CN105706358B - 用于太阳能模块的支撑结构 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能模块(2)，其包括：(a)有源部分(4)和(b)支撑部分(6)，其中所述支撑部分(6)和所述有源部分(4)各自包括：(i)上表面(60)，(ii)下表面(62)，(iii)或两者；其中所述支撑部分(6)的所述上表面(60)或所述下表面(62)包含：多个加强肋(20)；并且其中所述太阳能模块(2)包含以下情况中的一种或多种：(A)所述支撑部分包含中间部分(6C)和重叠支撑部分(6A)，并且所述中间部分(6C)充当在所述有源部分(4)与所述支撑部分(6)之间的结构界面，并且所述中间部分(6C)包含一个或多个浇口位置(10、12)；(B)所述多个加强肋(20)沿着所述支撑部分(6)成角度地延伸，使得所述支撑部分(6)沿着宽度方向的有效模数大致上等于所述支撑部分(6)沿着长度方向的有效模数；或(C)所述有源部分(4)具有从接近于所述支撑部分(6)的边缘到所述有源部分(4)的相对边缘所测得的长度，并且所述支撑部分(6)的重叠支撑部分(6A)和中间部分(6C)具有从接近于所述有源部分(6)的边缘到所述重叠支撑部分(6A)的相对边缘所测得的长度，并且所述重叠支撑部分(6A)加上所述中间部分(6C)的长度大致上与所述有源部分(4)的所述长度相同或大于所述长度。

Description

用于太阳能模块的支撑结构
政府权利的声明
本发明根据由能源部授予的联系编号DE-EE0005434至少部分在美国政府支持下制得。美国政府对本发明具有某些权利。
技术领域
本发明教示大体上涉及一种用以容纳有源部分的全部或一部分、形成用于一个或多个相邻太阳能模块的支撑部分、或用于两者的改进的支撑结构。
背景技术
通常，太阳能电池阵列放置于例如住宅或建筑物的屋顶顶部等升高的位置中，或放置于用以升高太阳能电池阵列使得太阳能电池阵列暴露于阳光的机架和框架中。住宅和/或建筑物上的屋顶通常通过将多件面板叠加在一起使得形成大体上连续的表面而形成，其由一个或多个支撑梁支撑。太阳能模块可以直接和/或经由例如机架和框架等连接结构间接固定到多件面板。太阳能电池阵列的每个太阳能模块可以包含仅有源部分，并且两个或更多个太阳能模块的有源部分可以很靠近彼此而放置使得遍及连接结构和/或在连接结构上形成太阳能电池阵列。然而，在其中太阳能模块提供屋面功能的情况下，太阳能模块可以包含有源部分和支撑部分两者，并且一个太阳能模块的有源部分可以完全和/或部分地覆盖相邻太阳能模块的支撑部分以替换框架和机架结构。在光伏建筑一体化的情况下，支撑部分可以提供用于后续光伏模块的屋面功能或结构功能。太阳能模块的支撑部分在制造之后可以翘曲和/或卷曲，使得当太阳能模块放置在支撑结构上时，支撑部分不与支撑结构形成平坦连接。通常，因为太阳能模块的大小增加，支撑部分的大小增加，这导致每个太阳能模块经历的翘曲的量增加，因此，当前的太阳能模块大小会受到限制以减少太阳能模块的翘曲和/或卷曲。此外，当有源部分遍及支撑部分而放置时，归因于支撑部分的翘曲，支撑部分可以不平坦铺设，使得当主要部分放置在有源部分上时，有源部分会归因于将不均匀的压力量压在有源部分上的支撑部分的翘曲而变形和/或损坏。
另外，归因于屋顶的制造和/或使用年限的差异，屋顶的支撑结构可以不具有一致的平坦度或强度。在太阳能电池阵列的使用寿命的某个时候，住宅所有者、修理人员、安装工或他们一起可能需要跨太阳能电池阵列走过。在个体走过太阳能电池阵列时，每个个别太阳能模块可能归因于支撑结构的强度和/或平坦度的差异而被弯曲且挠曲，这会导致太阳能模块过分弯曲而使得太阳能模块被损坏。支撑部分的翘曲和/或卷曲可能使太阳能模块的弯曲加剧和/或形成压力点。将为有吸引力的是具有能够抵抗翘曲和/或卷曲、充分适应屋顶支撑结构的不规则性并且平坦放置使得有源部分由支撑部分支撑的太阳能模块。
一些已知太阳能模块的实例可以在美国专利第D572,843号；第5,437,735号；第6,106,752号；第7,870,691号；第7,985,919号；美国专利申请公开案第2006/0266405号；第2006/0266406号；第2012/0210660号；加拿大专利第CA2056867号；欧洲专利第EP929389号；以及国际专利申请第WO1998/012047号；第WO2012/082604号；和第WO2012/135769号中找到，所述申请以引用的方式并入本文中用于所有目的。
将为有吸引力的是具有这样的装置：其具有大致上平面的且不含任何翘曲部分、卷曲部分或不含这两者的支撑部分。将为有吸引力的是具有这样的装置：其为一个或多个相邻太阳能模块的一个或多个有源部分提供一致的支撑表面，使得当主要部分应用到太阳能模块时有源部分大致上被支撑，或当支撑结构偏转支撑部分时为有源部分提供稳定性和平坦度。所需的是太阳能模块的支撑部分，其提供必需的结构属性从而为后续太阳能模块的有源部分提供一致的支撑结构，且容易用较薄、较轻、成本较低的聚合构造以及在尺寸上稳定的构造来制造使得太阳能模块保持平面且不含翘曲。所需的是当太阳能模块的长度、宽度或两者增加时保持不含翘曲和/或卷曲的支撑部分。
发明内容
本发明教示通过提供一种太阳能模块来满足本发明要求中的一个或多个，所述太阳能模块包括：(a)有源部分和(b)支撑部分，其中支撑部分和有源部分各自包括：(i)上表面，(ii)下表面，(iii)或两者；其中支撑部分的上表面或下表面包含：多个加强肋；并且其中所述太阳能模块包含以下情况中的一种或多种：(A)支撑部分包含中间部分和重叠支撑部分，并且中间部分充当在有源部分与支撑部分之间的结构界面，并且中间部分包含一个或多个浇口位置；(B)多个加强肋沿着支撑部分成角度地延伸，使得支撑部分沿着宽度方向的有效模数大致上等于支撑部分沿着长度方向的有效模数；或(C)有源部分具有从接近于支撑部分的边缘到有源部分的相对边缘所测得的长度，并且重叠支撑部分和中间部分具有从接近于有源部分的边缘到重叠支撑部分的相对边缘所测得的长度，并且重叠支撑部分加上中间部分的长度大致上与有源部分的长度相同或大于所述长度。
本发明教示的一个可能实施例包含：一种制造本文中所教示的支撑部分的方法，其包括：(a)在一个或多个浇口位置处注入聚合组合物，使得所述聚合组合物展开并形成支撑部分，并且(b)其中支撑部分围绕有源部分形成框架。
本发明教示的另一个可能实施例包含一种太阳能电池阵列，其包括：多个本文中教示的太阳能模块，其中太阳能模块的支撑部分由一个或多个相邻太阳能模块覆盖。
本文中的教示通过提供具有大致上平面的且不含任何翘曲部分、卷曲部分或不含这两者的支撑部分的装置来出人意料地解决了这些问题中的一个或多个。本文中的教示提供一种装置：其为一个或多个相邻太阳能模块的一个或多个有源部分提供一致的支撑表面，使得当主要部分应用到太阳能模块时有源部分大致上被支撑，或当支撑结构偏转支撑部分时为有源部分提供稳定性和平坦度。本文中的教示提供一种太阳能模块的支撑部分，其提供必需的结构属性从而为后续太阳能模块的有源部分提供一致的支撑结构，且容易用较薄、较轻、成本较低的聚合构造以及在尺寸上稳定的构造来制造使得太阳能模块保持平面且不含翘曲。本文中的教示提供一种当太阳能模块的长度、宽度或两者增加时保持不含翘曲和/或卷曲的支撑部分。
附图说明
图1示出了太阳能模块的正视图；
图2示出了本发明教示的一个实施例的底视图；
图3示出了包含两列浇口位置的本发明教示的另一个实施例的底视图；
图4示出了图3的底视图，其示出主要流动方向；
图5是图2的加强肋的一种可能配置的特写图；
图6是图2加强肋的另一种可能配置的特写图；
图7是本文中的教示的加强肋的一种可能配置的顶视图；
图8示出了本文中的教示的太阳能模块的支撑部分，其具有接近于中间部分的固定件支撑部；
图9示出了支撑部分，其具有在所述支撑部分内的固定件支撑部；
图10A到10C示出了本文中的教示的太阳能模块的截面视图；以及
图11示出了形成部分太阳能电池阵列的重叠的太阳能模块。
具体实施方式
本文中呈现的解释和说明意图使所属领域的其它技术人员熟悉本教示、其原理和其实际应用。所属领域的技术人员可以用本教示的多种形式调整并且应用本教示，从而可以最好地适合于特定用途的要求。因此，所阐述的本发明的具体实施例不意在是穷尽的或限制本教示。因此，本教示的范围不应参考以上描述来确定，而实际上应参考所附权利要求书连同此类权利要求书所授权的等效物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容都以引用的方式并入用于所有目的。如将从所附权利要求书中所了解，其它组合也是可能的，它们也在此以引用的方式并入本书面说明书中。
本发明教示主张2013年5月31日提交的美国专利申请第61/829,680号的优先权，所述申请的教示的全部内容以引用的方式并入本文中用于所有目的。本文中的教示的多个太阳能模块组合在一起以形成太阳能电池阵列。太阳能电池阵列收集阳光并且将阳光转换成电。一股来说，每个太阳能模块可以个别地放置于容纳形成太阳能电池阵列的全部或一部分的所有太阳能模块的结构中。本文中的教示的太阳能模块可以与含有组成太阳能电池阵列的所有个别太阳能模块的壳体一起使用。优选地，本文中教示的太阳能电池阵列不含容纳组成太阳能电池阵列(也称为光伏阵列)的所有太阳能模块的单独结构。更优选地，每个个别太阳能模块可以直接连接到结构(即，光伏建筑一体化(BIPV)并且个别太阳能模块中的每一个电连接在一起使得形成太阳能电池阵列。最优选地，每个个别太阳能模块可以包含支撑部分和有源部分，并且有源部分可以重叠一个或多个相邻太阳能模块的全部或一部分从而形成“双重叠”，使得每个太阳能模块可以受到保护并且连接到连接表面，和/或使得组合的太阳能模块可以形成叠瓦结构以用于使流体从所述结构的屋顶分流。太阳能模块中的每一个可以具有可间接和/或直接连接到连接表面的部分。优选地，太阳能模块中的每一个的支撑部分可以直接连接到连接表面，并且有源部分可以直接连接到支撑部分或通过延伸穿过支撑部分、围绕支撑部分、穿过中间部分、穿过支撑部分中的固定件支撑部或其组合的固定件直接连接到连接表面。
连接表面可以是为一个或多个太阳能模块提供支撑以使得形成太阳能电池阵列的任何表面。连接表面可以是支撑结构，例如用于容纳太阳能模块中的一个或多个的壳体。优选地，当太阳能模块包含支撑部分时，连接表面可以是屋顶。屋顶可以由具有足够强度来支撑多个太阳能模块的重量的任何材料制成。屋顶可以由使得多个太阳能模块可以直接连接到屋顶的任何材料制成。屋顶可以由多个面板组成，所述面板由木材、胶合板、结构胶合板、装饰胶合板、贴面胶合板、商用胶合板、实用胶合板、船用胶合板、中密度纤维板(MDF)、定向刨花板(OSB)、顺德拉(Sundela)、硬质纤维板、绝缘板、类似物或其组合制成。替代地，连接表面可以是不形成连续屋顶表面的一连串结构组件，例如在板条型屋顶结构的情况下。多个太阳能模块可以连接到连接表面以使得太阳能模块彼此相邻。例如，一个太阳能模块的边缘可以定位成大致上接近于邻接太阳能模块的边缘。优选地，太阳能模块可以彼此部分地重叠。例如，可以用屋顶板应用到屋顶的方式类似的方式使一个太阳能模块的有源部分重叠一个或多个相邻太阳能模块的支撑部分。
可以用使得多个太阳能模块中的每一个可以电连接的任何方式来配置多个太阳能模块。个别太阳能模块中的每一个可以通过一个或多个互连元件电连接到相邻太阳能模块。一个或多个互连元件可以是带、正极汇流条、负极汇流条、连接器、电线、集成的闪光片或其组合。优选地，互连元件是在两个或更多个相邻电池之间延伸的带。互连元件可以是在两个相邻太阳能模块之间延伸并且形成电连接的任何连接器。连接器可以辅助将两个或更多个相邻太阳能模块固定到支撑结构。优选地，连接器不辅助将太阳能模块连接到支撑结构，并且太阳能模块通过固定件连接到屋顶结构。互连元件、连接器或两者可以连接到中间部分、有源部分或两者；延伸穿过中间部分、有源部分或两者；是中间部分、有源部分或两者的一部分，或其组合。优选地，重叠支撑部分不含互连元件、连接器或两者。互连元件、连接器或两者可以定位在中间部分、有源部分、框架或其组合内；延伸穿过中间部分、有源部分、框架或其组合的一部分，或这两者，其位置使得一个或多个固定件可以延伸穿过中间部分、重叠支撑部分或两者。
多个太阳能模块可以通过具有足够强度以耐受环境条件并且形成安全连接的任何固定件连接到屋顶。多个太阳能模块可以与机械固定件、粘合剂、与相邻太阳能模块和/或连接表面的互锁连接或其组合连接。固定件可以是螺钉、钉子、螺栓、卡钉或其组合。粘合剂可以是具有足够强度使太阳能模块连接到屋顶板的任何粘合剂。粘合剂可以是环氧树脂基、硅酮基、丙烯酸基、氨基甲酸酯、聚酰胺、单组分粘合剂、多组分粘合剂、天然粘合剂、合成粘合剂或其组合。连接可以是永久连接、可拆除连接或两者以使得太阳能模块连接到连接表面。太阳能模块可以是重量轻的并且具有低剖面以使得太阳能模块可以直接连接到连接表面。支撑部分可以具有延伸穿过支撑部分的一个支撑部分可以具有延伸穿过支撑部分的一个或多个固定件支撑部以使得太阳能模块可以连接到一个或多个连接表面。
固定件支撑部可以定位在中间部分、重叠支撑部分、框架或其组合内。优选地，固定件支撑部可以定位在重叠支撑部分内、在其中中间部分与重叠支撑部分接触的区域中，或这两者的组合。固定件支撑部可以是延伸穿过支撑部分的通孔、使得固定件可以穿过支撑部分而放置的薄弱区域、可拆除部分、冲压件、较低硬度区域或其组合。优选地，固定件支撑部可以是其中支撑部分被加强的区域，使得固定件可以延伸穿过并且将太阳能模块连接到一个或多个连接表面且当对支撑部分进行移动时固定件不损坏太阳能模块。固定件支撑部可以是使得太阳能模块可以在不损坏有源部分的情况下连接到支撑部分的位置。
太阳能模块包含有源部分和支撑部分。有源部分可以是太阳能模块的当有源部分与阳光接触时产生电的任何部分。有源部分可以由使得当阳光被导向有源部分时将阳光转换成电的任何材料制成。有源部分可以由具有光敏部分的一个或多个太阳能电池制成。优选地，有源部分可以由多个太阳能电池制成。太阳能电池可以由辅助将阳光转换成电的任何材料制成。太阳能电池可以具有本领域中已知的任何类型和材料。可以由其制成太阳能电池的材料的一些非限制性实例包含晶体硅、非晶硅、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)、铜硫族化物类型电池(例如，硒化铜镓、硒化铜铟镓、硒化铜铟、硫化铜铟镓、硫化铜铟、硒化铜铟镓硫化物、砷化镓等(即，通常已知的CIGSS))、非晶硅电池、晶体硅电池、薄膜III-V电池、薄膜II-VI电池、IB-IIIA-硫族化物(例如，IB-IIIA-硒化物、IB-IIIA-硫化物、或IB-IIIA-硒化硫化物)、有机光伏元件，纳米颗粒光伏元件、染料敏化太阳能电池和/或所描述的材料的组合。在一个特定实例中，硒化铜铟镓可以由公式CuIn(1-x)GaxSe(2-y)Sy表示，其中x是0到1且y是0到2。对于铜硫族化物类型电池，本文中的教示构想可能在CIGSS基太阳能电池中使用另外的电活性层，例如，发射体(缓冲)层、导体层(例如，透明导体层)或类似者中的一个或多个。有源部分可以是可挠性或刚性的并且以各种形状和大小出现，但一股是脆性的并且易受环境降解。在优选实施例中，有源部分是可以弯曲而无实质性开裂和/或无显著功能损失的电池。本文中构想其它材料和/或组合，尤其美国专利申请公开案第2012/0118349号的0054段中所公开的那些组合物，所述公开案关于有源部分的材料的内容以引用的方式并入本文中。有源部分的太阳能电池可以并联、串联、混合并联串联布置和/或可以独立电路提供。有源部分可以是组合件。
组合件可以包含以下组件中的一个或多个：前向保护层、后向保护层、加强件、太阳能电池、一个或多个内部保护层或其组合。本文中论述的层中的一层或多层可以是层的组合。例如，前向保护层可以是组合在一起的多层玻璃层的组合。作为另一实例，加强件可以是粘结在一起的多层。如本文中所论述，每个个别层可以包含粘合剂以使得一层或多层粘结在一起形成一层，每一层可以在另一层上方和/或下方包含粘合剂以使得一层或多层相邻层粘结在一起。本文中构想太阳能模块的其它组件和层，其可以与本文中教示的加强件一起使用，尤其是美国专利申请公开案第2012/0118349号的0048到0053段以及美国专利申请公开案第2011/0220183号的0027到0038段和图2A及2B中所公开的那些组件、层和/或材料，所述公开案两者关于可以结合本文中所论述的加强件和太阳能模块使用的有源部分的组件、层和/或材料的内容以引用的方式明确地并入本文中。太阳能电池的层中的一层或多层可以是电路。
有源部分的电路可以是一个或多个汇流条、一个或多个带或两者。电路可以从电池延伸到电池、从太阳能模块延伸到太阳能模块、从电池延伸到太阳能模块、从有源部分延伸到有源部分，或其组合。电路可以集成到一个或多个太阳能电池中、连接一个或多个太阳能电池、电连接到一个或多个太阳能电池，或其组合。电路可以集成到有源部分的一层或多层中和/或围绕有源部分的一层或多层。电路可以延伸穿过有源部分、支撑部分的一部分、由有源部分与支撑部分之间的重叠形成的中间部分，或其组合。
支撑部分和有源部分可以彼此相邻定位。支撑部分可以包含上表面、下表面、一个或多个加强肋、重叠支撑部分、框架支撑部分、中间部分或其组合。框架支撑部分可以是形成围绕有源部分的全部或一部分的边框并且对有源部分提供支撑的任何部分。框架支撑部分可以形成围绕有源部分的全部或一部分的框架、可以围绕有源部分的一个或多个边缘延伸、可以从有源部分的边缘延伸、可以从中间部分延伸、可以形成有源部分的背面、可以重叠有源部分的全部或一部分，或其组合。优选地，支撑部分不在有源部分后方延伸。例如，支撑部分可以围绕有源部分的边缘延伸并且接触有源部分的边缘使得这两部分连接，但是支撑部分不沿着有源部分的背侧(即，与暴露于太阳的侧相反的一侧)延伸。支撑部分可以形成用于有源部分、一个或多个相邻有源部分或两者的组合的保护层。
支撑部分可以包含平坦的平面表面。平坦的平面表面可以是上表面、下表面或两者。优选地，如果支撑部分包含上表面，那么支撑部分不含下平坦表面，或反之亦然。更优选地，平坦的平面表面可以形成重叠支撑部分。重叠支撑部分可以包含上表面、下表面、一个或多个加强肋或其组合。重叠支撑部分可以是在支撑结构上方延伸并且由一个或多个太阳能模块的一个或多个有源部分覆盖以使得当有源部分与重叠支撑部分重叠时重叠支撑部分对相邻太阳能模块的有源部分提供支撑的任何部分。支撑部分以及优选地重叠支撑部分可以在支撑部分远离有源部分、中间部分或两者延伸时逐渐变小。例如，与有源部分相邻的支撑部分的厚度可为约15mm且在距离有源部分最远的边缘处的支撑部分的厚度可为约3mm，并且在其间的部位的大小可以在支撑部分远离有源部分、中间部分或两者延伸时逐渐减小。
支撑部分可以具有使得太阳能模块可以直接连接到连接表面的任何厚度。支撑部分可以具有使得一个或多个相邻有源部分可以重叠支撑部分的全部或一部分的任何厚度。支撑部分的厚度可以跨支撑部分的长度和/或宽度而不同。例如，支撑部分的厚度可以是加强肋加上上表面、下表面或两者的高度。支撑部分可以具有最厚区域To。支撑部分的最厚区域的厚度可为约3mm或更多、优选地约5mm或更多、或更优选地约8mm或更多。支撑部分的最厚区域的厚度可为约50mm或更少、约30mm或更少、优选地约25mm或更少、更优选地约20mm或更少、或最优选地约15mm或更少。支撑部分可以逐渐变小为最薄区域TS。支撑部分的最薄区域的厚度可为约0.2mm或更多、约0.5mm或更多、或约1mm或更多。支撑部分的最薄区域的厚度可为约15mm或更少、约10mm或更少、约5mm或更少、或约2mm或更少。最厚区域TO和最薄区域TS可以具有比例。TO与TS之比可为约1∶1或更大、约2∶1或更大、优选地约3∶1或更大、更优选地约5∶1或更大、或最优选地约7∶1或更大。TO与TS之比可为约40∶1或更小、约30∶1或更小、或约25∶1或更小。支撑部分的最厚区域可以在中间部分、重叠支撑部分或两者中。当在中间部分处测量时太阳能模块的厚度可以包含有源部分和支撑部分的一部分。厚度可以沿着长度、宽度或两者不同。
支撑部分的长度(即，纵向方向或屋顶坡度的方向)可以是任何长度，所述长度足以使得支撑部分的长度大致上与有源部分的长度相同或更长、支撑部分形成用于有源部分的全部和/或一部分的结构基础，或这两者。支撑部分的总长度可为有源部分的长度的约两倍长。例如，支撑部分可以具有沿有源部分的长度延伸的框架，并且支撑部分可以包含大致上与有源部分的大小相同的从中间部分延伸的部分(即，重叠支撑部分)。支撑部分从有源部分延伸的长度(即，中间部分、重叠支撑部分或两者)可以足够大以使得相邻有源部分可以覆盖支撑部分并且通过支撑部分支撑。重叠支撑部分、中间部分或两者(即，不包含围绕有源部分的框架)的长度可以是使得有源部分由支撑部分充分支撑并且当主要部分应用到有源部分时使得有源部分实质上免受损坏的任何长度。重叠支撑部分、中间部分或两者可以与有源部分的大小大致上相同(即，在±2cm内或更少)。优选地，重叠支撑部分、中间部分或两者的长度可为有源部分的大小的约110％或更多、约115％或更多、约120％或更多、或约125％或更多。重叠支撑部分、中间部分或两者的长度可为有源部分的大小的约200％或更少、约175％或更少、或约150％或更少。重叠支撑部分、中间部分或两者可以具有约12cm或更长、约25cm或更长、优选地约30cm或更长、更优选地约35cm或更长、或甚至约45cm或更长的长度。支撑部分包含宽度。
支撑部分的宽度可以是使得当由一个或多个太阳能模块重叠时支撑部分对有源部分提供支撑的任何宽度。支撑部分可以具有超过一个宽度。例如，框架可以具有一个宽度，并且重叠支撑部分可以具有大致上与框架加上有源部分的宽度相同的宽度。优选地，重叠支撑部分和中间部分的宽度大致上相同。重叠支撑部分、中间部分或两者的宽度可为约60cm或更多、优选地约75cm或更多、更优选地约90cm或更多、甚至更优选地约100或更多、或最优选地约105cm或更多。框架部分的宽度可以足够宽以使得框架部分对有源部分提供保护。框架部分可为约5mm宽或更宽、约7mm宽或更宽、或优选地约1cm宽或更宽。重叠支撑部分的宽度与重叠支撑部分的长度可以具有宽度与长度之比。宽度与长度之比可为约1.5∶1或更大、约2∶1或更大、优选地约2.5∶1或更大、且甚至更优选地约3∶1或更大。重叠支撑部分的长度可以包含中间部分。优选地，中间部分的长度不包含于重叠支撑部分的长度中。
中间部分可以是太阳能模块的其中有源部分与支撑部分连接的任何一部分。中间部分可以重叠延伸穿过太阳能模块的有源部分的功能元件。中间部分可以重叠并密封有源部分的一部分。中间部分可以含有一个或多个汇流条、一个或多个带、一个或多个连接端口、一个或多个集成的闪光片或其组合的全部或一部分，以用于形成电连接、允许电力流过太阳能模块，或这两者。中间部分可以是太阳能模块的包含一个或多个浇口位置以及优选地多个一级浇口位置的一部分。
一个或多个浇口位置可以是太阳能模块的任何部分，在所述部分可以增加材料以使得可以形成太阳能模块、支撑部分、中间部分、框架支撑部分、围绕有源部分的边缘部分或其组合的全部或一部分。一个或多个浇口位置可以位于太阳能模块中的任何位置处、沿着太阳能模块的任何位置处或这两者。一个或多个浇口位置可以在支撑部分的正面(即，朝向太阳面向上的一侧)处、在支撑部分的背面(即，面对连接表面)上、在支撑部分的边缘(即，沿着支撑部分的厚度)上，或其组合。优选地，一个或多个浇口位置可以大致上跨越支撑部分的长度(即，纵向方向)和/或宽度(即，横向方向)。一个或多个浇口位置可以对角地跨越支撑部分或具有交错的关系。一个或多个浇口位置可以间隔开并且在支撑部分的两个边缘之间跨越。可以零星地放置浇口位置中的一个或多个。例如，每个框架可以包含相对于其它浇口位置随机定位的一个或多个浇口位置。一个或多个浇口位置可以沿着支撑部分一致地放置。例如，浇口位置可以放置成直线或匹配的对。
可以在支撑部分的整个形成期间打开一个或多个浇口位置。可以在支撑部分的形成期间依序打开一个或多个浇口位置。例如，可以首先打开中间的浇口，并且接着当中间浇口位置开始填充时可以打开并填充从两侧向外移的浇口位置。打开浇口位置的顺序可以是如聚合组合物在支撑部分内沿着长度、沿着宽度或两者以线性方式流动的任何顺序。可以对浇口位置进行排序以使得首先打开一级浇口位置，第二打开二级浇口位置并且第三打开三级浇口位置。优选地，打开浇口位置的顺序是使得大致上消除径向流(即，在除沿着长度或宽度外的方向上的流动为约10％或更少、约5％或更少、或约2％或更少)或优选地完全消除径向流。
支撑部分、中间部分或两者可以包含仅一列一级浇口位置。一级浇口位置可以位于沿着支撑部分的任何位置处。优选地，一级浇口位置在中间部分中。支撑部分可以包含多个一级浇口位置、多个二级浇口位置或两者。支撑部分可以包含一个或多个二级浇口位置。一个或多个二级浇口位置可以位于沿着支撑部分的与一级浇口位置间隔开的任何位置处。优选地，二级浇口位置延伸穿过重叠支撑部分的中心区域、中间部分或两者。二级浇口位置可以位于一级浇口位置与远端边缘(即，支撑部分的距离有源部分最远的边缘)之间的大致上半途中。支撑部分可以包含位于远离一级浇口位置和二级浇口位置的三级浇口位置。优选地，当存在三级浇口位置时，它们位于围绕有源部分的框架支撑部分上。可以当聚合组合物延伸到模具中以形成支撑部分时在太阳能模块中形成浇口位置。浇口位置可以是在其中注入聚合组合物以使得形成支撑部分、一个或多个肋、上表面、下表面或其组合的部位。
有源部分、支撑部分、中间部分或其组合可以各自具有上表面、下表面或两者。优选地，有源部分包含组合件并且包含上表面和下表面两者。优选地，支撑部分、中间部分或两者包含仅上表面或下表面并且包含从相应上表面、下表面或两者延伸的一个或多个肋。重叠支撑部分可以包含仅上表面或仅下表面并且中间部分可以包含同一上表面或同一下表面。例如，中间部分的上表面延伸并形成支撑部分的上表面。然而，中间部分可以包含与重叠支撑部分相反的表面。例如，如果重叠支撑表面包含上表面，那么中间部分包含下表面，或反之亦然。在另一实例中，重叠支撑部分可以包含上表面并且同一表面可以形成中间部分的下表面。框架支撑部分的全部或一部分可以包含上表面和下表面两者并且重叠支撑部分可以包含上表面、下表面或两者。上表面、下表面或两者可以包含厚度。
上表面、下表面或两者的厚度可以在支撑部分的不同区域处不同。上表面、下表面或两者可以在中间部分、框架支撑部分或两者具有最大厚度。上表面、下表面或两者在框架、中间部分或两者中的厚度可以足够大以使得在形成这些区段期间聚合组合物的流动是线性的(即，以与径向相反的大致上直线扩展)。如本文中所论述，过程可以包含控制聚合组合物沿着肋流动的量、调整肋的定向、调整用于支撑部分的聚合组合物的组合物或其组合的步骤使得所得支撑部分可以具有尺寸稳定性、平坦度或两者。通过使肋的壁厚小于上表面、下表面或两者的壁厚，聚合物流动可以是不与肋定向对准的。通过使肋的壁厚大于上表面、下表面或两者的壁厚，聚合组合物可以沿着肋的长度流动以产生不同机械特性。上表面、下表面或两者在框架支撑部分、中间部分或两者中的厚度可以大于在重叠支撑部分中的厚度，使得当聚合组合物从中间部分中的浇口位置延伸时，聚合组合物线性地流入重叠支撑部分中。重叠支撑部分的上表面、下表面或两者的最厚部分的厚度可为(X)并且中间部分的厚度可为约1.1X或更多、约1.3X或更多、约1.5X或更多、约2X或更多、或甚至约3X或更多。
上表面、下表面或两者可以是可为大致上平坦、大致上平行于连接表面延伸、或这两者的任何表面。支撑部分可以包含上表面和下表面两者，其中一个或多个肋在这两个表面之间延伸。优选地，支撑部分包含仅上表面或仅下表面，其中一个或多个肋连接到相应表面。优选地，上表面、下表面或两者可以是大致上平面的和/或平面的使得一个或多个相邻有源部分可以在支撑部分上方延伸，并且支撑部分为有源部分提供支撑表面。上表面、下表面或两者可以包含一个或多个孔使得流体可以穿过相应表面。优选地，上表面、下表面或两者可以是大体上连续的(即，不含孔或间隙)使得上表面、下表面或两者在连接表面上方形成流体屏障。上表面、下表面或两者可以不含弯曲、翘曲、曲线、非平面部分或其组合。上表面、下表面或两者可以由聚合组合物、纤维增强聚合组合物或这两者构造。
聚合组合物、纤维增强聚合组合物或两者可以在上表面、下表面或两者内定向。在上表面、下表面或两者内的聚合组合物、纤维增强聚合组合物或两者可以沿着支撑部分的长度或宽度大致上对准(即，±10度或更少，或优选地±5度或更少)。在上表面、下表面或两者内的聚合组合物、纤维增强聚合组合物或两者可以沿着一级流动方向、二级流动方向或两者对准。在上表面、下表面或两者内的聚合组合物、纤维增强聚合组合物或两者优选地可以不在径向上定向。例如，在上表面、下表面或两者内聚合组合物、纤维增强聚合组合物或两者可以不含弓形部分。在上表面、下表面或两者内的聚合组合物、纤维增强聚合组合物或两者可以大致上垂直于一个或多个加强肋、在高于或低于一个或多个加强肋的平面中，或这两者。
一个或多个加强肋可以从上表面、下表面或两者延伸并且连接到上表面、下表面或两者。例如，上表面、下表面或两者与加强肋可以是一个一体式形成的件。一个或多个加强肋可以是远离上表面、下表面或两者延伸并且对上表面、下表面或两者提供支撑的任何肋。加强肋可以是不与任何相邻肋接触的个别肋。优选地，加强肋是相对于彼此成角度地延伸以形成网络结构的一连串互连的肋。更优选地，支撑部分包含多个加强肋并且加强肋中的至少一些是互连的。加强肋可以形成离散的封闭式结构、互连的封闭式结构或两者。加强肋可以位于上表面、下表面或两者上，使得当施加力到支撑部分时加强肋置于拉伸、压缩或两者的组合中并且提供横向硬度、纵向硬度或两者且大致上阻止附接的有源部分、相邻的有源部分或两者的挠曲、弯曲或两者。加强肋可以相对于彼此成角度地定位使得当施加力到支撑部分时肋阻止朝向彼此移动、阻止远离彼此移动，或这两者。
加强肋可以相对于支撑部分的长度和宽度的几乎任何角度延伸。优选地，加强肋相对于长度和宽度成角度地延伸(即，不垂直于和/或平行于长度和/或宽度)。例如，一个或多个肋可以与沿着长度延伸的边缘和沿着宽度延伸的边缘形成45度角。加强肋可以中断聚合组合物的流动路径的任何角度延伸。加强肋的角度可以使得在一级方向、二级方向或两者上中断聚合组合物的角度延伸。一个或多个加强肋可以连接在一起并且可以形成几何形状。一个或多个加强肋可以连接在一起以形成封闭式图案(即，加强结构)。一个或多个加强肋可以连接在一起以形成封闭式图案，并且所述封闭式图案可以连接到相邻的封闭式图案使得形成一连串互连的肋(即，加强结构)。肋、每个封闭式图案或两者中的每一个可以定位成紧挨着(例如，分隔开约2mm或更少、约1mm或更少、或约0.5mm或更少的距离)。一个或多个加强肋可以是几何体的、非几何体的、对称的、不对称的、圆形、三角形、多边形、菱形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、百边形或其组合。加强肋当形成为网络结构时可以具有垂直于和/或平行于长度和/或宽度的部分；然而，加强肋的大部分(即，长度的51％或更多、70％或更多、或甚至80％或更多)以相对于支撑部分的宽度和/或长度的非垂直和/或非平行角度地延伸。
可以基于结构的材料属性和几何结构计算支撑结构的有效模数。有效模数定义为取决于所包含的材料属性和几何效应的结构的给定方向上的硬度。有效模数大体上用于给定横截面的突出区域，包含肋和壁之间的实心区域和空心区域两者。就支撑部分来说，材料可以是各种类型，包含复合物构造，例如聚合物与填充剂和添加剂的组合。聚合物与填充剂和添加剂均可以归因于聚合物的或无机填充剂的匹配而具有各向异性。此匹配可以通过材料的设计或根据在制造期间的应力与应变来进行。通过计算有效模数，可以使用肋在支撑结构中的几何结构来调整支撑部分在给定方向上的硬度，或者增强或者抵消非各向同性材料属性或其组合。
在此构想可以针对多方向力或模式的组合调整有效模数。这些模式包含但不限于拉伸、压缩、弯曲、剪切、热负荷或其组合。可以结合肋定向、厚度、长度、频率、数量或其组合调整顶部或底部表面的位置以提供一个方向上的必需的有效模数。可以就处理或维修中存在的热相关的应力与应变给予特殊考量。线性热膨胀系数可以在导致应力与应变线性热膨胀系数可以在所安装系统的材料、组件或子分量之间变化从而产生可以通过调整有效模数来设计的应力与应变。
肋的角度可以基于支撑区域的所需方向硬度(例如，给定方向上的预定有效模数)而变化。肋的角度可以变化从而使得支撑部分的宽度的有效模数不同于支撑部分的长度的有效模数。优选地，一个或多个加强肋的角度变化，直到宽度方向上的硬度大致上等于长度方向上的硬度。对于具有六边的加强结构，沿着在制造支撑部分期间聚合组合物的二级流动方向(即，长度)的有效模数可以使用以下公式计算得出：
其中：
t＝加强肋的厚度
1＝加强肋的长度，其中所有肋具有相等长度
θ＝与到加强肋壁的流动方向的角度
E1＝沿着太阳能模块的长度的有效模数(例如，X2)并且
Es＝散装材料的弹性模数
类似地，对于具有六边的几何结构，沿着在制造支撑部分期间聚合组合物的一级流动方向(即，宽度)的有效模数可以使用以下公式计算得出：
其中：
t＝加强肋的厚度
1＝加强肋的长度，其中所有肋具有相等长度
θ＝与到加强肋壁的流动方向的角度
E2＝沿着太阳能模块的宽度的有效模数(例如，X1)并且
Es＝散装材料的弹性模数
通过组合以上两个方程式得出以下方程式可以使用以下方程式来确定取决于θ的有效模数的改变：
因此，取决于加强肋的长度、加强肋的厚度、材料特性、加强肋的角度或其组合，有效模数跨长度和宽度可以大致上相等(即，具有等于1±50％或更少的比例)。可以通过为例如θ、厚度和长度等一些变量提供恒定值并且调整材料的材料属性计算出E1与E2之比。例如，θ可以是30度，厚度可以是1mm，长度可以是30mm，可以使用聚合纤维增强树脂。如果所得的在一级方向上的Es与二级方向上的Es之比不相等，那么可以调整θ直到E1和E2大致上相等。在一些情况下可能需要E1与E2之比不是1。E1与E2之比可为约5∶1或更小、约4∶1或更小、优选地约2∶1或更小、并且更优选地约1.5∶1或更小，E1与E2之比可为约1∶5或更小、约1∶4或更小、优选地约1∶2或更小、或更优选地约1∶1.5或更小。因此，取决于所需有效模数，θ可为约15度或更大、优选地约20度或更大、或更优选地约25度或更大。取决于所需有效模数，θ可为约60度或更小、约45度或更小、或约35度或更小。
一个或多个加强肋可以具有足够高度使得加强肋从上表面延伸从而与支撑结构(例如，屋顶)接触或从下表面延伸并且与一个或多个相邻太阳能模块的有源部分的底壁接触，使得形成逐渐变小的表面。一个或多个加强肋的高度可以如上文所论述相对于支撑部分的高度逐渐变小。一个或多个加强肋的高度可以是如上文所论述的支撑件部分的高度之一。因此，加强肋的高度可以连同支撑部分的长度和/或宽度一起变化，使得支撑部分可以形成用于有源部分的平坦表面、可以平行于支撑结构，或这两者。每个加强肋可以具有某一厚度。
加强肋的厚度可以是加强肋的两个相邻面之间的距离。换句话说，每个加强肋包含两个大致上平行的壁，其沿着一个或多个相邻有源部分的上表面与支撑结构之间和/或下表面与底部之间的高度延伸，并且两个大致上平行的壁之间的距离是每个加强肋的厚度。厚度可以是任何厚度，其使得加强肋对支撑部分提供足够的刚性、可挠性、有效模数或其组合，使得支撑部分保持为平坦、平面或两者，以便如果需要加强肋可以适应附接结构。例如，当施加力到支撑部分时，一个或多个加强肋置于拉伸中使得上表面阻止偏转并且保持大致上平面，从而对有源部分提供支撑。厚度可以是使得支撑部分支撑有源部分、安装工或两者的重量而不导致支撑部分的实质偏转从而使得有源部分免受损坏的任何厚度。厚度可以足以使得当在聚合组合物中使用加强纤维时，加强纤维可以延伸到加强肋中、沿着加强肋的长度对准、沿着加强肋的高度延伸(即，垂直于上表面、下表面或两者)，或其组合。优选地，每个加强肋的厚度大于在聚合组合物中使用的最大加强纤维的厚度，使得在制造期间加强纤维至少部分地延伸到加强肋中。加强肋的厚度足够厚使得聚合组合物、加强纤维或两者在制造期间延伸到加强肋中、沿着加强肋的长度流动，或这两者。加强肋的厚度可为约0.2mm或更多、约0.5mm或更多、或约1mm或更多。加强肋的厚度可为约5mm或更少、约3mm或更少、或约2mm或更少。加强肋的厚度可以基于以下而变化：用以形成支撑部分的聚合组合物的类型、如上文所论述的每个肋的角度、肋的长度、上表面的厚度、下表面的厚度、或其组合。加强肋中的每一个可以包含一个或多个凹陷部。
一个或多个凹陷部中的每一个可以是加强肋的任何部分，在所述部分中肋的高度小于围绕的肋的高度、形成空间用于流体流动，或这两者。一个或多个凹陷部可以是可允许流体从太阳能模块的支撑部分、有源部分或两者流动的任何装置。每个加强肋可以包含一个或多个凹陷部、加强肋的预定区域可以包含凹陷部并且其它加强肋可经配置以将流体引导到一个或多个凹陷部，或这两者。凹陷部可以是延伸穿过肋的孔、肋中的垂直狭缝、不存在肋的部分、在两个相邻肋之间的空隙，或其组合。优选地，凹陷部是肋中的锥形，使得流体可以在凹陷部上方和/或下方穿过并且不被加强肋截留。凹陷部的位置可以通过加强肋的预定定向来确定。例如，如果肋设计为定向成使得加强肋面对支撑结构，那么凹陷部可以定位成使得流体沿着支撑结构在凹陷部下方流动。在另一实例中，如果意图使肋定向成使得加强肋面向上(即，仅存在下表面)，那么凹陷部可以定位成接近于下表面，使得流体沿着下表面、在加强肋穿过凹陷部的一部分下或两者穿过凹陷部。凹陷部中的每一个可以产生在两个或更多个相邻加强肋(即，上表面、下表面或两者)之间的空隙。
聚合组合物可以是可具有低收缩、产生长度与宽度之间的平均弹性模数或这两者的组合的任何聚合组合物。聚合组合物可以是可能够流动的、具有高绝缘属性、流体不可渗透性、高可挠性、低变形、低模数或其组合的任何聚合组合物。可以与本文中教示的太阳能模块一起使用一些聚合组合物是弹性体、热塑性塑料、热固性聚合物或其组合。聚合组合物可以包含经填充的或未经填充的可塑塑料、聚烯烃、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、氢化苯乙烯丁二烯橡胶、聚酯酰胺、聚砜、醋酸纤维(acetel)、丙烯酸、聚氯乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、热塑性和热固性聚氨基甲酸酯、聚乙烯、聚苯乙烯合成和天然橡胶、环氧化物、苯乙烯丙烯腈(SAN)、丙烯酸、聚苯乙烯、热塑性氨基甲酸脂聚合物、热塑性弹性体(TPO、TPE、TPR)、聚酰、硅酮、乙烯基树脂或其任何组合。聚合组合物可以不含填充剂、纤维、加强材料或其组合。聚合组合物可以包含填充剂，例如着色剂；阻燃(FR)或抗燃(IR)材料；加强材料，例如玻璃或矿物纤维；表面改性剂；或其组合。聚合组合物还可包含抗氧化剂、脱模剂、发泡剂以及其它常用塑料添加剂。
支撑部分可以通过任何过程形成，其中所得支撑部分是大致上平坦的并且不含翘曲、不含卷曲或两者。支撑部分可以通过压缩模制、注塑模制、层压或其组合形成。优选地，通过注塑模制来制造支撑部分。在处理支撑部分期间，由于聚合组合物的流动方向(即，纵向和垂直(横向)方向)，所得支撑部分的材料属性可以是实质上不同的。聚合组合物、纤维、填充剂、加强材料或其组合可以通过处理的剪切应力来定向，使得聚合组合物在处理之后在加强肋之外的区域中是非各向同性的，但是在处理之后在加强肋内是大致上各向同性的。当聚合组合物包含经各向异性材料(例如，玻璃、云母等)填充的聚合物或两者以形成支撑部分时，支撑部分可以在纵向方向上比在横向方向上具有更高强度、更高拉伸性、更低热膨胀系数或其组合。这些材料对比不具有各向异性材料的材料可以产生长度与宽度之间的不同弹性模数，并且因此加强肋的角度可以改变使得长度和宽度的弹性模数大致上相等。如果材料未填充有各向异性矿物填充剂，那么可能出现截然不同的材料属性。材料特性的改变可能导致在从用于制造的模具中拆除模制部件之后模制部件的变形，因此可以如本文中所论述针对每个支撑部分计算加强肋的角度。
图1示出了太阳能模块2的正视图。太阳能模块2包含有源部分4和支撑部分6。有源部分4包含设置在其中的多个太阳能电池52。支撑部分6包含重叠支撑部分6A、围绕有源部分4延伸的框架支撑部分6B以及中间部分6C。一列固定件位置50位于重叠支撑部分6A中且接近于中间部分6C。
图2示出了太阳能模块2的底侧。太阳能模块2包含有源部分4、支撑部分6A以及中间部分6C。一列浇口位置10位于有源部分4与支撑部分6之间的中间部分6C中。浇口位置10是其中将聚合组合物和/或纤维增强聚合组合物注入到模具(未示出)中使得形成支撑部分6和加强肋20的位置。中间部分6C包含比支撑部分6更大的标称壁厚，并且支撑部分6的厚度随着支撑部分6远离中间部分6C延伸而逐渐变小。在制造过程期间，中间部分6C将在推进聚合组合物以形成支撑部分6之前被大致填充。随着聚合组合物从中间部分6C延伸到支撑部分6中，从有源部分4到重叠支撑部分6A的流动将是大致上线性的，除非通过加强肋20改变流动。
图3示出了太阳能模块2的底侧，所述太阳能模块具有有源部分4、支撑部分6以及中间部分6C，包含一列一级浇口位置10。如所图示的太阳能模块2包含一行一级浇口位置10和一行二级浇口位置12，每行具有多个浇口位置。所述组一级浇口位置10位于重叠支撑部分6A与有源部分4之间的中间部分6C中。二级浇口位置12跨重叠支撑部分6A的中心区域定位。
图4示出了包含一行一级浇口位置10和二级浇口位置12的太阳能模块2。如所图示，形成重叠支撑部分6A的材料从中间部分6C中的一级浇口位置10和一级流动方向40上的二级浇口位置12流动。太阳能模块2具有长度(L)和宽度(W)。
图5是图2的重叠支撑部分6A的一个实例的特写图。重叠支撑部分6A包含多个加强肋20和在加强肋20之间的间隙24。间隙24是在加强肋20之间的其中暴露上表面或下表面的空间。当聚合组合物穿过重叠支撑部分6A的间隙24(即，上表面或下表面)并且在一级流动方向40上流动时形成加强肋20。由于一些肋横向于此一级流动方向40并且与二级流动方向42对齐，因此横向肋将在材料推进经过它们时进行填充。
图6是图2的重叠支撑部分6A的另一个可能实例的特写图。重叠支撑部分6A包含多个互连的加强肋20，在其间的间隙24暴露上表面或下表面。加强肋20中的每一个具有高度(H)。多个加强肋20中的一些包含具有高度(HD)的肋凹陷部22。如所图示，肋凹陷部22的高度(HD)小于加强肋的高度(H)。
图7示出了加强肋20的一种可能配置的平面图。如所图示的加强肋20具有厚度(t)。在制造加强肋20期间，材料垂直于一级流动方向40延伸，具有沿着二级流动方向42的最少流动，从而形成加强肋20中的每一个。当材料形成肋时，材料沿着长度(I)被纵向引导，从而防止在二级流动方向42上的径向膨胀。接着沿着加强肋20的下一部分引导材料，这与一级流动方向40形成角度(θ)。替代地，材料沿着一级流动方向40流动并且聚合组合物将垂直延伸到加强肋20中(即，大致上垂直于上表面、下表面或两者)。
图8示出了一个太阳能模块2的顶视图，其中固定件位置50是在重叠支撑部分6A中在中间部分6C的边缘上并且包含固定件支撑部54。中间部分6C包含贯穿中间部分6C延伸的多个中间加强肋26。
图9示出了太阳能模块2的另一实例的顶视图，其在重叠支撑部分6A中与中间部分6C间隔一定距离处具有配备固定件支撑部54的多个固定件位置50。中间部分6C包含沿着中间部分6C延伸的多个中间加强肋26。
图10A到10C示出了如本文中教示的太阳能模块2的截面视图。太阳能模块2中的每一个包含支撑部分6，具有在其间的有源部分4。有源部分4包含在有源部分4一端上的框架支撑部分6B，其中支撑部分6包含在相对侧上的重叠支撑部分6A和中间部分6C。具有固定件支撑部54的固定件位置50示出在中间部分6C与重叠支撑部分6A之间。在加强肋20中的每一个之间存在空隙24以使得暴露上表面60的底部。
图10A示出了有源部分4在下表面62处连接到中间部分6C。中间部分6C包含从下表面62延伸的中间加强肋26。重叠支撑部分6A包含从上表面60延伸的多个加强肋20。
图10B示出了有源部分4沿着中间部分6C的顶部与中间部分6C形成连接。中间部分6C包含连接到上表面60并且沿着中间部分6C的底侧延伸的中间加强肋26。重叠支撑部分6A包含从上表面60延伸的多个加强肋20。
图10C示出了框架支撑部分6B包含在相邻太阳能模块(未示出)一部分上方延伸的唇缘8。中间部分6C包含延伸到中部的有源部分4，使得中间加强肋26在有源部分4上方延伸并且中间加强肋26在有源部分4下方延伸。重叠支撑部分6A包含从上表面60延伸的多个加强肋20。
图11示出了太阳能模块2的部分太阳能电池阵列。太阳能模块的有源部分4在一个更多相邻太阳能模块的重叠支撑部分6A和中间部分6C上方延伸使得形成叠瓦配置。
本文中所述的任何数值包含从较低值到较高值以一个单位为增量的所有值，条件是在任何较低值与任何较高值之间存在至少2个单位的间隔。作为一实例，如果陈述组分的量或过程变量的值(例如，温度、压力、时间等)为(例如)从1到90、优选地从20到80、更优选地从30到70，那么希望在本说明书中明确地列举例如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于一的值，将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1，视情况而定。这些仅是具体意图的实例，并且在所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合被视为以类似方式在本申请案中明确地陈述。
除非另行说明，否则所有的范围包含两个端点以及在所述端点之间的所有数值。与范围结合使用的“约”或“大致”适用于所述范围的两个端值。因此，“约20到30”意图涵盖“约20到约30”，包括至少指定的端点。
所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容都以引用的方式并入用于所有目的。用于描述组合的术语“基本上由……组成”应包含所识别的元件、成分、组件或步骤，以及不实质上影响组合的基本和新颖特征的此类其它元件、成分、组件或步骤。本文中用于描述元件、成分、组件或步骤的组合的术语“包括”或“包含”的使用也涵盖基本上由所述元件、成分、组件或步骤组成的实施例。通过在本文中使用术语“可以”，希望“可以”被包括的任何所描述的属性是任选的。
可以通过单个整合的元件、成分、组分或步骤提供多个元件、成分、组分或步骤。或者，单个整合的元件、成分、组分或步骤可能分成单独的多个元件、成分、组分或步骤。用于描述元件、成分、组件或步骤的“一”或“一个”的公开内容并不意图排除另外的元件、成分、组件或步骤。
应理解，以上描述意图是说明性而非限制性的。在阅读以上描述之后，所提供的许多实施例以及许多应用(除实例以外)对所属领域的技术人员将是显而易见的。因此，本教示的范围不应参考以上描述来确定，而实际上应参考所附权利要求书连同此类权利要求书所授权的等效物的全部范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容都以引用的方式并入用于所有目的。所述权利要求书中的本文所公开的主题的任何方面的省略不是此类主题的免责声明，也不应视为本发明人不将此类主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (15)

1.一种太阳能模块(2)，其包括：
a.有源部分(4)和
b.支撑部分(6)，
其中所述太阳能模块包括从所述有源部分的边缘延伸至所述支撑部分的相对边缘的长度，并且所述太阳能模块包括从所述有源部分和所述支撑部分的第一边缘延伸至所述有源部分和所述支撑部分的第二边缘的宽度；
其中所述支撑部分(6)和所述有源部分(4)各自包括：
i.上表面(60)，
ii.下表面(62)，
iii.或两者；
其中所述支撑部分(6)的所述上表面(60)或所述下表面(62)包含：
多个加强肋(20)；其中所述多个加强肋(20)是一连串互连的封闭式图案、彼此相邻定位的多个封闭式图案、遍及所述上表面和/或下表面的多个部分互连的图案或其组合，并且所述加强肋(20)是大致上类似的重复结构：对称的、不对称的、圆形、三角形、多边形、菱形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、百边形或其组合，使得一连串加强肋大致上覆盖所述支撑部分；并且
其中所述太阳能模块(2)包含：
所述多个加强肋(20)沿着所述支撑部分(6)成角度地延伸，使得所述支撑部分(6)沿着所述宽度的有效模数大致上等于所述支撑部分(6)沿着所述长度的有效模数，并且所述多个加强肋相对于所述长度成角度地延伸，使得所述多个加强肋不平行于所述长度。
2.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述多个加强肋(20)大致上覆盖所述支撑部分的所述下表面(62)、所述上表面(60)或两者，并且所述多个加强肋(20)相对于彼此成角度地并且相对于所述支撑部分(6)的所述宽度和所述长度两者成角度地延伸，使得所述多个加强肋不平行于所述宽度。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的太阳能模块，其中所述太阳能模块包括中间部分，所述中间部分包含沿着所述中间部分延伸的多个中间加强肋。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述支撑部分(6)由聚合组合物制成，并且其中所述支撑部分(6)包含纤维，并且在所述一个或多个加强肋(20)中的每一个之间所述上表面(60)或所述下表面(62)中的所述纤维大体上沿着所述聚合组合物的流动方向来定向，并且
其中所述纤维在所述多个加强肋(20)中沿着所述多个加强肋(20)的方向定向；在所述加强肋(20)内垂直于所述上表面、垂直于所述下表面、或垂直于两者；或上述两者的组合，使得所述纤维在所述多个加强肋(20)中的所述定向不同于所述纤维在所述上表面或所述下表面中的所述定向。
5.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中所述支撑部分(6)包含：另外的一列浇口位置(12)，其在所述支撑部分(6)的中心区域中跨所述支撑部分(6)的宽度延伸；框架支撑部分(6B)，其至少部分地围绕所述有源部分(6)延伸和/或包含另外的一列浇口位置(12)或这两者。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述一个或多个加强肋(20)中的一个或多个包含肋凹陷部(22)，使得所述一个或多个加强肋(20)在所述肋凹陷部(22)处不与相对的屋面结构接触，水可以越过和/或通过所述肋凹陷部(22)或这两者。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述支撑部分(6)从所述有源部分(6)的上表面(60)延伸。
8.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述支撑部分包括重叠支撑部分，并且所述重叠支撑部分(6A)包含仅所述上表面(60)且不含所述下表面(62)。
9.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述太阳能模块包括中间部分，并且所述中间部分(6C)的所述上表面(60)或所述下表面(62)的厚度大于所述支撑部分(6)的所述上表面(60)或所述下表面(62)的厚度。
10.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述太阳能模块包括重叠支撑部分和中间部分，并且所述重叠支撑部分(6A)和所述中间部分(6C)两者包含加强肋(20)，并且所述加强肋(20)连接到所述重叠支撑部分(6A)的上表面(60)和所述中间部分(6C)的下表面(62)，或反之亦然，并且
其中所述重叠支撑部分(6A)的所述上表面(60)是所述中间部分(6C)的所述下表面，或反之亦然。
11.根据权利要求1或2所述的太阳能模块，其中所述多个加强肋是六边形或八边形。
12.一种制造根据权利要求1至11中任一权利要求所述的支撑部分的方法，其包括：
a.在一个或多个浇口位置(10、12)处注入聚合组合物，使得所述聚合组合物展开并形成所述支撑部分(6)，并且
b.其中所述支撑部分(6)围绕所述有源部分(4)形成框架(6B)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述聚合组合物包含纤维并且在注入期间通过所述一个或多个加强肋(20)定向所述纤维。
14.根据权利要求12到13中任一权利要求所述的方法，其中在所述注入的步骤期间所述加强肋(20)中断所述聚合组合物的流动路径，使得所述加强肋(20)将所述聚合组合物的流动导引到预定位置、预定定向，改变所述聚合组合物的流动以具有与在所述上表面(60)或所述下表面(62)中的流动不同的流动方向，或其组合。
15.一种太阳能电池阵列，其包括：
多个根据权利要求1到11中任一权利要求所述的太阳能模块(2)，其中多个太阳能模块(2)中的一些的支撑部分由一个或多个相邻太阳能模块(2)覆盖。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016060924A1 (en) * 2014-10-14 2016-04-21 Dow Global Technologies Llc Base plate for photovoltaic module
WO2017098607A1 (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 株式会社カネカ 太陽電池モジュール及び屋根構造
WO2018044856A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 Dow Global Technologies Llc Base plate including a support structure for reducing stepping loads on a photovoltaic laminate
JP3228326U (ja) * 2020-07-09 2020-10-22 アクセルエナジー パワー ピーティーイー エルティーディーＡｃｃｅｌｅｎｅｒｇｙ Ｐｏｗｅｒ Ｐｔｅ． Ｌｔｄ． 安全な発電が可能な太陽光発電建材

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611090A (en) * 1984-12-28 1986-09-09 Standard Oil Company Semirigid photovoltaic module assembly and structural support therefor
CN102844889A (zh) * 2010-02-05 2012-12-26 图利普斯太阳能国际公司 使用太阳辐射发电的设备、面板支架及系统
CN102985628A (zh) * 2010-11-30 2013-03-20 三菱重工机电系统株式会社 太阳能发电面板安装用基座
WO2013074402A2 (en) * 2011-11-15 2013-05-23 Dow Global Technologies Llc Improved flexible low modulus photovoltaic building sheathing member

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2168218A (en) * 1937-09-28 1939-08-01 Patent & Licensing Corp Mastic shingle
EP0562001A4 (en) 1990-12-04 1993-10-20 Hexcel Corporation Process for the preparation of thermoplastic honeycomb sandwich structures
US5437735A (en) 1993-12-30 1995-08-01 United Solar Systems Corporation Photovoltaic shingle system
US6119415A (en) * 1996-03-29 2000-09-19 Braas Gmbh Pitched roof with an energy collection system
AU4426197A (en) 1996-09-20 1998-04-14 Hexcel Corporation Improved lightweight, self-sustaining anisotropic honeycomb material
JP2001500810A (ja) 1996-09-24 2001-01-23 ザ グッドイヤー タイヤ アンド ラバー カンパニー 射出成形を用いて短繊維を所望の方向へ配向させる方法
US6106752A (en) 1996-09-24 2000-08-22 The Goodyear Tire & Rubber Company Use of injection molding to orient short fibers in desired directions
JP3757369B2 (ja) * 1997-08-05 2006-03-22 Ｙｋｋ Ａｐ株式会社 太陽電池モジュールの製造方法及びその太陽電池モジュール
JP2003161013A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Shin Dick Kako Kk 太陽電池パネル及びその取付方法
JP2003218375A (ja) 2002-01-24 2003-07-31 Ykk Corp 太陽電池モジュール
WO2005124892A2 (en) 2004-06-09 2005-12-29 Tom Faust Devulcanized photovoltaic roofing tiles
US8276329B2 (en) 2005-05-27 2012-10-02 Sunpower Corporation Fire resistant PV shingle assembly
JP2006116894A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Toyobo Co Ltd 熱伝導性成形品
USD572843S1 (en) 2006-04-13 2008-07-08 Solar Century Holdings Ltd. Photovoltaic interlocking rooftile
US7506477B2 (en) * 2006-06-30 2009-03-24 Lumeta, Inc. Profile roof tile with integrated photovoltaic module
US7985919B1 (en) 2006-08-18 2011-07-26 Nanosolar, Inc. Thermal management for photovoltaic devices
US20110223372A1 (en) 2006-10-16 2011-09-15 Csp Systems, Inc. Non-Planar Composite Structural Panel
US20090000222A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Kalkanoglu Husnu M Photovoltaic Roofing Tiles And Methods For Making Them
CA2718561A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Bayer Materialscience Ag Photovoltaic solar module
AU2009244548B2 (en) 2008-05-05 2012-05-03 Dow Global Technologies Llc System for installation of photovoltaic devices on a structure
WO2010017847A1 (de) * 2008-08-12 2010-02-18 Webasto Ag Fahrzeugflächenbauteil mit solarzellenanordnung
US8511006B2 (en) * 2009-07-02 2013-08-20 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Building-integrated solar-panel roof element systems
US7870691B2 (en) 2009-07-15 2011-01-18 Williams David A Green roof tile system and methods of use
US8136322B2 (en) * 2009-08-25 2012-03-20 Tamko Building Products, Inc. Composite shingle
CA2795499A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Michael E. Mills Improved photovoltaic device
EP2652797A1 (en) * 2010-12-17 2013-10-23 Dow Global Technologies LLC Improved photovoltaic device
US8631614B2 (en) 2010-12-31 2014-01-21 Robert D. Livsey Roofing product with integrated photovoltaic elements and flashing system
CN103493217A (zh) 2011-01-10 2014-01-01 纳沃萨恩公司 光伏模块和安装系统
JP2014514758A (ja) * 2011-04-01 2014-06-19 ヌボサン，インコーポレイテッド 屋根板型光起電力モジュール
JP5712048B2 (ja) * 2011-05-16 2015-05-07 株式会社シンセイ 繊維状フィラー入り樹脂からなる射出成形品の製造方法
JP2013091189A (ja) * 2011-10-24 2013-05-16 Beteru:Kk 高熱伝導性樹脂の射出成形物
JP6371220B2 (ja) * 2011-11-30 2018-08-08 ジニアテック リミテッド 屋根葺き、被覆、またはサイディング製品、その製造方法、および太陽光エネルギー回収システムの部品としてのその用途
CN202968759U (zh) 2012-10-29 2013-06-05 台山市华兴光电科技有限公司 一种磷化铟生长材料烘烤炉

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611090A (en) * 1984-12-28 1986-09-09 Standard Oil Company Semirigid photovoltaic module assembly and structural support therefor
CN102844889A (zh) * 2010-02-05 2012-12-26 图利普斯太阳能国际公司 使用太阳辐射发电的设备、面板支架及系统
CN102985628A (zh) * 2010-11-30 2013-03-20 三菱重工机电系统株式会社 太阳能发电面板安装用基座
WO2013074402A2 (en) * 2011-11-15 2013-05-23 Dow Global Technologies Llc Improved flexible low modulus photovoltaic building sheathing member

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