柔性的建筑一体化光伏器件制造技术

一种制品包括至少两个由空隙分隔开的太阳能活性元件，提供柔性材料以限定该空隙。该制品提供了对安装表面的增强的回弹力和适合度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性的建筑一体化光伏器件专利
本专利技术涉及改进的光伏器件，并且更特别地但非专门地涉及具有增强的适合度(conformity)和回弹力(resilience)的光伏器件。
技术介绍
目前已知的高效率光伏(PV)器件采用刚性光伏电池并包括刚性透明板材。光伏电池不能承受高变形，并且所述刚性透明板材被提供足以支持所述器件所需要的刚性的厚度。这降低了整体PV器件的柔性，提供了降低的适合度，例如对于用作屋顶板的器件的顶部不规则性的适合度。透明板材的厚度也增加了光伏器件的重量。有些PV器件经尺寸设计为取代一些构建单元，如屋顶板，并因此导致大的光滑表面，例如玻璃表面。所得的表面可造成打滑的问题。
技术实现思路
本公开在一个方面包括一种制品，其具有限定构建材料单元的单元形状的结构基础层，多个太阳能活性元件，其中所述太阳能活性元件位于所述结构基础层的框架内并具有在各相邻的太阳能活性元件之间的空隙。各太阳能活性元件包括刚性板材、和位于所述刚性板材的框架内且在所述刚性板材的光入射侧相反侧的光伏(PV)电池，其中，每个刚性板材至少是部分透明的。柔性材料限定至少一个相邻的太阳能活性元件对之间的至少一个空隙。该结构基础层、该太阳能活性元件和该柔性材料被可操作地连接以形成构建材料单 J Li ο 本公开的另外的或可选择的方面可以进一步地特征在于以下特征的任意一种或多种:每个太阳能活性元件具有相同的形状；每个太阳能元件具有相等的面积；所述刚性板材限定平面，其中该柔性材料在至少一个所述空隙内在所述平面上方延伸；其中多个太阳能活性元件包括选自于以下的值:2至8个元件、4至16个元件、8至32个元件、16至64个元件、以及36至100个之元件；其中所述构建材料单元包含屋顶板；其中所述结构基础层包含柔性材料；其中每一个所述太阳能活性元件包含矩形，且其中各刚性板材的各边缘延伸超过各PV电池的相应边缘至少Imm ;其中每个太阳能活性元件的表面积包含10cm2和IlOOcm2之间的值；其中每个太阳能活性元件的表面积包含200cm2和600cm2之间的值；其中所述刚性板材的总表面积与PV电池的总面积的比率包含在1.0至1.2的范围内的值；其中所述刚性板材的总表面积与PV电池的总面积的比率包含在1.05至1.18的范围内的值；其中每个刚性板材包含具有介于0.2mm和4.0mm之间的厚度的透明材料；其中每个光伏电池包含晶体娃元件；以及其中所述柔性材料是包覆成型的(overmolded)材料。 附图简要说明 图1是包括在构建材料单元中形成的2个太阳能活性元件的制品的示意图。 图2是包括在构建材料单元中形成的30个太阳能活性元件的制品的示意图。 图3是包括在构建材料单元中形成的17个太阳能活性元件的制品的示意图。 图4是制品的剖面侧视图，其包括太阳能活性元件和多个PV电池。 图5是制品的剖面侧视图，其包括太阳能活性元件、限定平面的多个刚性板材、和位于板材之间并突出到平面上方的柔性材料。 图6是包括在构建材料单元中形成的4个太阳能活性元件的制品的示意图。 【具体实施方式】 参照图1，描述了具有两个太阳能活性元件的制品100。每个太阳能活性元件包括刚性板材104和位于所述刚性板材104的框架内且在刚性板材104的光入射侧相反侧的光伏(PV)电池106。该刚性板材104至少是部分透明的，包括对于与PV电池106相关的频率范围内的光子是透明的。与PV电池106相关的频率范围可以包括但不限于，可见光谱、红外光和/或紫外光的所有或任何部分。在某些实施方式中，刚性板材104可在一个以上的层中提供和/或作为层压材料提供。刚性板材104可以包括保护性涂层或层、抗反射涂层、透镜化或本领域中已知的其他特征。刚性板材104的示例性和非限制性的材料包括玻璃、聚合物、氧化物和/或陶瓷、聚合物-氧化物对、环氧树脂、树脂和/或胶粘物，并且在某些实施方式中可以包括其中一些的多个层。 在某些实施方式中，刚性板材104具有介于0.2mm和4.0mm之间的厚度(包括端值)。刚性板材104的厚度取决于具体应用的规格，包括至少由所述刚性板材104提供的环境保护，以及待由刚性板材104保护而免受的任何力的大小和冲击类型。在至少某些实施方式中，刚性板材104的厚度可以小于具有覆盖制品中的所有PV元件的单一刚性板材的其它方面相当的制品。非将任一实施方式限于特定的操作理论，由于力在几个刚性板材上的分散、力经由制品至结构基础层102和/或至安装装置(如建筑物)的改进的传递和/或由于从刚性板材上的撞击点到刚性板材的支撑边缘的最大距离减小而导致的较低应力，如本文所述的被分割成部分的刚性板材104相对于相当的制品所经历的力可被减小。在某些实施方式中，刚性板材104可以比0.2mm更薄，而在某些实施方式中，刚性板材104可以比4.0_更厚。在某些实施方式中，一个或多个刚性板材可以是不一样的厚度，例如预期可能更容易受到撞击的刚性板材104可以更厚。 制品100还包括限定构建材料单元的单元形状的结构基础层102。构建材料单元是任何建筑一体化构建单元，例如屋顶板，建筑侧壁单元或任何其他建筑一体化制品。构建材料单元可以取代单个单元，如单一屋面瓦片；或取代一组单元，例如整合到屋顶中并取代多个屋面瓦片的节段。结构基础层102限定了制品100的形状，并提供了从制品100至安装装置(例如，建筑物的屋顶)的界面。结构基础层102可以提供用于PV电池106以及相关的电组件(未示出)与建筑物(例如凸钉等)和/或环境(例如水侵入)的隔离和/或保护。另外地或可选择地，结构基础层102可以与制品100中的一个或多个其它层配合以提供用于PV电池106和相关的电组件与建筑物和/或环境的隔离和/或保护。在某些实施方式中，结构基础层102不是接触建筑物或应用表面的外层-例如结构基础层102可以是向屋顶板的底面提供硬度和物理保护的铝层，但结构基础层102层下面的其它层直接与建筑物接合。 在某些实施方式中，结构基础层102被提供为柔性材料，例如，以增强制品100对安装装置的符合度(conformat1n)。另外地或可选择地，该结构基础层102包括柔性部分，并且在某些另外的实施方式中，结构基础层102的柔性部分对应于在相邻的刚性板材104之间提供的空隙。在其中结构基础层102被提供为柔性材料和/或包括柔性部分的情况中，该结构基础层102的柔性材料与位于所述刚性板材104的空隙之间的柔性材料108可以是相同的或者是不同的材料。非限制性地，构成结构基础层102的一部分的该柔性材料可以是比柔性材料108更硬和/或更坚固的材料。对于柔性材料108所描述的任何材料可以被包括作为结构基础层102的柔性部分。在某些实施方式中，结构基础层102包括比柔性材料108更厚的材料，包括通过机械设计为柔性的材料，而不是，或者除此之外，用材料选择(例如，在柔性位置、提供的接头等处较薄的材料)提供灵活性。 图1的实施例中的结构基础层102从制品100的光入射侧是可见的，然而在某些实施方式中，该结构基础层102可能从制品100的光入射侧是不可见的。参见图4，描述了制品400的剖面侧视图，包括太阳能活性元件和多个PV电池106。该制品本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，其包含：限定构建材料单元的单元形状的结构基础层；多个太阳能活性元件，每一个所述太阳能活性元件包含刚性板材、和位于所述刚性板材框架内且在所述刚性板材的光入射侧相反侧的光伏(PV)电池，每个刚性板材至少是部分透明的，其中所述太阳能活性元件位于所述结构基础层的框架内，并在每个相邻的太阳能活性元件之间具有空隙；柔性材料，其限定至少一个相邻的太阳能活性元件对之间的至少一个空隙；其中所述结构基础层、所述太阳能活性元件和所述柔性材料被可操作地连接以形成构建材料单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制品，其包含: 限定构建材料单元的单元形状的结构基础层； 多个太阳能活性元件，每一个所述太阳能活性元件包含刚性板材、和位于所述刚性板材框架内且在所述刚性板材的光入射侧相反侧的光伏(PV)电池，每个刚性板材至少是部分透明的，其中所述太阳能活性元件位于所述结构基础层的框架内，并在每个相邻的太阳能活性元件之间具有空隙； 柔性材料，其限定至少一个相邻的太阳能活性元件对之间的至少一个空隙； 其中所述结构基础层、所述太阳能活性元件和所述柔性材料被可操作地连接以形成构建材料单元。2.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中每个所述的太阳能活性元件包含相同的形状。3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中每个所述的太阳能活性元件包含相等的面积。4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述刚性板材限定平面，并且其中所述柔性材料在至少一个所述空隙内在所述平面上方延伸。5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中多个所述太阳能活性元件包括选自于以下值的值:2至8个元件、4至16个元件、8至32个元件、16至64个元件、以及36至100个元件。6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述构...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·阿思雷亚，E·尼科利，刘华，K·考夫曼，L·洛佩兹，O·比雅吉，冯捷，R·费斯特，R·夏尔马，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US