CN102714245A - 具有改善附着性的直接安装光伏装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

具有改善附着性的直接安装光伏装置及其方法
本发明根据能源部给予的合同DE-FC36-07G017054在美国政府的支持下作出。美国政府对本发明具有一定权利。
优先权的要求
本申请要求美国临时申请Nos.61/253,980(2009年10月22日提交)和61/257,488(2009年11月3日提交)的提交日的权益，所述美国临时申请的内容通过引用整体结合于此。
技术领域
本发明涉及一种直接安装在结构上的光伏装置及其方法，更特别是，本发明涉及一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。
背景技术
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一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一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况)的能力。与耐用性相关的一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)确定的风力载荷。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一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：SunPower Model
Figure BPA00001545680600021
by
Figure BPA00001545680600022
ofSan 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，或具有与典型沥青屋顶盖板类似的截面区域厚度(例如大约1.5到7mm)和刚度(例如大约5到50MPa)的柔性层压结构(例如由
Figure BPA00001545680600023
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沥青屋顶盖板的约1-5倍厚，并具有大约4000到9000MPa的刚度，但是没有风力上拔问题。不会令人惊讶的是SunPower式系统没有风力上拔问题(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力上拔问题，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：WO2007123927A2、WO2007079382A2、WO2003071047A2，出于所有目的，所有这些文献通过引用结合于此。
发明内容
本发明针对一种直接安装到结构(例如建筑物结构、壁和/或屋顶平台)的光伏装置及其方法。本发明克服了以上描述的问题/缺陷的一种或多种。
此外，本发明涉及一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10000MPa)和大约15mm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，根据本发明的一个方面，设想一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。
本发明的进一步的特征在于这里描述的特征的一种或任何组合，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一个凹入凹腔；所述至少一个凹入凹腔具有至少1.0mm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℃和85℃之间的温度下根据ASTM D 903-98保持3PL I(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％布置在至少一个凹入凹腔内；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对的边缘处或附近具有增加的厚度。
因此，根据本发明的另一方面，设想一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，并且在顶表面上具有顶部结合区域；b.提供多个机械紧固件；c.将所述至少两个光伏装置中的一个放置在所述结构上；d.通过所述多个机械紧固件中的至少两个，将放置的光伏装置固定到所述结构；e.将所述至少两个光伏装置的第二个部分放置在所述结构上，并部分放置在步骤c的所述光伏装置的顶部上；f.通过所述多个机械紧固件中的至少两个，将所述第二个放置的光伏装置固定到所述结构上；以及g.在所述第二个放置的光伏装置的顶表面部分的一部分上下压，在该结构上完成所述至少两个光伏装置的组装。
本发明的进一步的特征在于这里描述的特征的一种或任何组合，例如：所述至少两个光伏装置包括可移除离型衬垫，其中所述离型衬垫覆盖所述结合区域中的至少一个，从所述光伏装置的周边侧向延伸至少10mm，以形成侧向延伸部分，并且至少在所述结合区域中的一个内返回折叠到自身上；包括通过在下压步骤之前在所述侧向延伸部分上拉动来移除可移除离型衬垫的步骤；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；所述可移除离型衬垫包括带防滑措施的外表面。
应该理解到以上引用的方面和例子是非限定性的，如同这里描述和说明的本发明中具有的其他内容。
附图说明
图1是示例性成组的组装后的光伏装置的顶部透视图。
图2是图1的单个光伏装置的顶部透视图。
图3是图1的单个光伏装置的底部透视图。
图4是具有示例性凹腔的单个光伏装置的一部分的顶部透视图。
图5A-E是示例性凹腔轮廓截面的侧视图。
图6是具有示例性衬垫带的单个光伏装置的顶部透视图。
图7是表示返回折叠的图6的示例性衬垫带的侧视图。
图8是具有另一示例性衬垫带的单个光伏装置的顶部透视图。
图9是单个光伏装置和示例性端盖的顶部分解透视图。
图10是单个光伏装置和示例性端盖的顶部透视组装图。
具体实施方式
本发明针对一种用于彼此固定和/或对准至少多个竖直相邻(重叠)的光伏装置组件10(或重叠光伏装置阵列)的光伏组件系统。该装置10优选地直接安装到结构(例如建筑物结构、壁和/或屋顶平台)。本发明寻求通过独特的互锁方案克服风力上拔的问题，并任选地利用该方案解决以上描述的一些其他潜在问题。图1表示处于组装配置的三个光伏装置10(例如下部光伏装置阵列包括两个水平相邻的装置10，并且重叠的上部光伏装置阵列包括一个装置10)。
光伏装置
通常，本发明所考虑的光伏装置10的构造类似于PCT申请PCT/US09/42496中公开的构造，该申请要求美国临时申请61/050341的优先权，两个申请出于所有目的通过引用结合于此。该装置可以广义地描述成在至少三个侧面通过聚合壳体封装的多层层压组件(具有聚合和非聚合层)。装置10优选地适用于直接安装到结构，例如建筑物屋顶平台(具有或不具有例如屋顶毡垫或在先的沥青盖板层的其他物体)，而不需要中间的保持结构(例如框架、轨道、竖管等)。广义来说，装置10用来以与标准沥青盖板类似的方式安装在建筑物(例如屋顶)上。在优选实施方式中，装置10是矩形形状，具有大致平的构型和小于大约20mm，更优选为小于大约15mm，并且通常大于大约2mm，更优选地大于大约5mm的厚度。设想到其他形状(方形、圆形、多边形等)、其他构型(例如弯曲、台阶等)和厚度(大于大约15mm)也是可以的。
光伏装置10还可进一步如图2和3所示限定为具有有源部分20和紧靠并连接到有源部分20的无源部分40的装置10。
有源部分20可包括具有使得光能传输到光伏装置10的光敏部分26以便转换成电能的顶表面部分24的光伏电池组件22。该光伏电池组件22还具有底表面部分28，底表面部分28具有底部结合区域30。它还具有周边32和厚度34。
无源部分40可包括用于接收紧固件(例如螺钉、钉子或其他机械紧固件(未示出))的区域42，紧固件适用于将装置10连接到结构(例如屋顶平台或壁)。无源部分还可限定为顶表面部分44、底表面部分46和顶部结合区域48。它具有周边50和厚度52。无源部分40还可包括例如用来将多个装置10串联在一起的电联接器壳体(未示出)的连接装置。
顶部结合区域48和底部结合区域30可以进一步限定成包括第一结合元件36，并且另一个包括第二结合元件50。在功能上，结合元件36和50可以被设计成在装置10与相邻光伏装置10竖直重叠时彼此相互作用。这些结合元件之一也可将装置10结合到结构上，如果其下方没有其他装置。
任选地，结合区域30、48可包括相对于平表面将表面面积增加5％以上、更优选地增加15％以上且最优选地增加25％以上的成形表面。设想到还可以结合具有竖直部件(例如从表面28和/或44的突出部)的结构(未示出)，例如针对粘合剂的失效引入所需的剪切分量。同样设想到添加开放的网格结构，以防止弯折破碎式失效。
在一种优选实施方式中，无源部分的顶表面部分44可包括聚乙烯、聚丙烯、热塑性聚烯烃、烯烃嵌段共聚物、热塑性聚氨酯、硅酮、和许多其他聚合物，具有或不具有填料，特别是包括玻璃填料。
在一种优选实施方式中，有源部分20的底表面部分28可包括热塑性聚烯烃(“TPO”)、热塑性弹性体、烯烃嵌段共聚物(“OBC”)、天然橡胶、合成橡胶、聚氯乙烯和其他弹性和塑性材料、聚烯烃、聚酯酰胺、聚砜、醋酸纤维、丙烯酸、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、酚醛树脂、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、环氧树脂，包括玻璃和矿物填充的合成物，或其任何组合。
凹入凹腔
设想到装置10还可包括至少一个凹入凹腔60，见图4。此凹腔60可布置在顶表面部分28或底表面部分46或顶表面24、44上，并通常具有小于厚度34、52的深度。在一种优选实施方式中，凹腔60具有至少大约1.0mm的凹腔深度62。凹腔可作为连续凹腔或作为不连续凹腔的多个分段(例如多个凹腔60)横跨装置(例如从一侧到另一侧)。凹腔可以具有任何的形状(例如方形、矩形、梯形、圆形等)，并且具有变化的凹腔轮廓64(例如凹入、方形、三角形、圆形或其任何组合)，如图5A-E所示。优选地，凹腔60可具有适用于接收任一结合元件36、50或两者的几何形状和轮廓。
结合元件
结合元件36、50通常用作将两个至少部分竖直相邻的装置10彼此连接(结合)或者在“底部”装置10的情况下将其连接(结合)到结构的装置。设想到结合元件36、50可以是粘合剂、钩环紧固件组件或者邻接表面(例如在组装之前，粘合剂只位于结合部的一侧上时，第二元件50是邻接表面)。在位置上，优选的是至少一个结合元件定位在装置10之一的周边处或附近，虽然设想到结合元件可以更靠近装置10的中心。在一种优选的实施方式中，第一结合元件36在有源部分20的底表面部分28上与有源部分的周边一起延伸或者布置在有源部分的周边大约25mm内。为了清楚的目的，术语“布置”指的是元件的定位，而“连接地布置”指的是元件彼此接触地定位。
在粘合剂结合元件的情况下，设想到所选粘合剂与正在结合的表面至少部分相容(例如装置10或结构的聚合表面)。通常，优选的是结合元件包括在-40℃和85℃之间的温度根据ASTM D 903-98保持大约3PLI(磅每线性英寸)、更优选为大约5PLI且最优选为大约10PLI或更多的最小剥离力并根据ASTM D 412-06具有大约＞500％、更优选为＞大约1000％的延伸率的粘合剂。同样优选的是粘合剂保持大约0.5mm或更大、更优选为从大约0.7mm到大约2.0mm的厚度(组装之后)。
在一种实施方式中，粘合剂结合元件包括压敏粘合剂(PAS)或接触粘合剂，接触粘合剂在接触时结合到表面(不需要固化时间)或者通过非常小的压力结合到相应表面(例如邻接装置10或结构或沥青盖板)。它们可以以溶剂和乳胶或水基形式得到。确信的是压敏粘合剂和接触粘合剂通常基于非交联的橡胶粘合剂、丙烯酸或聚氨酯。同样确信的是压敏粘合剂形成粘弹性结合部，具有强力和永久的粘性，在不需要多于手指或手掌压力的情况下粘接；并且不需要水，溶剂或热活化。
压敏粘合剂和接触粘合剂可以在各种化学组分或系统中得到。一些设想到的PSA包括丙烯酸和甲基丙烯酸酯粘合剂、橡胶基压敏粘合剂、苯乙烯共聚物(SIS/SBS)和有机硅。在与其他树脂系统比较时，丙烯酸粘合剂以出色的抵抗恶劣环境的能力和快速固化时间而众所周知。丙烯酸压敏粘合剂通常使用丙烯酸脂系统。乙烯丙烯酸乙酯(EEA)或乙烯甲基丙烯酸酯(EMA)共聚物用来形成热融PSA的粘合剂。天然橡胶、合成橡胶或弹性体密封剂和粘合剂可以基于各种系统，例如有机硅、聚氨酯、氯丁、丁基橡胶、丁二烯、异戊二烯或氯丁橡胶。在一种优选实施方式中，PSA包括乙烯丙烯共聚物带、橡胶基粘合剂、合成橡胶基带、PE泡沫带以及丙烯酸基和/或以上材料以多层构造形式的组合，例如丙烯酸/PET/丙烯酸。最为优选的粘合剂是丁基粘合剂带。设想到粘合剂的一些重要的性能包括在不使用例如底料的第二材料的情况下与屋顶结构具有即时强力附着/粘接性、且在极端恶劣天气(例如85℃的高温)下仍能长时间保持高强度、且提供部件与屋顶结构液密附接的粘合剂。可以购买到的粘合剂(商标)的一些例子包括：丁酯：Ashland Plioseal接缝带、Adco PVA系列(例如PVA 600BT和650BT)；橡胶基：Adco SP-505固化屋顶接缝带；合成橡胶基：MACtac TM1039和GS系列；乙烯丙烯共聚物：SikaLastomer 68；丙烯酸/PET/丙烯酸：强化Tesa Tape4965PET以及PE泡沫带：Tesa Tape 62932D/C泡沫带。
在钩环紧固件组件的情况下，在-40℃和85℃之间的温度下根据ASTM D 903-98，最小剥离力(钩环之间)为大约3PLI(磅每线性英寸)、更优选为大约5PLI且最优选为大约10PLI或更大。在这种情况下，设想到钩环紧固件组件被结合到装置10(例如经由粘合剂、热熔、覆盖模制、超声焊接或机械紧固)。
可移除离型衬垫
在如上所述使用粘合剂的情况下，会需要包括可移除离型衬垫80，如图6-8所示。设想到可移除离型衬垫80可以用来帮助运输和安装，并且便于要结合在一起的两个装置10的对准和放置。衬垫80也可提供下面任选实施方式描述的附加功能。
设想到衬垫80可以由相对薄(例如小于大约1.0mm厚)的大致聚合薄膜构成。衬垫80可以是单层薄膜，或者可以是具有相同或不同材料的多层的多层薄膜。设想到的一些材料是高密度聚乙烯(HDPE)和聚涂覆牛皮纸离型纸(衬垫)。确信的是例如厚度和柔性的特性可能具有一些重要性。
在一种优选的实施方式中，可移除离型衬垫可以布置在粘合剂的外表面之上，并且被移除，使得第一和第二结合元件或第一结合元件和结构形成结合。
在另一优选实施方式中，可移除离型衬垫80从光伏装置的周边侧向延伸至少10mm，形成侧向延伸部分82。衬垫80至少在结合区域之一内返回折叠到自身上。折叠使得衬垫80更容易剥离。
在另一优选实施方式中，可移除离型衬垫覆盖光敏部分26的一部分，并且不透明(例如不透光)或者限光(例如至少对于希望的波长，或者足以限制，防止发电)，以防止电池产生电能(例如对于系统或安装者的安全来说认为过高的任何电流或电流大小)，直到它被移除。
任选地，可移除离型衬垫还可包括印刷安装指令(例如字符和/或图形信息)，以便安装者接近。任选地，可移除离型衬垫还可包括带有防滑措施(例如纹理或高摩擦系数)的外表面84。
装置的局部几何结构
设想到希望增加装置10的前边缘处或附近施加的压力大小，例如以克服装置倾斜的变化(例如在安装位置上)以及安装表面高度/平整度的变化。为此一种方式可以通过改变装置10中的压力点和力传输来实现。
改变压力点和力传输的一种可能的方式可以增加装置10在边缘92处或附近的厚度。这可以通过装置10的几何结构的局部变化来实现(例如局部厚度改变大约0.5-15mm)。
此厚度增加可以通过改变模具形状而使得装置更厚或通过将一个或多个独立的部件添加到装置10以便局部增加装置10的高度(例如在安装之前或过程中)来提供。设想到任何数量的部件可用于此目的；例如可以紧固到装置10的调整带或夹具。
其中添加单个独立的部件(例如端盖90)的一种示例性例子在图9和10中表示。在此例子中，独立部件是配合在装置的一个边缘之上的U形通道。端盖90布置在装置10的顶部边缘92之上。设想到希望将装置10尽可能靠近此位置(例如在大约25mm以内或更小)紧固(例如通过钉子)，以便在装置10内的紧固区域42的下方设置高度。
方法
在本发明中同样设想到一种在结构上组装至少两个光伏装置(如上所述的装置10)的方法。本发明的方法可包括如下步骤：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；b.提供多个机械紧固件；c.将所述至少两个光伏装置中的一个放置在所述结构上；d.通过所述多个机械紧固件中的至少两个，将放置的光伏装置固定到所述结构；e.将所述至少两个光伏装置的第二个部分放置在所述结构上，并部分放置在步骤c的所述光伏装置的顶部上；f.通过所述多个机械紧固件中的至少两个，将所述第二个放置的光伏装置固定到所述结构上；以及g.在所述第二个放置的光伏装置的顶表面部分的一部分上下压，在该结构上完成所述至少两个光伏装置的组装。
任选地，该方法还包括：所述至少两个光伏装置包括可移除离型衬垫，其中所述离型衬垫覆盖所述结合区域中的至少一个，从所述光伏装置的周边侧向延伸至少10mm，以形成侧向延伸部分，并且至少在所述结合区域中的一个内返回折叠到自身上；通过在下压步骤之前在所述侧向延伸部分上拉动来移除可移除离型衬垫的步骤；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，以防止电池产生电能，直到被移除；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；所述可移除离型衬垫包括带防滑措施的外表面。
除非另外说明，这里描述的多种结构的尺寸和几何结构不用来限制本发明，并且其他尺寸或几何结构也是可以的。多个结构部件可以通过单个集成结构提供。替代地，单个集成结构可以分成单独的多个部件。另外，虽然本发明的特征只在一个所示实施方式中描述，但对于任何给定应用，这种特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。从中还将理解到这里独特结构的制造及其操作也构成根据本发明的方法。
已经公开了本发明的优选实施方式。但是本领域普通技术人员将认识到可以在本发明的教导内进行某些改变。因此，应该阅读以下权利要求来确定本发明的真实范围和内容。
以上申请中提到的任何数值包括以一个单位的增量从低值到高值的所有值，只要在任何低值和任何高值之间具有至少2个单位的间隔。作为例子，如果说明例如温度、压力、时间等工艺变量的分量或值的大小例如从1-90，优选从20-80，更优选从30-70，意图在于例如15-85、22-68、43-51、30-32等值在此说明书中明确列举。对于小于1的值，如果适当的话，单位可以认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这些只是具体意图的例子，并且所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合可以认为以类似的方法在此申请中明确说明。
除非另外说明，所有范围包括两个端点以及端点之间的所有数字。结合一个范围使用的“大约”或“大致”适用于该范围的两端。因此，“大约20-30”指的是覆盖“大约20-大约30”，包括至少所述的端点。
所有文章和参考文献(包括专利申请和公开文献)的公开出于所有目的通过引用来结合。
描述组合的术语“基本上包括”应该包括所述的元素、成分、部件或步骤，以及没有实质上影响该组合的基本和新颖性能的其他元素、成分、部件或步骤。
这里描述元素、成分、部件或步骤的组合的术语“包括”或“包含”的使用也考虑到由该元素、成分、部件或步骤基本上构成的实施方式。
多个元素、成分、部件或步骤可以通过单个集成元素、成分、部件或步骤来提供。替代地，单个集成元素、成分、部件或步骤可以分成单独的多个元素、成分、部件或步骤。用来描述元素、成分、部件或步骤的“一”或“一个”的公开不打算排出其他的元素、成分、部件或步骤。这里对于属于某一族的元素或金属的所有引用均参考CRC Press，Inc于1989年出版并拥有版权的元素周期表。对于一个或多个族的任何参考应该使用用于编组的1UPAC系统针对该元素周期表内所反映的一个或多个族来进行。

Claims (21)

1.一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1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1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1、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1.0mm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。
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℃和85℃之间的温度下根据ASTMD 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。
12.根据上述权利要求任一项所述的装置，其中，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。
13.根据权利要求4-12任一项所述的装置，其中，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组件厚度的至少90％布置在至少一个凹入凹腔内。
14.根据上述权利要求任一项所述的装置，其中，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。
15.根据上述权利要求任一项所述的装置，其中，所述装置在所述无源部分的与所述有源部分相对的边缘处或附近具有增加的厚度。
16.一种在结构上组装至少两个光伏装置的方法，包括以下步骤：
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；
b.提供多个机械紧固件；
c.将所述至少两个光伏装置中的一个放置在所述结构上；
d.通过所述多个机械紧固件中的至少两个，将放置的光伏装置固定到所述结构；
e.将所述至少两个光伏装置的第二个部分放置在所述结构上，并部分放置在步骤c的所述光伏装置的顶部上；
f.通过所述多个机械紧固件中的至少两个，将所述第二个放置的光伏装置固定到所述结构上；以及
g.在所述第二个放置的光伏装置的顶表面部分的一部分上下压，在该结构上完成所述至少两个光伏装置的组装。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述至少两个光伏装置包括可移除离型衬垫，其中所述离型衬垫覆盖所述结合区域中的至少一个，从所述光伏装置的周边侧向延伸至少10mm，以形成侧向延伸部分，并且至少在所述结合区域中的一个内返回折叠到自身上。
18.根据权利要求17所述的方法，包括通过在下压步骤之前在所述侧向延伸部分上拉动来移除可移除离型衬垫的步骤。
19.根据权利要求16、17或18任一项所述的方法，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，以防止电池产生电能，直到其被移除。
20.根据权利要求16、17、18或19任一项所述的方法，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。
21.根据权利要求16、17、18或19任一项所述的方法，其中，所述可移除离型衬垫包括带防滑措施的外表面。
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