CN101600839A - 通过玻璃装配实现的太阳能模块与框架的结构连接 - Google Patents
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Abstract
提供了太阳能模块和制造太阳能模块的方法。装配包括太阳能模块。提供了具有用于支撑太阳能模块的支撑面的框架。结构密封剂被置于太阳能模块和框架之间以在结构上将太阳能模块固定于框架。结构密封剂包括包含有机硅的结构粘附剂、结构粘附带或热熔的密封剂。框架包括金属、塑料、复合材料或其组合。在太阳能模块被连接之前，框架被预装配以形成完整的框架。框架可包括用于容纳电气构件的开口。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年12月27日提交的第60/877,306号美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容以参考的形式被明确地并入本文。
技术领域
本发明涉及太阳能模块装配和制造该太阳能模块装配的方法。更具体地说，本发明涉及使用结构密封剂以将太阳能模块固定于框架。
背景技术
目前，用于太阳能电池板或太阳能模块的框架通常包括四片式预切开的铝框架的挤压突出(extrusion)，其在玻璃层压板上形成了机械抑制。这些挤压突出通常包括c形通道，用于对太阳能电池板进行机械抑制。然后，在c形通道处，四个框架块被压在太阳能电池板上，并框架角用螺钉或角栓附接。减震材料通常被放在层压板与框架之间以帮助层压板的内侧面与框架减震。减震材料具有小的结构值。减震材料通常被分配(在热熔剂或密封剂的情况下)或附接(在双面减震带的情况下)在电池板上，用于插入c形通道。减震材料用于帮助防止层压板的边缘直接接触框架。
太阳能模块的这种类型的框架系统具有几个缺点。例如，挤压突出元件包括相对昂贵、形状复杂的阳极氧化铝型材(anodized aluminumprofile)。此外，需要长的装配时间将多个框架片与太阳能模块装配。并且，因为该框架局限于矩形结构，因此限制了将太阳能模块安装在不同结构中的能力。太阳能电池板在被装配之后到可被移动之前，减震密封剂通常需要长的固化时间。此外，这些框架系统不允许安装未经切边的模块。通常，太阳能模块经历了被称作切边的耗时过程，在该过程中，将过剩的层压材料(即，挤出的熔化的密封材料和过剩的后板)从玻璃覆板的边缘切除。
Earling的第7,012,188号美国专利示出了太阳能电池板的框架系统。该框架系统包括上述用于约束层压板的c形设计。该装配包括容纳层压板的通道，该层压板密封地啮合在聚合的通道形密封中。
Napoli的第4,392,009号美国专利示出了太阳能模块的另一个实例。该文献也示出了用于容纳太阳能电池板或层压板的c形通道。该电池板被放置在两个相反的法兰之间，这两个法兰从该通道处伸出以形成c形容器。
日本专利申请JP2002289892A也公开了太阳能电池模块。
发明内容
根据一个实施方式，提供了一种太阳能模块装配，其包括太阳能模块。该装配进一步包括具有用于支撑太阳能模块的支撑面的框架。该装配进一步包括被放置在太阳能模块与框架之间以在结构上将太阳能模块固定于框架的结构密封剂。该结构密封剂包括硅酮。
根据一个实施方式，提供了一种包括太阳能模块的太阳能模块装配。该装配进一步包括具有用于支撑太阳能模块的支撑面的一片式框架。结构密封剂被放置在太阳能模块与框架之间以在结构上将太阳能模块固定于框架。
根据一个实施方式，提供了一种包括太阳能模块的太阳能模块装配。太阳能模块包括覆板、背衬和位于玻璃覆板与背衬之间的至少一个太阳能电池。该装配进一步包括框架。该框架包括用于支撑太阳能模块的支撑面和垂直于支撑面的防护件。该装配进一步包括结构密封剂，其被放置在覆板与支撑面之间以在结构上将太阳能模块固定于框架。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种制造太阳能模块装配的方法。该方法包括提供太阳能模块，所述太阳能模块具有覆板、背衬和位于玻璃覆板与背衬之间的至少一个太阳能电池。该方法进一步包括形成整体框架，所述整体框架具有用于支撑太阳能模块的支撑面。结构密封剂被放在支撑面上，而太阳能模块被放在结构密封剂上，从而将太阳能模块固定于框架。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的分解透视图；
图2是沿着图1的线2-2看到的分解横截面图；
图3A是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的横截面图；
图3B是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的横截面图；
图3C是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的横截面图；
图3D是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的横截面图；
图3E是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的横截面图；
图3F是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的横截面图；
图4A是根据本发明的可选择实施方式的局部剖开的横截面图；
图4B是根据本发明的可选择实施方式的局部剖开的横截面图；
图4C是根据本发明的可选择实施方式的局部剖开的横截面图，其示意性地示出了制造该实施方式的一个方法；
图5是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的透视图；
图6是根据本发明的另一个实施方式的可选择框架的局部剖开的平面图，其包括接线盒；
图7是本发明的可选择的实施方式的局部剖开的横截面图；和
图8是本发明的另一个实施方式的分解透视图。
具体实施方式
在各个不同的实施方式中，本文使用相似的标号表示相似的部件。图1示出了本发明的一个实施方式的分解透视图。图2示出了图1所示的实施方式的分解横截面图。在图1和图2中示出了太阳能模块装配10。太阳能模块装配10包括太阳能模块12。太阳能装配10进一步包括框架14。框架14包括用于支撑太阳能模块12的支撑面16。太阳能装配10进一步包括结构密封剂18，其位于太阳能模块12与框架14之间以在结构上将太阳能模块12固定于框架14。
太阳能电池或光伏电池通常被电气连接、封装和安装于框架中以形成模块。太阳能模块通常在暴露于太阳的一侧具有安装太阳能电池的玻璃板(覆板)。防护树脂屏障被置于太阳能电池的后方。因此，太阳能模块包括玻璃覆板、防护树脂屏障或背衬以及位于覆板与屏障之间的至少一个太阳能电池，以提供在本领域公知的层状结构。将理解到，虽然玻璃是优选的，但是可使用任何合适的覆板。然后，该装配被安装在框架中。太阳能电池通常被电气连接以形成模块。然后，这些模块被相互电气连接以产生太阳能电池板或阵列。本文将使用的术语太阳能模块趋向于指太阳能模块、太阳能电池板或太阳能电池阵列，上述这些术语又表示太阳能电池、电气连接、密封材料以及任何覆板和衬底上的防护背衬的未装框的、装配的、通常为层状的结构。
如图1和图2所示，太阳能模块12适合被固定于框架14。在示出的实施方式中，框架14包括多个大致为矩形的管状框架元件20，它们被固定在一起以形成整体框架。管状元件20的顶面16包括用于支撑太阳能模块12的支撑面16。框架元件20可包括从管状元件20处向上延伸且与管状元件20形成为整体的防护件22。防护件22为太阳能模块12的边缘提供了保护。防护件有助于保护太阳能模块12的边缘，并且更具体地，有助于保护形成模块12的一部分的、通常为玻璃的覆板的边缘。
框架元件20可进一步包括法兰24，法兰24与框架20形成整体并且从框架20处延伸。法兰24可给框架14提供支撑。此外，法兰24可提供连接面。更确切地说，法兰24可被用于将太阳能模块装配固定于支撑结构。此外，如接线盒(未示出)等电气构件可被固定于法兰24。
框架14可由任何合适的材料制成。通过非限制性的实施例，框架可由金属制成，例如，铝。铝可经过了防腐表面处理。此外，通过非限制性的实施例，框架14可由任何适合的塑料或复合材料制成。此外，框架14可由材料的任何组合制成。此外，框架可通过任何适合的成形工艺制成。通过非限制性的实施例，各个框架组件20可被挤压成形或模制，并且然后被固定。可选择地，整个框架14可整体形成，例如，通过模制的方式。因为框架14可由任何材料制成，因此它能够被制成各种颜色和表面光洁度。
如图1所示，四个框架元件20被示出。这些框架元件20以任何合适的方式被固定在一起，例如但不限于使用螺钉、角栓、夹子等。在本发明的一个实施方式中，在太阳能模块被粘附之前将框架元件装配形成单个整体框架，从而改善装配工艺。这些框架元件20包括用于支撑太阳能模块12的支撑面16。如图所示，只有一部分的框架元件20包括防护件22。虽然通常希望保护太阳能模块12的边缘，但是并不总是需要保护太阳能模块12的边缘。在一些情况下，希望使太阳能模块12的边缘不受保护。这样可便于在使用装配10时使碎片、雪、冰或雨能够流出未受保护的边缘。更确切地说，通常，太阳能模块装配10在使用期间将相对于水平线倾斜，从而优化太阳能模块装配10的效能。在这种情况下，离地面最近的边缘可未被保护，以允许任何碎片、雪、冰、雨等在不受防护件22的任何部分约束的情况下更自由地流出太阳能模块12的顶部。在一些情况下，可希望增加约束设备，例如(示例性地)夹子或其它约束设备，或可将框架特征增加到离地面最近的边缘以进一步固定太阳能模块12并减小粘合剂材料和下方衬底上的剪切力。
在另一个实施方式中，如图8所示，框架14包括一片式框架。否则，框架14与图1中示出的框架一样，并且相同的标号被用于表示相同的构件。框架元件20可被整体模制(优选地通过塑料或复合材料)，以形成整体的一片式框架14。在该实施方式中，用于支撑太阳能模块12的支撑面16、框架元件20、防护件22和法兰24全部通过如模制等任何合适的制造工艺被形成为一体。
将了解到，防护件22和法兰24是可择的并且不需要被包含。此外，框架元件20、防护件22和法兰24可包括任何合适的几何结构。将了解到，在框架被模制的实施方式中，因为只有一个框架元件，因此将更精确地描述具有多个不同部分的单个框架元件20。例如，在矩形的实施方式中，这样的框架元件将包括四个框架部分——矩形的四条边。本文中，当框架为包括装配在一起形成整体框架的多片的类型时，框架元件指各个框架元件，而当框架为被模制形成一片式框架的类型时，框架元件指框的各部分。
通过使用一片式框架14或预装配的框架14，在将太阳能模块12粘附于框架之前，框架14可被预装配为单个整体框架，并且框架无需被制成在将太阳能模块12粘附于框架的过程中被固定在一起的多个块。通过消除对装配各个框架元件的需要而改善了框架的制造，并且同时还将框架固定于太阳能模块。此外，通过模制框架12，可将额外的特征并入框架14。通过非限制性的实施例，可将连接、建筑或装饰特征可被模制于框架14中。因此，使用一片式模制框架14允许提供实质上为任何形状并且在合适的位置具有附件的框架14。
如下所述，使用具有结构密封剂18的单个框架14允许用于提供太阳能模块装配10的改善的装配工艺。这种装配减小了太阳能模块装配10的制造时间并且有助于减少制造成本。
如上所述，太阳能模块装配10包括结构密封剂18，其被置于太阳能模块12与框架14之间，以在结构上将太阳能模块12固定于框架14。结构密封剂18可包括用于在结构上将太阳能模块12固定于框架14的任何结构密封剂成分，而与机械抑制无关。结构密封剂可包括但不局限于结构粘附剂、结构粘附带和热熔的结构密封剂。将了解到，被使用的结构密封剂18应该优选地满足如UL 1703或IEC 61215中详细说明的太阳能工业模块载荷和老化测试要求。在一个实施方式中，含有硅酮的结构粘附剂被用作结构密封剂。硅酮粘附剂包括这样的结构材料，即，其为装配10增加强度并且有助于使装配10能够通过前面所述的载荷测试标准。硅酮粘附剂还在装配10可受到的宽的温度范围内提供效用。
通过非限制性的实施例，适合的结构粘附剂成分包括丙烯酸脂类、聚氨酯类、环氧树脂类和硅酮类，例如，缩合反应可固化的结构有机硅成分。结构有机硅成分的实施例包括密歇根州的米德兰的道康宁公司的名为DOW
795、DOW
983和DOW
995的商用的结构有机硅成分，以及比利时的赛内夫的道康宁S.A.的包括DOW895、DOW
PV804和DOW
993的商用的结构有机硅成分。第5,983,593号和第5,051,455号美国专利公开了其它适合的结构有机硅成分，这两个专利以参考的形式被并入本文。然而，将了解到，任何其它合适的结构粘合剂也可被用于本发明的上下文中。
在一个实施方式中，包含硅酮的结构粘合剂被用作结构密封剂。硅酮粘附剂包括为装配10增加强度并且有助于允许装配10通过前面所述的载荷测试标准的结构材料。硅酮粘附剂还在装配10可受到的宽的温度范围内提供效用。
通过非限制性的实施例，合适的结构粘附带包括丙烯酸泡棉胶带(Acrylic foam tape)，其包括硅酮泡沫支撑和应用于硅酮泡沫支撑的相对的两侧上的可固化粘附剂成分。例如，第PCT/US06/026398号和第PCT/US06/026387号的未决的PCT申请中公开了这种粘附带。然而，将了解到，根据本发明，任何其它适合的结构粘附带可被使用。
通过非限制性的实施例，适合的热熔结构粘附剂包括密歇根州的米德兰的道康宁公司的名为DOW
InstantGlaze和DOW
InstantSeal的商用的热熔结构粘附剂。然而，将了解到，任何其它合适的结构粘附剂可在本发明的上下文中被使用。
为了制造太阳能模块装配10，太阳能模块12被提供。具有用于支撑太阳能模块12的表面16的框架14也被提供。框架14被预装配或模制为一块。结构密封剂18被置于表面16上。然后，太阳能模块12被置于结构密封剂18上。太阳能模块10的防护树脂屏障或背衬与结构密封剂18接触。结构密封剂18被允许在需要时固化或固定，从而在结构上将太阳能模块12固定于框架14。
结构密封剂18可以任何合适的方式被置于表面16上。在结构粘附剂和热熔的结构粘附剂的情况下，结构密封剂18可经由合适的喷头被分配到框架14的表面16上或者被分配到位于表面16上的太阳能模块12的边缘上。最优选的是，结构密封剂被置于框架14的表面16上。在结构粘附带的情况下，首先可将该带应用于框架14的表面16上或者位于表面16上的太阳能模块12的边缘上。当结构密封剂18被应用于太阳能模块12或表面16之后，将太阳能模块12置于框架14的表面16上，如图2中的箭头所示。通常，太阳能模块12的重量足以将太阳能模块固定于结构密封剂18中。在一些情况下，还可向太阳能模块12施加压力以将太阳能模块12固定于结构密封剂中。当太阳能模块12被固定到的框架表面位于太阳能模块的上方时，就是这种情况，如图4B中示出的且将在下面描述的实施方式的情况。
前述的工艺使得用将太阳能模块12和框架14进行玻璃装配(glazing)。更确切地说，在无需机械保持结构的情况下，将太阳能模块12固定于框架14。因为通过玻璃装配工艺消除了机械地保持太阳能模块12的必要性，因此可被使用的框架结构的多样性显著地增加。框架14仅需提供合适的表面16，使太阳能模块12可被固定于表面16。在大多数情况下，优选地，该表面是平坦的，例如，图2中的表面16。然而，将了解到，太阳能模块12将被固定的表面也可不是平坦的。例如，框架14可具有圆形的横截面。
图3A至图3F示出了根据本发明的各种实施方式的可选择的框架元件的各种横截面图。图3A是框架元件30的横截面图。框架元件30包括大致为L形的元件。侧32与横向腿34形成为整体。腿34支撑太阳能模块12。因为结构密封剂被用于将太阳能模块12固定于框架元件30，因此太阳能模块12可被支撑在横向腿34的顶面或底面上。当太阳能模块12被支撑在横向腿34的顶面上时，太阳能模块12的边缘未受框架元件30的保护。当太阳能模块12被支撑在横向腿34的底面上时，太阳能模块12的边缘受到侧32的保护。
图3B是框架元件36的横截面图。框架元件36包括具有矩形横截面的大致为管状的元件。框架元件36具有两个侧面38a和38b、顶面38c和底面38d。太阳能模块12可被支撑在顶面38c或底面38d上。
图3c是框架元件40的横截面图。框架元件40包括具有圆形横截面的大致为管状的元件42。L形框架元件44被固定于管状元件42。L形元件44具有用于支撑太阳能模块12的面46。
图3D是框架元件48的横截面图。框架元件48包括具有三角形横截面的大致为管状的元件50。太阳能模块12被支撑在管状元件50的平坦顶面52上。防护件52从管状元件50处延伸，以保护太阳能模块12的边缘。
图3E是框架元件56的横截面图。框架元件30包括侧58和横向延伸到侧58的腿60。腿60支撑太阳能模块12。太阳能模块12可被支撑在横向腿60的顶面或底面上。当太阳能模块12被支撑在横向腿60的顶面或底面上时，太阳能模块12的边缘均受到侧58的保护。
图3F是框架元件62的横截面图。框架元件62包括具有矩形横截面的大致为管状的元件。框架元件62具有两个侧面64a和64b、顶面64c和底面64d。防护件66从顶面64c处开始向上延伸。太阳能模块12可被支撑在顶面64c或底面64d上。当太阳能模块12被支撑在顶面64c上时，太阳能模块12的边缘受到防护件66的保护。当太阳能模块12被支撑在底面64d上时，太阳能模块12的边缘未受到保护。
例如，从图3A至图3F可以看出，实际上框架的设计可采用任何结构。框架具有一些用于支撑太阳能模块12的表面是必要的。此外，框架可包括将粘附于结构密封剂的任何材料。框架可通过使用任何合适的制造技术制成，例如：挤压成形或模制。如果框架元件是被单独制造的，那么它们能够以任何方式被连接已产生任何形状。通常，四个框架元件被相互连接成矩形以形成太阳能模块12所被固定于的框架。然而，将了解到，框架元件无需相互连接。
图4A是根据本发明的可选择的实施方式的局部剖开的横截面图。在该实施方式中，框架元件通常用68指示。框架元件68具有较低部分70。腿72横向地延伸到较低部分70。防护件74从较低部分68处向上延伸。如图所示，合适的结构密封剂18被置于腿72的上表面。太阳能模块12被置于结构密封剂18上。在该实施方式中，太阳能模块12的边缘受到防护件74的保护。
图4B是根据本发明的可选择的实施方式的局部剖开的横截面图。在该实施方式中，框架元件通常用76指示。框架元件76包括大致为L形的元件。侧78与横向腿80形成为整体。腿80将太阳能模块12支撑在其底面上。更确切地说，结构密封剂18被应用于腿80的底面。然后，太阳能模块12被固定于结构密封剂以将太阳能模块12与框架元件76固定。在该配置中，结构密封剂18与太阳能模块12的玻璃覆板接触。该配置在一些情况下是有利的，因为通过使密封剂18与太阳能模块12的玻璃覆板接触，框架材料与太阳能模块12之间的应力可得以减小。当装配10被暴露于不同的大气环境时，框架-玻璃的构造可更好地抵挡热膨胀失配。这在框架14包括玻璃纤维时特别有效。
因为太阳能模块12被支撑在横向腿80的底面，因此太阳能模块12的边缘受到侧78的保护。因此，侧78包括太阳能模块12的边缘的防护件。图4B还示出了模块12与侧78之间的空间77。空间77的尺寸可设定为允许安装未经切边的模块。尽管用于允许安装未经切边的模块的空间在图4B所示的实施方式的上下文中被示出，但其可并入很多不同的框架设计。此外，在一些情况下，可使用防水层和/或边缘密封剂材料(未示出)将空间77完全地或部分地填充，防水层和/或边缘密封剂材料可帮助防止水进入太阳能模块12与框架14之间。通过防止水或水蒸气通过太阳能模块层压板的边缘进入，有助于使太阳能电池的退化最小化并且有助于改善装配10的使用寿命。合适的防水层和/或边缘密封剂可包括硅酮、丙烯酸丁酯或其他可流动的、可固化的或热熔的弹性屏障密封剂。
图4C是根据本发明的可选择实施方式的局部剖开的横截面图，其示意性地示出了制造该实施方式的一种方法。在该实施方式中，框架元件通常用82指示。框架元件82包括大致为L形的元件。侧84与横向腿86形成为整体并且从横向腿86处向上延伸。腿86在其顶面支撑太阳能模块12.
图4C示意性地示出了制造太阳能模块装配的可选择的方法。在这里，太阳能模块12被合适的支撑件88支撑在腿86上方的位置处。太阳能模块12的侧边与侧84相距足够远以允许喷头被插入侧84与太阳能模块12之间。合适的喷头90被插入太阳能模块12的侧边与侧84之间的空间92中。然后，从喷头90将结构密封剂18应用于太阳能模块12与腿86的顶面之间。然后，将支撑件88移除以允许太阳能模块12接触结构密封剂。按照这种方式，太阳能模块在结构上被固定于框架元件82。当使用热熔的结构密封剂时，该方法尤其有用。
图5是根据本发明的另一个实施方式的可选择的框架的透视图。在该实施方式中，框架通常是用92指示。框架92包括四个侧元件94a、94b、94c和94d。支柱元件96a和96b在四个侧元件94a、94b、94c和94d的中间延伸。在这里，支柱元件96a和96b相交以在四个侧元件94a、94b、94c和94d之间形成X形。四个侧元件94a、94b、94c和94d以及支柱元件96a和96b中的每一个的顶面提供了用于支撑太阳能模块12的面98。按照这种方式，框架92将太阳能模块12支撑在其面98上，其布局独立于边缘密封或防护件。如图5所示，结构密封剂被置于四个侧元件94a、94b、94c和94d中的每一个的顶面的外围边缘的周围。此外，虽然不是在所有应用中均是必须的，但是结构的密封剂18可被置于支柱元件96a和96b(未示出)中的任何一个上，以额外地将太阳能模块12固定于框架92。
在图5中示出的实施方式中，框架92进一步包括角防护件100。角防护件100从侧元件94a、94b、94c和94d中的每一个的顶面的、位于拐角处一部分向外延伸。角防护件100可被用于防护太阳能模块12的边缘。
将了解到，可使用合适的方式制造框架92。例如，侧元件94a、94b、94c和94d以及支柱元件96a和96b中的每一个均可独立地制造，例如但不限于，按照合适的方式被挤压或固定在一起。可选择地，框架92可被整体制成，例如但不限于，通过模制。此外，如前所述，框架92可由任何合适的材料制成。
图6是根据本发明的另一个实施方式的可选择的框架102的局部剖开的平面图。框架102包括四个侧元件，其中的三个104a、104b和104c被示出。一系列支柱元件106在侧元件104a、104b和104c的中间延伸。支柱元件106可以任何方式排列。如图所示，支柱元件106延伸为在侧元件104a、104b和104c中间提供大致为三角形的支柱。这些支柱元件限定了开口108，开口108能够被用于将额外的结构安装于太阳能模块装配上。例如，开口108可被用于容纳电气构件110。按照这种方式，框架102包括了通常在太阳能模块装配中所需的接线盒的功能。接线盒是通常被安装在太阳能模块的背面的电气连接盒，其用于将模块的内部连线连接于外部连线或软线，该外部连线或软线通常将一个太阳能模块连接于阵列中的下一个太阳能模块。通常，接线盒是由塑料材料制成，并且不仅包括金属电气接头和连接器，还包括电气二极管或其它构件以控制从模块流出的电流的方向。在图6所示的实施方式中，接线盒的功能被集成到各侧元件104b和支柱元件106之间的框架102中。电气构件110被容纳在开口108中。线112从开口处向外延伸。
在图6的实施方式中，结构密封剂18可被置于侧元件104a、104b和104c的顶面上接近外围边缘处，如图6所示。将了解到，如果希望，结构密封剂也可被应用于支柱元件106的顶面(未示出)。然后，太阳能模块12可被放在结构密封剂18的顶部上，以在结构上将太阳能模块固定于框架102。
图5和图6示出了具有各种设计的支撑支柱的框架，这些支柱支撑太阳能模块12的背部。将了解到，支撑支柱可以任何合适的形式被排列。同样地，框架不必是如图所示的大致为矩形。因为根据本发明的框架设计的灵活性，可通过使用装配的或模制的金属、塑料或复合材料实现各种形状。
制造了根据本发明的太阳能模块装配10′的实施例，并对其进行了测试。为了测试，太阳能模块12被一块钢化玻璃114代替，这种钢化玻璃通常被用作安装在铝L型框架30上的太阳能模块的覆板。框架30是图7所示的类型。形式为结构粘附带的结构密封剂18被应用于用于支撑玻璃板114的腿34的底面。玻璃块114的尺寸是20.5英寸×46.5英寸。玻璃块被安装在21英寸×47英寸的框架中。腿34被测得为1/4英寸×1/2英寸。
装配被放在桌子上并且玻璃表面负载(L)有重量。胶粘没有失效。装配在气候室中老化。测试的结果在下面的表1中被给出。
表1
| 采样条件 | 施加的重量 | 计算出的每平方英寸弄湿区域上的磅数 | 计算出的每平方英尺玻璃表面上的磅数 |
| 构造的第一小时内 | 200磅 | 6磅/平方英寸 | 30磅/平方英尺 |
| 48小时后 | 424磅 | 13磅/平方英寸 | 64磅/平方英尺 |
| 在湿热85C/85％的相对湿度下1000小时后 | 845磅 | 25磅/平方英寸 | 126磅/平方英尺 |
通过使用本文上述类型的太阳能模块装配，可使用任何个数的框架类型、外形和材料。这些设计不受先前对太阳能模块的边缘的机械约束的需要的限制。此外，因为无需使用框架对太阳能模块进行机械约束，因此该框架无需支撑太阳能模块的每个边缘。例如，在一些情况下，可希望具有的框架支撑小于太阳能模块的每个边缘。
通过使用本文上述类型的太阳能模块装配，太阳能模块装配在如何被安装使用方面提供了更大的灵活性。在使用期间，太阳能模块可被支撑在除了在以前的机械约束固定系统的情况下可能的位置之外的很多其它位置上。
本发明已经以示例性的方式被描述。将理解到，使用的术语旨在表示描述的文字的本质。显然，根据前面的教授，很多修改和变化都是可能的。因此，权利要求中阐明的本发明在上述具体描述之外也可被实践。
Claims (48)
1.一种太阳能模块装配，其包括：
太阳能模块；
框架，其具有用于支撑所述太阳能模块的支撑面；
结构密封剂，其被置于所述太阳能模块与所述框架之间，以在结构上将所述太阳能模块固定于所述框架，其中所述结构密封剂包含硅酮。
2.根据权利要求1所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括结构粘附剂。
3.根据权利要求1所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括结构粘附带。
4.根据权利要求1所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括热熔的密封剂。
5.根据权利要求1所述的太阳能模块装配，其中所述支撑面是平坦的。
6.根据权利要求5所述的太阳能模块装配，其进一步包括从所述支撑面处延伸出并垂直于所述支撑面的凸起。
7.根据权利要求1所述的太阳能模块装配，其中所述框架包括至少一对框架元件。
8.根据权利要求7所述的太阳能模块装配，其中所述框架进一步包括至少一个支柱元件，所述支柱元件在所述至少一对框架元件中间延伸。
9.根据权利要求8所述的太阳能模块装配，其中所述太阳能模块包括电气构件，并且所述至少一个支柱元件限定用于容纳至少部分所述电气构件的开口。
10.根据权利要求7所述的太阳能模块装配，其中所述框架由金属、复合物、塑料或其组合制成。
11.根据权利要求7所述的太阳能模块装配，其中所述框架被模制为形成一片式框架。
12.根据权利要求1所述的太阳能模块装配，其中所述太阳能模块包括覆板、背衬和位于所述覆板与所述背衬之间的至少一个太阳能电池，所述结构密封剂被置于所述支撑面与所述覆板之间。
13.一种太阳能模块装配，其包括：
太阳能模块；
一片式框架，其具有用于支撑所述太阳能模块的支撑面；
结构密封剂，其被置于所述太阳能模块与所述一块框架之间，以在结构上将所述太阳能模块固定于所述框架。
14.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括结构粘附剂。
15.根据权利要求14所述的太阳能模块装配，其中所述结构粘附剂选自丙烯酸脂类、聚氨酯类、环氧类、硅酮类或其组合。
16.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括结构粘附带。
17.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括热熔的密封剂。
18.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述一片式框架是被模制成形的。
19.根据权利要求18所述的太阳能模块装配，其中所述一片式框架由金属、复合物、塑料或其组合制成。
20.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述支撑面是平坦的。
21.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其进一步包括从所述支撑面延伸并垂直于所述支撑面的凸起。
22.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述一片式框架包括至少一对框架元件。
23.根据权利要求22所述的太阳能模块装配，其中所述一片式框架进一步包括至少一个支柱元件，所述支柱元件在所述至少一对框架元件的中间延伸。
24.根据权利要求23所述的太阳能模块装配，其中所述太阳能模块包括电气构件，并且所述至少一个支柱元件限定用于容纳至少部分所述电气构件的开口。
25.根据权利要求13所述的太阳能模块装配，其中所述太阳能模块包括覆板、背衬和位于所述覆板与所述背衬之间的至少一个太阳能电池，所述结构密封剂被置于所述支撑面与所述覆板之间。
26.一种太阳能模块装配，其包括：
太阳能模块，其包括覆板、背衬和位于所述覆板与所述背衬之间的至少一个太阳能电池；
框架，其包括用于支撑所述太阳能模块的支撑面和垂直于所述支撑面的防护件；
结构密封剂，其被置于所述覆板与所述支撑面之间，以在结构上将所述太阳能模块固定于所述框架。
27.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其进一步包括位于所述防护件与所述太阳能模块之间的间隙。
28.根据权利要求27所述的太阳能模块装配，其进一步包括放置在所述间隙中的防水层。
29.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括结构粘附剂。
30.根据权利要求29所述的太阳能模块装配，其中所述结构粘附剂选自丙烯酸脂类、聚氨酯类、环氧类、硅酮类或其组合。
31.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括结构粘附带。
32.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其中所述结构密封剂包括热熔的密封剂。
33.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其中所述支撑面是平坦的。
34.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其中所述框架包括至少一对框架元件。
35.根据权利要求26所述的太阳能模块装配，其中所述框架由金属、复合物、塑料或其组合制成。
36.根据权利要求35所述的太阳能模块装配，其中所述框架被模制以形成一片式框架。
37.一种制造太阳能模块装配的方法，其包括：
提供太阳能模块，所述太阳能模块具有覆板、背衬和位于所述覆板与所述背衬之间的至少一个太阳能电池；
形成整体框架，所述整体框架具有用于支撑所述太阳能模块的支撑面；
将结构密封剂置于所述面上，并将所述太阳能模块置于所述结构密封剂上，以在结构上将所述太阳能模块固定于所述框架。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述结构密封剂包括结构粘附剂。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述结构粘附剂选自丙烯酸脂类、聚氨酯类、环氧类、硅酮类或其组合。
40.根据权利要求37所述的方法，其中所述结构粘附剂包括结构粘附带。
41.根据权利要求37所述的方法，其中所述结构粘附剂包括热熔的密封剂。
42.根据权利要求37所述的方法，其中所述框架包括至少一对框架元件。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述框架进一步包括至少一个支柱元件，所述支柱元件在所述至少一对框架元件的中间延伸。
44.根据权利要求43所述的方法，其进一步包括，在用于容纳电气构件的支柱元件之间形成开口。
45.根据权利要求37所述的方法，其进一步包括，将结构密封剂置于所述覆板和所述支撑面之间。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述框架进一步包括垂直于所述支撑面的防护件。
47.根据权利要求46所述的方法，其进一步包括，在所述太阳能模块与所述防护件之间形成间隙，并且将防水层置于所述间隙中。
48.根据权利要求37所述的方法，其中所述框架是通过模制一片式框架形成的。
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