具有改進的熱管理零件的光伏器件的制作方法
【專利摘要】依據(jù)在建造物上使用的光伏器件，提出了本發(fā)明。該器件具有：a.非活性部分，所述非活性部分包括直接或間接接觸所述建造物的下表面部分，和上表面部分，所述上表面部分包括一個以上開放的空氣流導(dǎo)管和緊固件區(qū)域，所述緊固件區(qū)域用于接收一個以上能夠使所述光伏器件直接固定到所述建造物的緊固件；和b.活性部分，所述活性部分包括光伏電池組裝件；其中，所述活性部分和所述非活性部分偶聯(lián)在至少一個外周邊緣上，且在所述非活性部分的所述上表面部分中的所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)與所述活性部分的底面的一部分流體連通。
【專利說明】具有改進的熱管理零件的光伏器件
[0001]優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請要求在2011年9月22日提交的美國臨時申請?zhí)?1 / 537，628的申請日的權(quán)益，該美國臨時申請的內(nèi)容通過引用以其全部結(jié)合在此。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及包括改進的熱管理零件的光伏器件，更具體地，涉及至少在第一和第二光伏器件之間建立的導(dǎo)管零件。
[0004]背景
[0005]對于改進將被成功使用的PV器件尤其是集成到建筑建造物中的那些器件(例如光伏蓋板元件、隔體件、邊緣件)所做的努力應(yīng)當滿足許多標準。該PV器件通?？梢苑Q為建筑集成的光伏件(BIPV)。這些BIPV典型地是在建筑外殼如屋頂、天窗或正面的部分中用于替換常規(guī)建筑材料的PV器件(和相關(guān)的系統(tǒng)組件)。所安裝的PV器件和陣列應(yīng)當是耐用的(例如長期持久的、對水分和其他環(huán)境條件密封的)，并且在產(chǎn)品所希望的壽命內(nèi)，優(yōu)選至少15年，更優(yōu)選至少25年內(nèi)，被保護不受機械傷害。該器件應(yīng)當易于安裝成器件陣列(例如類似于常規(guī)的屋頂木瓦或外墻覆蓋物的安裝)或被替換(例如如果損壞了)。
[0006]在一種示例性配置中，可以以類似于傳統(tǒng)建筑覆面材料(例如屋頂木瓦/瓦片或乙烯基壁板)的方式，按行或按列地，尤其是按部分重疊的行地，配置和安裝BIPV。伴隨目前可用的BIPV系統(tǒng)的一個熟知的問題是熱管理的問題。據(jù)信，在技術(shù)的當前狀態(tài)下，如果系統(tǒng)變得過熱，系統(tǒng)在電力產(chǎn)生方面可能變得低效，并且向BIPV中引入一些種類的熱管理零件可能是有利的。也可能有利的是:將由BIPV系統(tǒng)生成的任何熱用于其他用途，如加熱建造物，尤其是在較冷的氣候中加熱建造物。
[0007]在可能屬于此技術(shù)的文獻中包括以下專利文件:WO / 2009 / 137353A3 ；W0 /2009 / 137352A3 ；W0 / 2009 / 137348A3 ;和 WO / 2009 / 137347A3 ;其全部為了所有目的通過引用結(jié)合在此，且尤其是為了對光伏屋頂或建筑蓋板元件、陣列和連接器做出教導(dǎo)，以及關(guān)于熱排放的美國專利7，328，534。
[0008]發(fā)明概述
[0009]本發(fā)明尋求幫助解決一個以上在上文公開的難題/問題。本發(fā)明具體涉及包括一個以上改進的熱管理零件的光伏器件，更具體地涉及作為BIPV器件一部分的熱管理零件。
[0010]因此，依照本發(fā)明的一個方面，考慮到一種在建造物上使用的光伏器件，所述光伏器件至少包括:a.非活性部分，所述非活性部分包括直接或間接接觸所述建造物的下表面部分，和上表面部分，所述上表面部分包括一個以上開放的空氣流導(dǎo)管和緊固件區(qū)域，所述緊固件區(qū)域用于接收一個以上能夠使所述光伏器件直接固定到所述建造物的緊固件；和
b.活性部分，所述活性部分包括光伏電池組裝件；其中，所述活性部分和所述非活性部分偶聯(lián)在至少一個外周邊緣上，且在所述非活性部分的所述上表面部分中的所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)與所述活性部分的底面的一部分流體連通。
[0011]本發(fā)明的特征還在于本文所公開的特征的一個或任意組合，如:所述非活性部分包含模塑聚合材料且所述活性部分包含多層層壓材料；所述模塑聚合材料給所述多層層壓材料的一個以上外周邊緣加邊框；所述器件與控制單元和溫度繼電器電通訊；所述光伏器件包括一個以上與所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)流體連通的空氣移動器件；所述器件的所述非活性部分的高度至少等于所述活性部分的高度；和所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的豎直厚度等于或小于一個以上電連接器的豎直厚度。
[0012]因此，依照本發(fā)明的另一方面，考慮到一種在建造物上的光伏器件的組裝件，所述組裝件至少包括:一個以上光伏器件，所述光伏器件按兩個以上豎直重疊的行配置，所述光伏器件包含:a.非活性部分，所述非活性部分包括直接或間接接觸建造物的下表面部分，和上表面部分，所述上表面部分包括一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)和緊固件區(qū)域，所述緊固件區(qū)域用于接收一個以上能夠使所述光伏器件直接固定到所述建造物的緊固件；和b.活性部分，所述活性部分包括光伏電池組裝件；其中，所述活性部分和所述非活性部分偶聯(lián)在至少一個外周邊緣上，且在所述非活性部分的所述上表面部分中的所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)與所述活性部分的底面的一部分流體連通；其中，上一行的所述活性部分至少重疊下一行的所述非活性部分的一個以上開放的空氣流導(dǎo)管，以在它們之間形成封閉的空氣流通道。
[0013]本發(fā)明的特征還在于本文所公開的特征的一個或任意組合:如:所述非活性部分包含模塑聚合材料，并且所述活性部分包含多層層壓材料；所述模塑聚合材料給所述多層層壓材料的一個以上外周邊緣加邊框；所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的豎直厚度等于或小于一個以上電連接器的豎直厚度；所述光伏器件包括一個以上與所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)流體連通的空氣移動器件；所述器件的所述非活性部分的高度至少等于所述活性部分的高度；所述建造物包括一個以上與所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)流體連通的空氣移動器件；包含一個以上的空氣端口，所述空氣端口在所述建造物上或通過所述建造物以與所述光伏器件的所述非活性部分的所述開放的空氣流導(dǎo)管流體連通；所述空氣端口中的一個以上與布置在所述建造物中的一個以上流體管道連通，以將空氣移動入或移動出所述建造物；所述一個以上空氣端口可以是吸入空氣端口、排出空氣端口或者兩者；所述一個以上所述空氣端口包括一個以上吸入空氣端口和一個以上排出空氣端口 ；一個以上切換器件位于流體管道內(nèi)或流體管道之間，以控制空氣在系統(tǒng)內(nèi)的流動和流動方向；且一個以上器件與控制單元和溫度繼電器電通訊。
[0014]附圖描述
[0015]圖1圖示了在建筑建造物上的本發(fā)明的光伏器件的陣列。
[0016]圖2A以分解圖圖示了本發(fā)明的光伏器件的一個實施方案的層。
[0017]圖2B以分解圖圖示了本發(fā)明的光伏器件的一個實施方案的層。
[0018]圖3圖示了在建筑建造物上的包含6行的本發(fā)明的光伏器件的陣列。
[0019]圖4A圖示了與標準建筑蓋板部件毗鄰的界面部件的剖視圖。
[0020]圖4B圖示了與標準建筑蓋板部件毗鄰的界面部件的另一個實施方案。
[0021]圖4C圖示了與標準建筑蓋板部件毗鄰的界面部件的又另一個實施方案。
[0022]圖5圖示了與標準建筑蓋板部件毗鄰的界面部件的又另一個實施方案。
[0023]圖6圖示了處于卷(role)形式的界面部件。
[0024]圖7A圖示了示出熱管理零件的光伏器件蓋板器件的頂視圖。
[0025]圖7B圖示了沿圖7A的器件的線B-B的剖視圖。[0026]圖7C圖示了沿圖7A的器件的線C-C的剖視圖。
[0027]圖7D圖示了沿圖7A的器件的線D-D的剖視圖。
[0028]圖7E圖示了本發(fā)明的光伏器件的另一個實施方案。
[0029]圖8A圖示了在建筑建造物上的本發(fā)明的光伏器件的陣列。
[0030]圖8B圖示了圖8A的陣列沿線A-A的剖視圖。
[0031]圖9A圖示了一個陣列的剖視圖，其中，陣列的空氣導(dǎo)管與在屋頂中的空氣端口流體連通，所述屋頂在相聯(lián)系的流體管道中具有風扇。
[0032]圖9B圖示了一個光伏器件陣列的剖視圖，其中，空氣導(dǎo)管與兩個空氣端口流體連通，所述兩個空氣端口的一個用于流體吸入且一個用于流體排出。
[0033]圖9C圖示了一個光伏器件陣列的剖視圖的另一個實施方案，其中，空氣導(dǎo)管與兩個空氣端口流體連通，所述兩個空氣端口的一個用于流體吸入且一個用于流體排出。
[0034]圖1OA圖示了一個光伏器件陣列的剖視圖的另一個實施方案，其中，空氣導(dǎo)管與兩個空氣端口流體連通，所述兩個空氣端口的一個用于流體吸入且一個用于流體排出。
[0035]圖1OB圖示了一個光伏器件陣列的剖視圖的另一個實施方案，其中，空氣導(dǎo)管與兩個空氣端口流體連通，所述兩個空氣端口的一個用于流體吸入且一個用于流體排出，且切換器件位于流體管道中。
[0036]優(yōu)選實施方案詳述
[0037]簡單地說，本發(fā)明是一種具有一個以上熱管理零件的改進的BIPV和其組裝方法。在以下段落中、在附圖中、或在為了所陳述的目的通過引用結(jié)合在此的其他專利申請中，可以更詳細地描述該系統(tǒng)的各個組件。
[0038]應(yīng)當理解，以上參考的方面和實例是非限制性的，因為如在本文中所示和所述的在本發(fā)明中存在其他方面。
[0039]光伏屋頂或建筑蓋板元件/器件100
[0040]考慮到的是，PV蓋板器件100可以是PV器件“P”，或隔體器件“S”，或邊緣件“E”，例如，如在PCT公開2009 / 137353和相應(yīng)的美國專利申請序列號12 / 989743所述的和所公開的，所述專利文件通過引用結(jié)合在此，用于教導(dǎo)光伏器件和填充體件(AKA隔體器件“S”)的結(jié)構(gòu)。
[0041]PV器件“P”起到發(fā)電器件的作用，其在它的結(jié)構(gòu)中包括功能元件如光伏電池組裝件111。PV器件“P”的一個說明性實例可見于圖2A和2B中(其中，2B示出明顯較厚的非活性部分)，其中示出了器件“P”的分解圖。此說明性實例示出了器件“P”，其由被主體部分112所圍繞(例如經(jīng)由重疊注塑的多層層壓材料110構(gòu)成。它也可以被描述為包括活性部分115和非活性部分116的器件“P”，其中非活性116部分給活性部分115的外周邊緣的至少一部分加邊框。另一個描述活性和非活性部分115、116的可能方式是，通常，活性部分115當安裝在建筑上時是可見的且暴露的，而非活性部分116通常是不可見或不暴露的。也可以將該器件描述為具有一個以上通常布置在非活性部分116中并且可以被用圖形或用文本標記的緊固位置I 18。
[0042]邊緣件“E”通常起到將多個器件行連接在一起的作用，并且可以包括或可以不包括其他功能元件。邊緣件“E”也可以起到在陣列1000的側(cè)面和任何毗鄰材料(例如標準屋頂/蓋板材料)之間的界面。隔體器件“S”通?？梢云鸬皆谝恍兄羞B接器件的作用，且可以包括或可以不包括其他功能元件。
[0043]器件100，無論是以PV器件“P”、隔體器件“S”還是邊緣件“E”的形式，都可以進一步被定義為具有頂面102、底面104和跨越其間的外周邊緣106。還考慮到的是，器件100具有布置在外周邊緣106之上或周圍的電連接器(例如，蓋板器件電連接器114)，所述電連接器為通過該器件(或陣列)生成的電能提供接頭。在一個優(yōu)選的實施方案中，外周邊緣106厚度不大于約35mm,更優(yōu)選不大于約25mm,最優(yōu)選約20mm,且不薄于約5mm,更優(yōu)選不薄于約10mm，且最優(yōu)選不薄于約15mm。當從活性部分115和非活性部分116的立足點觀看時，外周邊緣106也可以分別通過活性部分的高度和非活性部分的高度定義?？紤]到的是，在一定的區(qū)域，例如，在其中標準屋頂/蓋板材料可以被覆蓋的邊緣件“E”上，外周邊緣106可以薄為0.5_。此外，在隔體器件“S”或邊緣件“E”的情況下并且對于本發(fā)明而言，非活性部分116通常被認為是器件的與蓋板器件電連接器114共生的或在其上的那部分。
[0044]器件100也可以包括在非活性部分116中的一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)150，其可以適合于提供形成一個特殊的熱管理零件250的一部分結(jié)構(gòu)(例如空氣導(dǎo)管)。一個以上熱管理零件250的更詳細的說明和說明性實例在下文獨立的部分中提供。
[0045]優(yōu)選的是，器件100主要由聚合物(不包括任何功能元件如光伏電池)構(gòu)成，盡管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塑塑料(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、醋酸纖維(acetel)、丙烯酸類、聚氯乙烯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、熱塑性和熱固性聚氨酯、合成和天然橡膠、環(huán)氧樹脂類、苯乙烯-丙烯腈(“SAN”)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、或它們的任意組合)。填充劑可以包括以下各項中的一種或多種:著色劑，阻燃(“FR”)或耐點燃(“IR”)材料，增強材料如玻璃或礦物纖維，礦物填充劑如滑石、碳酸鈣或云母，或者表面改性劑。塑料也可以包括抗氧化劑、脫模劑、發(fā)泡劑和其他常用塑料添加劑。
[0046]光伏電池組裝件111可以包含由任何已知可以被用來提供該功能的材料構(gòu)成的光伏電池，所述材料包括:晶體硅、非晶硅、CdTe, GaA、染料增感的太陽能電池(所謂的Gratezel電池)、有機/聚合物太陽能電池，或者將日光經(jīng)由光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的任何其他材料。然而，光伏層優(yōu)選為下列各項的層=IB-1IIA-硫?qū)倩铮鏘B-1IIA-硒化物、IB-1IIA-硫化物或IB-1IIA-硒化物硫化物。更具體的實例包括: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、銅銦硫化物硒化物、銅鎵硫化物硒化物和銅銦鎵硫化物硒化物(其在本文中全都稱為CIGSS)。這些也可以由式Culn(l-x)GaxSe (2-y) Sy表示，此處X為O至I且y為O至2。銅銦硒化物和銅銦鎵硒化物是優(yōu)選的。如本領(lǐng)域中已知的可用于基于CIGSS的電池的附加的電活性層如發(fā)射體(緩沖)層、導(dǎo)電層(例如透明導(dǎo)電層)等中的一層以上在此也被考慮到。這些電池可以是撓性的或剛性的，并且可以以各種形狀和尺寸出現(xiàn)，但是通常是脆性的并且易發(fā)生環(huán)境降解。在一個優(yōu)選的實施方案中，光伏電池組裝件111是可以彎曲而基本不開裂和/或沒有明顯功能性損失的電池。示例性的光伏電池教導(dǎo)和描述于大量的美國專利和公開中，包括US3767471、US4465575、US20050011550 AUEP841706 A2、US20070256734 al、EP1032051A2、JP2216874、JP2143468和JP10189924a，所述文件為了所有目的通過引用結(jié)合在此。
[0047]器件/元件的陣列1000
[0048]器件(例如PV器件“P”、隔體器件“S”、邊緣件“E”等)的陣列起到當承受陽光輻射(例如日光)時提供電能的作用。陣列是安裝在建筑建造物1100上時互相連接的器件的集合。對于本發(fā)明而言，考慮到的是陣列1000以鋪設(shè)傳統(tǒng)屋頂元件相同的方式(除非在本文中另外指出)，被直接安裝在建筑建造物1100的已有屋頂結(jié)構(gòu)(或外表面)上，在屋頂襯墊材料(氈、自粘著隔水體、阻燃層或濕氣隔離件)的上方，或在預(yù)先安裝的屋頂材料(例如浙青瓦)的上方。在一個優(yōu)選的實施方案中，這些陣列1000可以由兩行以上毗鄰的器件組成，所述行本身至少含有兩個以上器件?？梢栽陉嚵?000的底部上布置一個以上在下文更詳細地描述的界面部件500。作為至少部分地在圖3中示出的說明性實例，呈現(xiàn)的陣列1000具有6行，每行的多個器件包括每個端部處的邊緣件，并且一個示例性說明的界面部件500組成陣列的底行(第6行)。本發(fā)明的焦點是熱管理零件250如何可以解決前文討論的難題/問題中的一個以上。
[0049]界面部件5OO
[0050]界面部件500起到在PV蓋板器件I 00和任何非PV蓋板器件覆面材料(例如傳統(tǒng)的浙青瓦、優(yōu)質(zhì)屋頂材料如混凝土瓦片或天然石板、或類似組件，本文稱為“蓋板部件”600)之間提供界面行的作用。一個以上的部件500可以對PV蓋板器件100和對蓋板部件600兩者提供嵌套部分。考慮到的是，該部件可以允許彼此獨立地或以任何順序地安裝/移除器件100和/或部件600。
[0051]考慮到的是，界面部件500可以至少是包括PV蓋板元件嵌套部分510和建筑蓋板嵌套部分520的三維組件。以下詳細討論示例性實施方案和變體。PV蓋板元件嵌套部分510起到作為對于器件100的接收區(qū)域的作用，其中，典型地，器件在已安裝的位置中位于嵌套部分的頂部?？紤]到的是，嵌套部分可以包括輔助器件就位的定位零件。建筑蓋板嵌套部分520起到作為至少對于蓋板部件600的接收區(qū)域的作用，其中，部件600至少毗鄰嵌套部分，例如，如在 圖4A-C中所示。還考慮到的是，部件500可以包括水平重疊部分525和活鉸鏈532，例如，如在圖5中所示，其起到在部件側(cè)部和水平毗鄰的蓋板部件600之間提供界面/重疊區(qū)域的作用。
[0052]考慮到的是，界面部件500可以為不連續(xù)的組件的形式(例如，類似于器件100的板狀部件)，或者可以為連續(xù)卷的形式，例如，如分別在圖4和6中所示。
[0053]在一個優(yōu)選的實施方案中，部件500基本上由聚合材料構(gòu)成。優(yōu)選的材料或材料組合包括填充的或未填充的可模塑塑料(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、醋酸纖維、丙烯酸類、聚氯乙烯、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、熱塑性和熱固性聚氨酯、合成和天然橡膠、環(huán)氧樹脂類、苯乙烯-丙烯腈(“SAN”)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、或它們的任意組合)。填充劑可以包括以下各項中的一種或多種:著色劑，阻燃(“FR”)或耐點燃(“IR”)材料，增強材料如玻璃或礦物纖維，礦物填充劑如滑石、碳酸鈣或云母，或者表面改性劑。塑料也可以包括抗氧化劑、脫模劑、發(fā)泡劑和其他常用塑料添加劑。在部件500為連續(xù)卷形式例如如圖6中所示的情況下，優(yōu)選的材料包括: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 ;和浙青型化合物(即，木瓦狀材料)。還可以進一步將一種優(yōu)選的實施方案定義為:其中X=(按mm計的厚度)~2 / (按百分比計的極限應(yīng)變)，X小于約200，更優(yōu)選小于50，最優(yōu)選小于10，和/或其中Y=(按MPa計的彈性模量*按mm計的厚度)，Y小于約20，000，更優(yōu)選小于4，000，最優(yōu)選小于1，000。[0054]熱管理零件250
[0055]考慮到的是，器件100可以包括一個以上熱管理零件250 (例如，例如如在圖2A_B和7A-D中所示)。熱管理零件250起到作為用于或被動地(例如通過對流)或主動地(用空氣移動器件280，例如小風扇，其優(yōu)選由器件100提供動力)對器件100提供一定程度的熱控制的機構(gòu)的作用。熱控制，至少當它涉及本發(fā)明時，被考慮到為當安裝在建造物上時，在活性部分11 5下面的區(qū)域和外部環(huán)境之間在溫度上保持相對低的差額(例如小于約15C的差額)的能力。任選地，一個以上熱管理零件250也可以起到為了用于其他各種功能的熱能提供導(dǎo)管的作用。
[0056]考慮到的是，器件100的非活性部分包括至少一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)150和一個以上通孔270，它們允許空氣在非活性部分116的頂面102的一部分和活性部分115的下側(cè)之間流通。考慮到的是，當將第二個器件100 (或類似的覆蓋物)置于非活性部分的上方時(例如，如以陣列1000組裝到建筑建造物1100上那樣)，導(dǎo)管結(jié)構(gòu)150基本上成為封閉腔室(在尺寸上具有厚度或高度CSt和寬度CSw)?？紤]到的是，當陣列1000的組件(器件100)被組裝到建造物1100上時(例如如圖1和3中所示)，熱管理零件250可以為空氣流提供一條路徑，該路徑從陣列1000的底部(例如行號6，圖3)跨越到頂部(例如第I行，圖3)。還考慮到的是，取決于想要的構(gòu)造，可以有多個用于空氣流的進入和退出點(例如空氣端口)?？紤]到的是，可以這些空氣端口流體連接至建造物1100，或者獨立于它。下文提供一些實例。這些實例不被認為是限制性的，并且用于說明性目的。
[0057]至少在一個實施方案中，一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)150的豎直厚度CSt可以等于或小于一個以上蓋板器件電連接器114作為最大值的豎直厚度(“豎直”定義為垂直于頂面102和底面104的方向)。在另一個實施方案中，例如，如在圖2B和7D中所見，豎直厚度CSt可以顯著大于一個以上蓋板器件電連接器114的豎直厚度(“豎直”定義為垂直于頂面102和底面104的方向)。如果想要較大體積的空氣流，這可以是優(yōu)選的。非活性部分116也可以含有捕捉或密封所述重疊的活性區(qū)域115的邊緣的零件。例如，在圖7D中圖示的零件252和254也可以在以下方面給予幫助:使后來的行就位，在風加載(wind loading)期間活性部分在后來的行上固定，限制或防止水進入，和/或防止空氣泄露出或泄露進導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。當被組裝成陣列時，在圖7D中所示的實例可以捕捉后一行的活性部分的兩側(cè)。類似地，這些零件也可以被包括在下邊緣上以捕捉活性區(qū)域的三個邊緣或它們可以被包括在單一邊緣上。零件252從非活動區(qū)域向上突出以提供密封。這可以與水引導(dǎo)或溝槽零件組合。零件254捕捉下一行的邊緣，用于針對252的壓制和風浮力(wind uplift)。以類似的方式，可以使用鉤或凸緣以抓住下一行的下邊緣?？紤]到的是，這些區(qū)域也可以包括處于粘合劑、嵌縫膠或其他材料形式的密封助劑，以幫助防止熱管理導(dǎo)管和外部環(huán)境之間的氣體或液體交換。
[0058]還考慮到的是，最小粗細(thickness)按橫截面積CSa(CSA=CST*CSW)定義。CSaM夠大，以允許當在活性部分115下的區(qū)域和器件的外部環(huán)境之間存在至少約5°C的溫差時，對流的空氣流通過導(dǎo)管結(jié)構(gòu)150。CSt大于約4mm,更優(yōu)選大于約8mm,甚至更優(yōu)選大于約15mm，且優(yōu)選小于約180mm，更優(yōu)選小于約140mm且最優(yōu)選小于約100mm。其中CSw等于或小于PVD的寬度(例如，如在圖7B中對通孔270的繪圖所示)。在熱管理零件250中使用一個以上空氣移動器280的情況下，考慮到的是CSt可以明顯更小，差不多比上述優(yōu)選值小約50%。[0059]在如圖8A和8B中所示的第一說明性實例中，器件的組裝件以4行示出。在此實例中，第二行包括隔體“S”，用于器件100中的一個。為了本發(fā)明的緣故，隔體的“活性部分”是當安裝時首先可見的區(qū)域，并且由定義不需要將要被本文的權(quán)利要求覆蓋的光伏電池組裝件。在此如圖8B所示的實例中，組裝件被布置在建造物1100上?？紤]到的是空氣可以經(jīng)由行中的器件之間的間隙“G”或該器件的正面的下面(如圖8A中所示)進入(例如經(jīng)由空氣端口)熱管理零件250，空氣流動方向由箭頭一指示。在此說明性實例中，如所示的空氣端口獨立于建筑建造物1100。
[0060]在如圖9A至9C中所示的第二說明性實例中，一個以上空氣端口 1110被布置在建造物1100上(或穿過它)，并且與熱管理零件250流體連通?？紤]到的是，可以使用在這種情況下位于建造物1100內(nèi)的空氣移動器(例如風扇)280幫助空氣通過該系統(tǒng)的移動?？諝舛丝?1110可以與一個以上在建造物內(nèi)的流體管道1150連通。流體管道1150可以是吸入管道或排出管道。一個單獨的管道可以進行兩種功能，或者兩個以上管道可以被設(shè)置，使得至少一個是吸入管道并且至少一個是排出管道。
[0061]在如圖1OA和IOB中所示的第三說明性實例中，熱管理零件250包括一個以上與熱管理零件250流體連通的切換器件1120。所述一個以上切換器件1120可以被集成在建筑建造物1100中，并且可以起到使用流體管道例如在寒冷的日子將熱空氣拉入建造物中和在溫暖的日子將熱空氣轉(zhuǎn)向出去的作用。切換器件1120可以被布置在空氣管道中。在圖1OB中，示意性地示出了控制單元1130和溫度繼電器1140?？紤]到的是，與溫度繼電器關(guān)聯(lián)的控制單元起到控制激活一個以上空氣移動器280、一個以上切換器件1120或它們兩者的作用。還考慮到的是，存在布置在陣列1000中(例如，在外表面和/或在通道150中)的其他溫度繼電器1140。這些溫度繼電器可以向控制器1130提供關(guān)于在其他位置的溫度的數(shù)據(jù)(輸入)，并且可以是控制算法的一部分，例如，由于前文討論的溫差確定切換器件/空氣移動器的適宜位置。在圖10 A和10 B中，圖示了吸入流體管道1150’和排出流體管道 1150”。
[0062]考慮到的并且在本文中明白地陳述的是，上述實施方案和實例可以不是相互排斥的并且可以彼此結(jié)合使用。
[0063]除非有另外說明之外，在本文中描述的各種結(jié)構(gòu)的尺寸和幾何形狀并不意在限制本發(fā)明，并且其它的尺寸或幾何形狀是可能的。通過單一集成的結(jié)構(gòu)可以提供多個結(jié)構(gòu)部件。備選地，單一集成的結(jié)構(gòu)可以被分成單獨的多個部件。此外，盡管本發(fā)明的特征可能在所示例的實施方案中僅一個的上下文中被描述，但是對于任何給定的應(yīng)用，這種特征可以與其它實施方案的一個以上特征結(jié)合。從上述還應(yīng)當理解本文中的獨特結(jié)構(gòu)的制備以及其操作也構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0064]本發(fā)明的優(yōu)選實施方案已經(jīng)得到公開。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到在本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)的某些改變。因此，應(yīng)當研究下面的權(quán)利要求書以確定本發(fā)明的真實范圍和內(nèi)容。
[0065]上述申請中提及的任何數(shù)值均包括以一個單位的增量從低值到高值的所有值，條件是在任何低值和任何高值之間有至少2個單位的分隔。作為實例，如果指出組分的量或工藝變量如例如溫度、壓力、時間等的值例如為I至90，優(yōu)選為20至80，更優(yōu)選為30至70，則意欲的是值比如I 5至85，22至68，43至51，30至32等被確切地列舉在本說明書中。對于小于一的值，合適時，將一個單位認為是0.0001、0.001、0.0l或0.1。這些僅是被具體想
要的實例，并且在所列舉的最低值和最高值之間的數(shù)值的所有可能組合均被認為是以類似方式確切地表述在本申請中。
[0066]除非另有說明之外，所有的范圍均包括兩個端點以及介于所述端點之間的所有值。與范圍相關(guān)的“約”或“大約”的使用應(yīng)用于范圍的兩個端點。因此，“約20至30”意欲是指涵蓋“約20至約30”，至少包括所指定的端點。
[0067]包括專利申請和公布在內(nèi)的所有文章和參考文獻的公開內(nèi)容均處于所有目的通過引用而結(jié)合。
[0068]用于描述組合的術(shù)語“基本上由......構(gòu)成”應(yīng)當包括所確定的要素、成分、組分
或步驟，以及本質(zhì)上不影響所述組合的基本特性和新特性的這些其它要素、成分、組分或步驟。
[0069]描述本文中的要素、成分、組分或步驟的組合的術(shù)語“包括”或“包含”的使用也考慮到基本上由所述要素、成分、組分或步驟構(gòu)成的實施方案。
[0070]通過單個集成的要素、成分、組分或步驟，可以提供多個要素、成分、組分或步驟。備選地，可以將單個集成的要素、成分、組分或步驟分成單獨的多個要素、成分、組分或步驟。用于描述要素、成分、組分或步驟的“一個”或“一種”的公開并不意欲排出另外的要素、成分、組分或步驟。本文中所有提及的屬于某一族的元素或金屬參考CRC Press, Inc.,1989出版并且版權(quán)所有的元素周期表。任何提及的一個以上族應(yīng)當是在這種使用對族編號的IUPAC體系的元素周期表中反映的一個以上族。
【權(quán)利要求】
1.一種在建造物上使用的光伏器件，所述光伏器件包括: a.非活性部分，所述非活性部分包括:直接或間接接觸所述建造物的下表面部分，和上表面部分，所述上表面部分包括一個以上開放的空氣流導(dǎo)管和緊固件區(qū)域，所述緊固件區(qū)域用于接收一個以上能夠使所述光伏器件直接固定到所述建造物的緊固件；和 b.活性部分，所述活性部分包括光伏電池組裝件； 其中，所述活性部分和所述非活性部分偶聯(lián)在至少一個外周邊緣上，且在所述非活性部分的所述上表面部分中的所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)與所述活性部分的底面的一部分流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏器件，其中，所述非活性部分包含模塑聚合材料，并且所述活性部分包含多層層壓材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏器件，其中，所述模塑聚合材料給所述多層層壓材料的一個以上外周邊緣加邊框。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的光伏器件，其中，所述器件與控制單元和溫度繼電器電通訊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的光伏器件，其中，所述光伏器件包括一個以上與所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)流體連通的空氣移動器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的光伏器件，其中，所述器件的所述非活性部分的高度至少等于所述活性部分的高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的光伏器件，其中，所述一個以上導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的豎直厚度等于或小于一個以上電連接器的豎直厚度。
8.一種在建造物上 的光伏器件的組裝件，所述組裝件包括: 一個以上根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的光伏器件，所述光伏器件按兩個以上豎直重疊的行配置，其中，上一行的所述活性部分至少重疊下一行的所述非活性部分的一個以上開放的空氣流導(dǎo)管，以在它們之間形成封閉的空氣流通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組裝件，所述組裝件還包含一個以上的空氣端口，所述空氣端口在所述建造物上或通過所述建造物與所述光伏器件的所述非活性部分的所述開放的空氣流導(dǎo)管流體連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的組裝件，其中，所述空氣端口中的一個以上與布置在所述建造物中的一個以上流體管道連通，以將空氣移動入或移動出所述建造物。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的組裝件，其中，所述一個以上空氣端口可以是吸入空氣端口、排出空氣端口或者兩者。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的組裝件，其中，所述一個以上所述空氣端口包括一個以上吸入空氣端口和一個以上排出空氣端口。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的組裝件，其中，一個以上切換器件位于流體管道內(nèi)或流體管道之間，以控制空氣在系統(tǒng)內(nèi)的流動和流動方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項所述的組裝件，其中，一個以上器件與控制單元和溫度繼電器電通訊。
【文檔編號】H01L31/048GK103907202SQ201280045890
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月22日
【發(fā)明者】詹姆斯·R·基尼安, 里奧那多·C·洛佩斯 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限責任公司