便迫使底部邊緣在釘住后進(jìn)入屋頂板，以協(xié)助防風(fēng)和水密封。由于在施加釘入力之前不接觸關(guān)鍵釘入點(diǎn)處的屋頂，這可能使將屋頂產(chǎn)品保持在其正確位置中變得更加困難。這可能引起屋頂板在完全釘牢入位之前逐漸偏離其預(yù)定位置。

涉及這種技術(shù)的文獻(xiàn)中包括以下專利文獻(xiàn)：US20040206035A1，WO2010151777A2，WO2010144226A1，EP2216829A1和WO1998036139A1，其全部為所有目的通過引用并入本文

發(fā)明概述