[发明专利]用于屋顶的光生伏打模块

说明书

本分案申请是申请号为200780051621.0、申请日为2007年6月30日、发明名称为“用于屋顶的光生伏打模块”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于产生电能的太阳能电池板，并且更具体地涉及集成到安装在平屋顶上的层合的（laminated）、耐候的（weather resistant）夹层（sandwich）中的光生伏打模块。

背景技术

用于为住宅和企业产生电力的常规光生伏打板是平坦的并且布置在暴露于太阳下的屋顶的一部分上。过去，这种板被布置在直立在屋顶上以支撑和保护该板的结构上。最近，光生伏打板已经变得能够直接安装在平屋顶上。例如，参见Laaly等人的美国专利申请公开No.2005/0178248A1，其公开了将屋顶膜（roofing membrane）并入板结构中的板。意图将该板安装在具有给下方的结构提供防潮保护以及提供电力的膜的新屋顶或者替换屋顶上。虽然一般适合于屋顶应用，但是附加膜增加了不必要的制造成本并需要在屋顶上安装的附加步骤。

发明内容

在此描述的和在附图中示出的光生伏打板使得发电的太阳能电池板能够直接安装在现有屋顶上方的现有平屋顶上。该板被形成为易于用胶带或者其它适合的粘合系统安装的常规的4英尺乘8英尺的板的尺寸和形状。该板不包括膜，并更加易于制造和安装。

根据本发明的优选实施例的方面，光生伏打板包括下部的刚性衬底、具有电输出连接器的中间的光生伏打层和上部的透明保护层。通过热激活的透明的粘合剂（例如乙烯-醋酸乙烯（EVA）），将这些层形成为层彼此固定的层合夹层。这些层和EVA涂层用作层合的光生伏打板的层的粘结剂和衬垫（cushion）。可以用其它适当的粘合剂（例如，聚乙烯醇缩丁醛(polyvinylbuterol，PVB)）或者用作粘结剂和衬垫的其它灌封材料（pottant material）来代替EVA。

中间的光生伏打层包括多个电互连的光生伏打电池。例如，中间的光生伏打层有利地包括排列成行和列阵列的160个光生伏打电池。

上部的透明上层优选包括适当厚度的防水、耐化学性的树脂，例如氟化乙烯丙烯（FEP）树脂。这种树脂可从杜邦公司购买，如DuPont^TMFEP膜。FEP膜是能够被加热密封、加热成形、真空形成、加热接合等来制造透明上层的透明热塑性膜。在优选实施例中，在固化处理期间使上部的透明层变软以允许透明层的一部分沿着层合结构的侧面形成保护层。

光生伏打板还包括围绕层合夹层的外边缘的外框。优选地，通过硅粘合剂或者其它适当的防水粘合剂将外框固定到层合夹层。在优选的实施例中，通过双面胶带（double-stick tape）的层（例如，具有配方（formulation）为树脂、热塑性塑料和未固化橡胶的自密封带），将刚性衬底的底部固定到现有的屋顶。美国伊利诺斯州Hawthorn Woods的Eternabond公司出售合适的双面胶带，如Eternabond^TM Double Stick^TM。

附图说明

下面结合附图描述根据本发明实施例的某些方面，其中：

图1示出了层合的光生伏打板的示例性实施例的透视图；

图2示出了沿图1的线2-2得到的图1的光生伏打板的放大的截面图；以及

图3示出了图1的光生伏打板的分解透视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，层合的光生伏打板100被配置为通常的矩形板，其根据常规建筑材料的尺寸和形状而按尺寸制作和成形。因此，板100能够由施工人员处理，而不需要任何特殊材料处理设备。在工厂或者其它适合的环境中装配板100，使得该板100是完整的且准备好安装在充分暴露于太阳下的平屋顶或者其它位置上。在所示出的实施例中，安装时，板100具有约96英寸（8英尺）乘48英寸（4英尺）的尺寸并且具有小于约0.2英寸的厚度。因此，板100没有给屋顶结构增加显著的高度。虽然不意图用作能行走的表面，但是板100具有足够的结构完整性来承受建筑工人或者屋顶检查员的重量并耐得住落在板100上的物体的撞击。