本发明专利技术涉及一种适用于直接安装在结构上的光伏装置。该装置包括具有光伏电池组件的有源部分，该光伏电池组件具有使得光能传输到光伏装置的光敏部分以便转换成电能的顶表面部分和具有底部结合区域的底表面；以及紧邻并连接到有源部分的无源部分，无源部分具有用于接收紧固件以便将装置连接到结构的区域，并且在顶表面上具有顶部结合区域；其中顶部和底部结合区域中的一个包括第一结合元件，另一个包括第二结合元件，第二结合元件被设计成与竖直重叠的相邻光伏装置上的第一结合元件相互作用，以便将该装置结合到所述相邻装置或结构。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种直接安装在结构上的光伏装置及其方法，更特别是，本专利技术涉及ー种适用于直接安装在例如屋顶平台或墙壁的建筑物结构上的光伏屋顶盖板及其方法。
技术介绍
过去几年来，改善太阳能发电的领域中、特别是安装在建筑物上的发电装置的领域中的现有技术的努力越来越受到行业的关注。安装在建筑物上的发电装置的ー种子集是建筑物集成光伏装置(BIPV)，其中光伏元件是建筑物的集成部分(例如提供诸如屋顶盖板或壁板的外部天气防护装置)。特别重要的是提供可靠和耐用的太阳能发电系统的目的，这些太阳能发电系统以最小的成本提供最多的千瓦时(KwH)。与实现此目的相关的ー些问题涉及发电系统容易组装和安装、具有相对高的KwH输出以及耐用(例如长时间经受例如相对大的风雨的可能的环境状況)的能力。与耐用性相关的ー个特殊问题在于例如经过(美国保险商实验室)UL1897(屋顶组件的抗拔性试验)确定的风カ载荷。这是系统在受到例如超过100英里每小时或更大的风时不被损坏的能力。与安装便利性相关的ー个特殊问题在于在被要求之前防止BIPV激活(例如发电)的需要。其他可能的问题与BIPV固有的低摩擦系数(例如光滑的)和安装者在系统表面上行走的便利性以及潜在的包装和运输问题相关。现有技术的安装到建筑物的太阳能发电系统的当前状态采取了许多形式，但是可以总体归纳为被安装到复杂安装结构(例如内部箱型框架、平台竖管，例如=SunPowerModel 31 by SunPower of San Jose, California, USA),形成具有截面厚度(例如25mm或更大)和高刚度(例如大约70000MPa (兆帕)的弹性模量)的太阳能发电组件的太阳能面板，或具有与典型浙青屋顶盖板类似的截面区域厚度(例如大约I. 5到7mm)和刚度(例如大约5到50MPa)的柔性层压结构(例如由Uni-Solar of Rochester Hills,Michigan, USA提供的滚制太阳能层压件)。注意到，确信传统的柏木屋顶盖板通常为典型的浙青屋顶盖板的约1-5倍厚，并具有大约4000到9000MPa的刚度，但是没有风カ上拔问题。不会令人惊讶的是SunPower式系统没有风カ上拔问题(例如由于复杂安装结构和/或高刚度)。同样不奇怪的是Uni-Solar式系统能够经受住风カ上拔问题，因为整个层压结构被粘接结合到建筑物结构。确信的是风载荷的以上问题还会受到装置倾斜变化(例如在安装位置上)以及安装表面高度/平整度变化的影响。与本技术相关的文献中包括以下专利文献美国专利公开文献20090000220、20080245404、20080245399、20080196358、20080196231、20080083169、20080000173、20070295391、20070193135、20050229924、20040216405、20040206035、20040083673、20030188500,20030154680,20020066235 ;美国专利7299598、7204063、7178295、7118794、6845592、6758019、6725623、6397556、6247289、6148570、5950387、5239802、4686808、4641472、4641471、4627207、4586301、2631887 ；RE38988 以及 PCT 公开文献W02007123927A2、W02007079382A2、W02003071047A2，出于所有目的，所有这些文献通过引用结合于此。
技术实现思路
本专利技术针对ー种直接安装到结构(例如建筑物结构、壁和/或屋顶平台)的光伏 装置及其方法。本专利技术克服了以上描述的问题/缺陷的ー种或多种。此外，本专利技术涉及ー种新型的安装到建筑物的太阳能发电系统。这种新系统是通过紧固件(例如钉子、螺钉等)安装到建筑物结构的多个单独“盖板式”结构，并具有高刚度(例如大约高至大约IOOOOMPa)和大约15_的厚度。令人吃惊的是，由于系统的相对高的刚度/厚度(例如类似于柏木)，会需要这里公开的改进来实现以上描述的目的。因此，根据本专利技术的ー个方面，设想ー种适用于直接安装在结构上的光伏装置，该装置包括有源部分，其包括光伏电池组件，所述光伏电池组件具有使得光能传输到光伏装置的光敏部分以便转换成电能的顶表面部分和具有底部结合区域的底表面；以及无源部分，其紧邻并连接到所述有源部分，所述无源部分具有用于接收紧固件以便将所述装置连接到所述结构的区域，并且在顶表面上具有顶部结合区域；其中所述顶部结合区域和所述底部结合区域中的ー个包括第一结合元件，另ー个包括第二结合元件，所述第二结合元件被设计成与竖直重叠的相邻光伏装置上的第一结合元件相互作用，以便将所述装置结合到所述相邻装置或所述结构。本专利技术的进ー步的特征在于这里描述的特征的ー种或任何组合，例如所述第一结合元件包括形成粘合剂结合元件的粘合剂，并且所述第二结合元件包括用于接收所述第一结合元件的至少一部分的相容材料；所述第一结合元件在所述有源部分的底表面上与所述有源部分的周边共同延伸或者布置在有源部分的周边25mm以内；所述第二结合元件包括用于接收所述第一结合元件的至少一部分的至少ー个凹入凹腔；所述至少一个凹入凹腔具有至少I. Omm的凹腔深度；所述第一结合元件还包括布置在所述粘合剂的外表面之上的可移除离型衬垫，所述可移除离型衬垫被移除，使得所述第一和第二结合元件或者所述第一结合元件和结构形成结合部；所述可移除离型衬垫从所述光伏装置的周边侧向延伸至少10mm，从而形成侧向延伸部分，并且至少在所述结合区域中的一个内返回折叠到自身上；所述可移除离型衬垫覆盖所述有源部分的顶表面部分的一部分，并且是不透明(例如不透光)或限光的，以防止所述电池产生电能，直到其被移除；所述可移除离型衬垫包括安装者容易接近的印刷安装指令；所述移除离型衬垫包括带防滑措施的外表面；所述结合元件包括压敏粘合剂，所述压敏粘合剂在_40°C和85°C之间的温度下根据ASTM D 903-98保持3PLI (磅每线性英寸)、更优选为5PLI且最优选为10PLI的最小剥离力，并根据ASTM D 412-06具有> 500%、更优选为> 1000%的延伸率；所述顶部结合区域、底部结合区域或两者的一部分包括相对于平表面将表面面积增加大于5%的成形表面；所述第一结合元件和第二结合元件包括具有组件厚度的钩环紧固件组件，其中所述钩环紧固件的组件厚度至少90%布置在至少ー个凹入凹腔内；所述第一结合元件、第二结合元件或两者被构造成连续元件或隔开一空间的不连续元件；所述装置在所述无源部分的与所述有源部分相対的边缘处或附近具有増加的厚度。因此，根据本专利技术的另一方面，设想ー种在结构上组装至少两个光伏装置的方法，该方法包括如下步骤a.提供至少两个光伏装置，所述光伏装置包括可移除离型衬垫；有源部分，其包括光伏电池组件，所述光伏电池组件具有使得光能传输到光伏装置的光敏部分以便转换成电能的顶表面部分和具有底部结合区域的底表面；以及无源部分，其紧邻并连接到所述有源部分，所述无源部分具有用于接收紧固件以便将所述装置连接到所述结构的区域，并且在顶表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.22 US 61/253,980;2009.11.03 US 61/257,4881.一种能够直接安装在结构上的光伏装置，包括 有源部分，其包括光伏电池组件，所述光伏电池组件具有使得光能传输到光伏装置的光敏部分以便转换成电能的顶表面部分和具有底部结合区域的底表面；以及 无源部分，其紧邻并连接到所述有源部分，所述无源部分具有用于接收紧固件以便将所述装置连接到所述结构的区域，并且在顶表面上具有顶部结合区域； 其中所述顶部结合区域和所述底部结合区域中的一个包括第一结合元件，另一个包括第二结合元件，所述第二结合元件被设计成与竖直重叠的相邻光伏装置上的第一结合元件相互作用，以便将所述装置结合到所述相邻装置或所述结构。2.根据权利要求I所述的装置，其中，所述第一结合元件包括形成粘合剂结合元件的粘合剂，并且所述第二结合元件包括用于接收所述第一结合元件的至少一部分的相容材料。3.根据权利要求I或2所述的装置，其中，所述第一结合元件在所述有源部分的底表面上与所述有源部分的周边共同延伸或者布置在所述有源部分的周边25mm内。4.根据权利要求I、2或3所述的装置，其中，所述第二结合元件包括用于接收所述第一结合元件的至少一部分的至少一个凹入凹腔。5.根据权利要求4所述的装置,其中，所述至少一个凹入凹腔具有至少I.Omm的凹腔深度。6.根据权利要求2、3、4或5所述的装置，其中，所述第一结合元件还包括布置在所述粘合剂的外表面之上的可移除离型衬垫，所述可移除离型衬垫被移除，使得所述第一结合元件和第二结合元件或者所述第一结合元件和所述结构形成结合部。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述可移除离型衬垫从所述光伏装置的周边侧向延伸至少IOmm,从而形成侧向延伸部分,并且至少在所述结合区域中的一个内返回折叠到自身上。8.根据权利要求6或7所述的装置，其中，所述可移除离型衬垫覆盖所述有源部分的顶表面部分的一部分，并且是不透明或限光的，以防止所述电池产生电能，直到其被移除。9.根据权利要求6、7或8所述的装置，其中，所述可移除离型衬垫包括安装者容易接近的印刷安装指令。10.根据权利要求6、7、8或9所述的装置，其中，所述可移除离型衬垫包括带防滑措施的外表面。11.根据上述权利要求任一项所述的装置，其中，所述结合元件包括压敏粘合剂，所述压敏粘合剂在-40°C和85°C之间的温度下根据ASTM D 903-98保持3PLI (磅每线性英寸)、更优选为5PLI且最优选为10PLI的最小剥离力，并根据ASTM D ...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·伯文，J·R·基尼汉，S·利克利，C·小布朗，R·J·克里雷曼，T·C·普鲁姆，
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：
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