CN110651428A - 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法 - Google Patents

用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110651428A
CN110651428A CN201880032641.1A CN201880032641A CN110651428A CN 110651428 A CN110651428 A CN 110651428A CN 201880032641 A CN201880032641 A CN 201880032641A CN 110651428 A CN110651428 A CN 110651428A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photovoltaic
tile
roof
tiles
bus bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880032641.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110651428B (zh
Inventor
B·E·阿齐利
C·阿尔米
A·麦瑟
A·梅耶
B·杨
S·M·维因格
P·P·恩古耶
S·特里普
P·扎亚克
K·A·克劳伯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tesla Inc
Original Assignee
Tesla Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tesla Inc filed Critical Tesla Inc
Priority to CN202310118379.5A priority Critical patent/CN117040435A/zh
Publication of CN110651428A publication Critical patent/CN110651428A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110651428B publication Critical patent/CN110651428B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • H02S20/25—Roof tile elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D13/00—Special arrangements or devices in connection with roof coverings; Protection against birds; Roof drainage ; Sky-lights
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/26—Strip-shaped roofing elements simulating a repetitive pattern, e.g. appearing as a row of shingles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/30—Special roof-covering elements, e.g. ridge tiles, gutter tiles, gable tiles, ventilation tiles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • H01L31/0201—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising specially adapted module bus-bar structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0488—Double glass encapsulation, e.g. photovoltaic cells arranged between front and rear glass sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1876—Particular processes or apparatus for batch treatment of the devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/36—Electrical components characterised by special electrical interconnection means between two or more PV modules, e.g. electrical module-to-module connection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/34—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/30—Special roof-covering elements, e.g. ridge tiles, gutter tiles, gable tiles, ventilation tiles
    • E04D2001/308—Special roof-covering elements, e.g. ridge tiles, gutter tiles, gable tiles, ventilation tiles for special purposes not otherwise provided for, e.g. turfing tiles, step tiles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/34—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements
    • E04D2001/3452—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the location of the fastening means
    • E04D2001/3458—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the location of the fastening means on the upper or lower transverse edges of the roof covering elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D1/00—Roof covering by making use of tiles, slates, shingles, or other small roofing elements
    • E04D1/34—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements
    • E04D2001/3488—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the type of roof covering elements being fastened
    • E04D2001/3494—Fastenings for attaching roof-covering elements to the supporting elements characterised by the type of roof covering elements being fastened made of rigid material having a flat external surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一个实施例可提供一种光伏屋顶模块。光伏屋顶模块可包括多个光伏屋顶瓦片。各个光伏屋顶瓦片可包括：玻璃前盖、包括玻璃的光伏背板的后盖以及通过密封剂封装在玻璃前盖和后盖之间的多个光伏结构。光伏屋顶瓦片可以被配置成当被放置在建筑物的屋顶上时用作屋顶瓦片，从而保护建筑物免受天气因素的影响。

Description

用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法
发明人：B·E·阿齐利，C·阿尔米，A·麦瑟，A·梅耶，
B·杨，S·M·维因格，以及P·P·恩古耶
背景技术
领域
本公开总体上涉及光伏结构的制造。更具体地，本公开涉及光伏屋顶瓦片的制造。
有关技术
在住宅和商业太阳能装置中，建筑物的屋顶通常安装有光伏(PV)模块，也称为PV面板或太阳能电池板，其可包括二维阵列(例如6×12)的太阳能电池。PV屋顶瓦片(或太阳能屋顶瓦片)可以是一种特定类型的PV模块，其可为家庭提供天气保护并具有式样美观的外观，同时还用作将太阳能转换为电力的PV模块。PV屋顶瓦片的形状可以类似于常规屋顶瓦片，并且可以包括封装在前盖和后盖之间的一个或多个太阳能电池，但是与常规太阳能面板相比通常封装更少的太阳能电池。前盖和后盖可以是强化玻璃或可以保护PV电池不受天气因素影响的其他材料。注意，典型的屋顶瓦片的尺寸可以是15英寸×8英寸＝120平方英寸＝774cm2，并且典型的太阳能电池的尺寸可以是6英寸×6英寸＝36平方英寸＝232cm2。类似于常规的PV面板，PV屋顶瓦片可包括封装层，例如有机聚合物。层压过程可以将太阳能电池密封在前盖和后盖之间。
将高效太阳能电池封装到可以承受不同的并且有时甚至是极端的天气条件的屋顶板瓦或屋顶瓦片中并非易事。为了便于安装，可以将多个屋顶板瓦或屋顶瓦片一起制造为模块。需要保护模块内各个太阳能板瓦或各个太能能瓦片之间的电气互连，以抵抗天气因素。
发明内容
一个实施例可提供一种光伏屋顶模块。光伏屋顶模块可包括多个光伏屋顶瓦片。各个光伏瓦片可包括：玻璃前盖、包括玻璃光伏背板的后盖以及通过密封剂封装在玻璃前盖和后盖之间的多个光伏结构。光伏屋顶瓦片可被配置成当被放置在建筑物的屋顶上时用作屋顶瓦片，由此保护建筑物不受天气因素的影响。
在该实施例的变型中，各个光伏结构可包括定位在第一表面的边缘附近的第一边缘汇流条和定位在第二表面的相对边缘附近的第二边缘汇流条。可以以使得第一光伏结构的第一边缘汇流条与相邻的光伏结构的第二边缘汇流条线重叠的方式布置多个光伏结构，从而形成级联串。
在进一步的变型中，第一光伏屋顶瓦片内的级联串可与第二光伏屋顶瓦片内的级联串并联地彼此电耦合。
在进一步的变型中，光伏屋顶模块可以进一步包括金属突片(tab)，该金属突片被配置成耦合第一光伏屋顶瓦片和第二光伏屋顶瓦片内的级联串的对应边缘汇流条。金属突片经由应变消除连接器耦合至对应的边缘汇流条，该应变消除连接器包括细长构件和多条侧向延伸的电线。
在进一步的变型中，应变消除连接器经由导电粘合剂被耦合到所述对应的边缘汇流条。
在该实施例的变形中，光伏屋顶模块可进一步包括多个瓦片间隔件。各个瓦片间隔件可以被定位在第一光伏屋顶瓦片和相邻的光伏屋顶瓦片之间，机械地耦合所述第一光伏屋顶瓦片和所述相邻的光伏屋顶瓦片是半刚性的方式。
在进一步的变型中，瓦片间隔件可包括脊和从脊沿相反方向延伸的两个翼。瓦片间隔件的相应翼可嵌入在被定位在对应的光伏屋顶瓦片的玻璃前盖和后盖之间的所述密封剂内。
在进一步的变型中，脊包括凹槽，该凹槽在顶部表面上沿着脊的纵轴延伸，从而在相邻的光伏屋顶瓦片之间创建间隙的视觉效果。脊可进一步包括底部表面上的通道，该通道被配置成允许电耦合相邻的光伏屋顶瓦片的金属突片穿过。
在该实施例的变型中，光伏屋顶模块可进一步包括接线盒，该接线盒定位在特定的光伏屋顶瓦片的后盖上。接线盒包括物理外壳和基本垂直地延伸出物理外壳的表面的附接垫(pad)。附接垫可被配置成经由后盖上的通孔对封装在特定光伏屋顶瓦片内的光伏结构进行电访问。
在进一步的变型中，附接垫可包括：用于延伸出接线盒的接线柱；耦合到延伸柱的第一端的接触垫；以及被耦合到延伸柱的相对端的电线耦合器。接触垫可被配置成电气地并机械地耦合到封装在特定光伏屋顶瓦片内的光伏结构的电极，并且电线耦合器可被配置成电气地并机械地耦合到引线，其中引线的一部分延伸出物理外壳。
一个实施例可提供一种用于制造光伏屋顶模块的方法。该方法可包括获得光伏结构的多个级联串，并在多个光伏屋顶瓦片的前盖和后盖之间封装光伏结构的所述级联串。可在各个光伏屋顶瓦片的前盖和后盖之间封装各个级联串，并且光伏屋顶瓦片可被配置成当被放置在建筑物的屋顶上时用作屋顶瓦片，从而保护建筑物不受天气因素的影响。
“太阳能电池”或“电池”是能够将光转换成电的光伏结构。电池可以具有任何尺寸和形状，并且可以由多种材料创建。例如，太阳能电池可以是在硅晶片上制造的光伏结构或在衬底材料(例如，玻璃、塑料或能够支撑光伏结构的任何其他材料)上的一个或多个薄膜，或其组合。
“太阳能电池条”、“光伏条”、“较小的电池”或“条”是诸如太阳能电池之类的光伏结构的一部分或段。光伏结构可被划分成多个条。条可具有任何形状和任何尺寸。条的宽度和长度可以彼此相同或不同。可以通过进一步划分先前划分的条来形成条。
“指状线”、“指状电极”和“手指”是指用于收集载流子的光伏结构的细长的导电(例如金属)电极。
“汇流条”、“总线线路”或“总线电极”是指光伏结构的细长的导电(例如金属)电极，以用于聚集由两个或更多指状线收集的电流。汇流条通常比指状线宽，并且可以沉积或以其他方式放置在光伏结构上或光伏结构内的任何位置。单个光伏结构可具有一个或多个汇流条。
“光伏结构”可以指太阳能电池、分段或太阳能电池条。光伏结构不限于通过特定方法制造的器件。例如，光伏结构可以是基于晶体硅的太阳能电池、薄膜太阳能电池、基于非晶硅的太阳能电池、基于多晶硅的太阳能电池或它们的条。
附图说明
图1示出了房屋上的PV屋顶瓦片的示例性配置。
图2A示出了根据实施例的示例性光伏屋顶瓦片的透视图。
图2B示出了根据一个实施例的示例性光伏屋顶瓦片的俯视图。
图3示出了根据实施例的示例性光伏屋顶瓦片的横截面。
图4A示出了根据一个实施例的多瓦片模块的示例性配置。
图4B示出了根据一个实施例的示例性多瓦片模块的横截面。
图5A示出了根据一个实施例的三个相邻的级联光伏条之间的串联连接。
图5B示出了根据一个实施例的级联条的串的侧视图。
图5C示出了根据一个实施例的示例性太阳能屋顶瓦片的俯视图。
图6示出了根据一个实施例的示例性多瓦片模块的俯视图。
图7示出了根据一个实施例的示例性多瓦片模块内的瓦片间耦合。
图8A示出了根据一个实施例的示例性应变消除连接器的详细示图。
图8B示出了根据一个实施例的应变消除连接器与光伏结构的前侧之间的耦合。
图8C示出了根据一个实施例的应变消除连接器与光伏结构的后侧之间的耦合。
图9示出了根据实施例的以重叠配置安装的多个光伏瓦片。
图10A示出了根据实施例的示例性增强间隔件(spacer)的透视图。
图10B示出了根据实施例的示例性增强间隔件的有角度的视图。
图10C示出了根据实施例的示例性增强间隔件的另一视图。
图10D示出了根据实施例的示例性增强间隔件的又一视图。
图11A示出了根据实施例的定位在两个相邻的光伏屋顶瓦片之间的示例性的增强间隔件。
图11B示出了根据实施例的定位在两个相邻的光伏屋顶瓦片之间的增强间隔件的仰视图。
图11C示出了根据实施例的定位在两个相邻的光伏屋顶瓦片之间的增强间隔件的正视图。
图11D示出了根据实施例的定位在两个相邻的屋顶瓦片之间的示例性间隔件的横截面视图。
图12A示出了根据实施例的示例性增强间隔件的透视图。
图12B示出了根据实施例的替代的增强间隔件。
图13A示出了根据本发明的一个实施例的示例性多瓦片模块的仰视图。
图13B示出了根据一个实施例的沿着剖面B-B'的横截面视图。.
图13C示出了根据一个实施例的通孔的俯视图。
图13D示出了根据一个实施例的示例性垫圈。
图14A示出了根据一个实施例的示例性接线盒的侧视图。
图14B示出了根据一个实施例的示例性附接垫的详细视图。
图14C示出了根据一个实施例的接线盒与瓦片模块之间的示例性耦合。
图15示出了根据本发明的一个实施例的示例性多瓦片模块的仰视图。
图16示出了根据本发明的实施例的光伏屋顶模块的示例性制造过程。
在附图中，相似的附图标记指代相同的附图元素。
具体实施方式
以下描述是为了以使本领域中任何技术人员均能够制作和使用各实施例而提供，并且是在特定应用及其要求的情境中的。对所公开实施例的各种修改对本领域技术人员将是显而易见的，并且可将本文中所定义的一般原理应用于其他实施例和应用，而不脱离本公开的精神和范围。由此，所公开的系统不限于所示实施例，而应当根据符合本文所公开的原理和特征的最广泛范围。
概览
所公开的系统的实施例解决了将太阳能电池或光伏结构封装到光伏屋顶瓦片和瓦片模块中的技术问题。在一些实施例中，光伏屋顶瓦片可包括多个光伏条，可通过将常规的正方形或伪正方形太阳能电池分成封装在前盖和后盖之间的多个块而获得该多个光伏条。每个光伏屋顶瓦片内的光伏条可以形成串联的串。多个光伏屋顶瓦片可以并联电耦合并且通过瓦片瓦间的间隔件接合以形成多瓦片模块。瓦片间间隔件促进并保护多瓦片模块内的相邻瓦片之间的电耦合。多瓦片模块还可以包括促进模块间电气互连的接线盒。
太阳能屋顶瓦片和瓦片模块
PV屋顶瓦片(或太阳能屋顶瓦片)是形状类似于屋顶瓦片的一种类型的PV模块，并且与传统的太阳能电池板相比，通常封装更少的太阳能电池。注意，此类PV屋顶瓦片可同时用作PV电池和屋顶瓦片。图1示出了房屋上的PV屋顶瓦片的示例性配置。PV屋顶瓦片100可以像常规屋顶瓦片或板瓦一样安装在房屋上。特别地，可以以保护建筑物不受各种天气因素影响(诸如，防止水进入建筑物)的方式将PV屋顶瓦片与其他瓦片一起放置在建筑物的屋顶上。
PV屋顶瓦片可以封围多个太阳能电池或PV结构，并且相应的PV结构可以包括一个或多个电极，诸如汇流条和指状线。PV屋顶瓦片内的PV结构可以彼此电连接和可选地彼此机械耦合。例如，多个PV结构可以通过金属突片经由它们各自的汇流条被电耦合在一起，以创建串联连接或并联连接。此外，可以在两个相邻的瓦片之间建立电连接，使得许多PV屋顶瓦片可以共同提供电力。
图2A示出了根据实施例的示例性光伏屋顶瓦片的透视图。太阳能电池204和206可以气密地密封在顶部玻璃盖202和背板208之间，这可以共同保护太阳能电池免受各种天气因素的影响。在图2A中所示的示例中，金属突片条212可以与太阳能电池204的前侧电极(例如，汇流条)接触并且延伸超过玻璃202的左边缘，从而用作PV屋顶瓦片的第一极性的接触电极。突片条212还可以与太阳能电池206的背侧接触，从而在太阳能电池204和太阳能电池206之间创建串联连接。另一方面，突片条214可以与太阳能电池206的前侧电极接触并且延伸超过玻璃盖202的右边缘，用作PV屋顶瓦片的第二极性的接触电极。
在图2A中所示的示例中，每个太阳能电池具有四个汇流条，并且使用四个金属突片条来串联连接太阳能电池。也可以减少汇流条和突片条的数量，以便减少阴影。此外，代替使用长的突片条来基本上覆盖汇流条的表面，还可以使用短的金属突片条来在相邻的太阳能电池之间进行电耦合。图2B示出了根据一个实施例的示例性光伏屋顶瓦片的俯视图。在图2B中，太阳能电池224和226可以密封在透明的顶部玻璃盖222和背板(图2B中未示出)之间。理想地，顶部玻璃盖222和背板可创建保护太阳能电池不受天气因素的影响的气密密封。各个太阳能电池可以具有单个汇流条和多个指状线。例如，太阳能电池224可以具有单个汇流条228和数个指状线230。太阳能电池224和226可以通过突片232经由它们各自的汇流条被电耦合，以创建串联电连接。更具体地，突片232可以将太阳能电池224的前单汇流条(即，汇流条228)连接到太阳能电池226的背侧电极。此外，突片234和236可用于提供到太阳能电池224的背侧电极和太阳能电池226的前侧电极(即单个汇流条)的外部连接。注意，太阳能电池的背侧电极可以包括单个汇流条或覆盖太阳能电池的整个背侧的铝(Al)层。
图3示出了根据实施例的示例性光伏屋顶瓦片的横截面。太阳能电池或太阳能电池阵列308可以封装在顶部玻璃盖302和后盖312之间，顶玻璃盖可以是强化玻璃或常规PV背板。可以基于聚合物的顶部密封剂层306可以用于密封顶部玻璃盖302和太阳能电池或太阳能电池阵列308。具体地，密封剂层306可以包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、热塑性聚烯烃(TPO)，乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或N,N′-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-1，1′-二苯基-4,4'-二胺(TPD)。类似地，可以基于类似材料的下密封剂层310可以用来密封太阳能电池308的阵列和后盖312。PV屋顶瓦片还可以包含其他可选层，例如滤光器或涂层或纳米颗粒层，以提供期望的颜色外观。在图3所示的示例中，模块或屋顶瓦片300还包含滤光器层304。
为了促进更可缩放的产品和更容易的安装，可以将多个光伏屋顶瓦片制造在一起，而瓦片以刚性或半刚性的方式链接。图4A示出了根据一个实施例的多瓦片模块的示例性配置。在该示例中，可以将三个PV屋顶瓦片402、404和406制造在一起在制造期间，太阳能电池412和413(对应于瓦片402)、414和415(对应于瓦片404)以及416和417(对应于瓦片406)可以利用将它们的对应汇流条互连的突片条进行布置，从而形成串联连接。此外，这六个太阳能电池可以布置在共同的背板上。随后，可以将前侧玻璃盖420密封到这六个PV电池上。
可以使用单块玻璃作为玻璃盖420。在一个实施例中，可在玻璃盖420上制出凹槽422和424，使得可实现三个分开的屋顶瓦片的外观。还可以使用三块分开的玻璃块来覆盖布置在一个共同的底板上的六个电池。在这种情况下，间隙422和424可以用密封剂材料密封，从而在相邻瓦片之间建立半刚性耦合。将多个瓦片预制成刚性或半刚性的多瓦片模块可以显着降低屋顶安装的复杂性，因为模块内的瓦片已与突片条连接。注意，每个多瓦片模块中包括的瓦片的数量可以比图4A中所示的数量更多或更少。
图4B示出了根据一个实施例的示例性多瓦片模块的横截面。在该示例中，多瓦片模块450可包括光伏屋顶瓦片454、456和458。这些瓦片可以共享共同背板452，并且分别具有三个单独的玻璃盖455、457和459。每个瓦片可以封装两个太阳能电池。例如，瓦片454可以包括封装在背板452和玻璃盖455之间的太阳能电池460和462。可以使用突片条来提供每个瓦片内以及相邻瓦片之间的电耦合。例如，突片条464可以将太阳能电池460的前电极耦合到太阳能电池462的背电极，从而在这两个电池之间创建串联连接。类似地，突片条466可以将单元462的前电极耦合到单元464的背电极，从而在瓦片454和瓦片456之间创建串联连接。
两个相邻的PV瓦片之间的间隙可以用密封剂来填充，从而保护将两个相邻的瓦片相互连接的突片条不受天气因素的影响。例如，密封剂470填充瓦片454和456之间的间隙，从而保护突片条466不受天气因素的影响。此外，三个玻璃盖、背板452和密封剂一起形成用于多瓦片模块450的半刚性结构。这种半刚性结构可以存进更简单的安装，同时在瓦片之间提供一定程度的灵活性。在一些实施例中，每个PV屋顶瓦片可以具有其自己的前盖和背板，并且相邻的PV屋顶瓦片可以通过半刚性的加强间隔件来连接。
除了图4A和图4B中所示的示例之外，PV瓦片可以包括不同形式的光伏结构。例如，为了减小内部电阻，图4A中所示的每个方形太阳能电池可以被划分成多个(例如三个)较小的条，每个条在其两个相对边缘上具有不同极性的边缘汇流条。边缘汇流条允许条一个接一个地级联以形成串联的串。
图5A示出了根据一个实施例的三个相邻的级联光伏带之间的串联连接。在图5A中，条502、504和506以这样的方式堆叠：条504在其右侧部分重叠相邻条506，并且在其左侧部分重叠条502。所得的条的串形成类似于屋顶板瓦的级联图案。条502和504经由在条502的顶部表面处的边缘汇流条508和在条504的底部表面处的边缘汇流条510串联电耦合。可以以使得底部边缘汇流条510在顶部边缘汇流条508上方并与之直接接触的方式来布置条502和504。条504和506之间的耦合可以是相似的。
图5B示出了根据一个实施例的级联条的串的侧视图。在图5A和图5B中所示的示例中，条可以是六英寸正方形或伪正方形太阳能电池的片段，每个条具有大约两英寸乘六英寸的尺寸。为了减少阴影，相邻条之间的重叠应保持尽可能小。因此，在图5A和图5B所示的示例中，可以将单个汇流条(在顶部和底部表面)放置在条的最边缘处或附近。相同的级联图案可以沿着多个条延伸以形成串联连接的串，并且多个串可以串联或并联耦合。
图5C示出了根据一个实施例的示例性太阳能屋顶瓦片的俯视图。太阳能瓦片512包括顶部玻璃盖514以及太阳能电池516和518。太阳能瓦片512的底盖(例如背板)在图5C中不可见。太阳能电池516和518可以是常规的正方形或伪正方形太阳能电池，例如六英寸太阳能电池。在一些实施例中，太阳能电池516和518可各自被分成相似尺寸的三个单独的块。例如，太阳能电池516可以包括条522、524和526。这些条可以以使得相邻条在边缘处部分重叠的方式布置，类似于图5A-图5B中所示的那些。为了简化说明，在图5C中未示出条的电极栅，包括指状线和边缘汇流条。除了图5C中所示的示例外，太阳能瓦片可以包含更少或更多的级联条，这些条可以具有各种形状和大小。
当多个瓦片被预组装以形成多瓦片模块时，需要在多瓦片模块内建立瓦片间电耦合。一种简单的解决方案是将瓷瓦片串联连接。图6示出了根据一个实施例的示例性多瓦片模块的俯视图。多瓦片PV模块600可包括并排布置的PV屋顶瓦片602、604和606。每个PV屋顶瓦片可以包括封装在前盖和后盖之间的六个级联条。每个PV屋顶瓦片内的级联条形成串联连接的串。此外，通过将串的负极性与相邻串的正极性连接，可以使用金属突片来将封围在相邻瓦片中的串串联耦合。例如，金属突片608可以将条612的前侧上的边缘汇流条与条610的背侧上的边缘汇流条耦合，从而在条610和612之间以及在瓦片602内的条与瓦片604内的条之间创建串联耦合。尽管图6的示例示出了互连光伏条的三个金属突片，但也可以使用其他数量的金属突片。此外，也可以使用其他耦合机构(例如与相邻瓦片的相邻边缘汇流条重叠的单个宽金属突片)来串联地耦合瓦片。
在一些实施例中，多瓦片模块内的瓦片并联地彼此耦合。图7示出了根据一个实施例的示例性多瓦片模块内的瓦片间耦合。多瓦片PV模块700可包括并排布置的太阳能屋顶瓦片702、704和706。太阳能屋顶瓦片702、704和706可以类似于图5C所示的太阳能屋顶瓦片512。每个太阳能屋顶瓦片可以包括封装在前盖和后盖之间的六个级联条，这意味着位于级联条串相对边缘处的汇流条具有相反的极性。例如，如果太阳能屋顶瓦片702中的条的最左侧边缘汇流条具有正极性，则条的最右侧边缘汇流条将具有负极性。通过电耦合具有相同极性的汇流条，可以在瓦片之间建立并联连接。
在图7所示的示例中，以使得太阳能屋顶瓦片的朝阳侧具有相同的电极性的方式布置太阳能屋顶瓦片。结果，相同极性的边缘汇流条将在相同的左边缘或右边缘上。例如，所有太阳能屋顶瓦片的最左侧边缘汇流条可以具有正极性，且所有太阳能屋顶瓦片的最右侧边缘汇流条可以具有负极性，反之亦然。在图7中，所有条的左边缘汇流条都具有正极性(由“+”号指示)并且位于条的朝阳(或前)表面上，而所有条的右边缘汇流条都具有负极性(由“-”号指示)并且位于后表面上。取决于太阳能电池的层结构的设计，边缘汇流条的极性和位置可以与图7所示的不同。
可以通过经由金属突片710将所有最左边的汇流条电耦合在一起，以及经由金属突片712将所有最右边的汇流条电耦合在一起，来形成瓦片之间的并联连接。金属突片710和712也被称为连接总线，并且通常可用于将各个太阳能电池或串互连。金属突片可以被冲压、切割或以其他方式由诸如铜之类的导电材料形成。铜是一种高导电性和相对低成本的连接器材料。然而，可以使用其他导电材料，例如银、金或铝。特别地，银或金可用作涂层材料以防止铜或铝的氧化。在一些实施例中，已经被热处理以具有超弹性的合金可以用于金属突片全部或一部分。合适的合金可包括例如铜锌铝(CuZnAl)、铜铝镍(CuAlNi)或铜铝铍(CuAlBe)。另外，本文公开的金属突片的材料可以整体地或部分地被操纵以改变机械特性。例如，金属突片710和712的全部或一部分可以被煅烧(例如，以增加强度)、退火(例如，以增加延展性)和/或回火(例如，以增加表面硬度)。
通过特别设计的应变消除连接器可以促进金属突片和汇流条之间的耦合。在图7中，应变消除连接器716可用于耦合汇流条714和金属突片710。由于金属(例如，铜)和硅之间的热膨胀系数不匹配，因此需要这种应变消除连接器。更特别地，当太阳能屋顶瓦片被加热或冷却时，金属倾向于比基于硅的光伏条膨胀或收缩更多，从而在金属突片和光伏条之间的接合接头处引发剪切力。专门设计的应变消除连接器可以帮助减轻太阳能屋顶瓦片的破坏性热膨胀和收缩效应。
如图7所示，金属突片(例如突片710和712)可以与具有相反极性的应变消除连接器路径相交。为了防止光伏条发生电气短路，金属突片和/或应变消除连接器的一部分上可涂覆有绝缘薄片或用绝缘材料片包裹。
图8A示出了根据一个实施例的示例性应变消除连接器的详细示图。在图8A中，应变消除连接器800可以包括细长的连接构件802，多个弯曲的金属线(例如，弯曲的金属线804)和多个连接垫(例如，连接垫806)。细长的连接构件802可沿着基本平行于光伏结构的待耦合汇流条的方向延伸。弯曲的金属线可以以非线性方式(即，具有非线性几何形状)从细长连接构件802侧向延伸。非线性几何形状可包括居中地跟随弯曲线的路径(例如，沿着位于最外侧边缘之间的一系列最中心点延伸的路径)或沿着电线的任何面或边缘的路径。具有非线性几何形状的弯曲金属线沿伸长的路径可以具有(但不要求)对称。例如，弯曲线的一个边缘或边缘的一部分可以是直的，而相对的边缘可以包括一个或多个弯曲、切口或延伸。具有非线性几何形状的弯曲线可以在非线性部分之前、之后和/或之间包括直的部分。非线性几何形状可包括传播路径，该传播路径沿着第一轴(例如，X轴)侧向延伸，同时在垂直于第一轴的一个或多个其他轴(例如，Y轴和/或Z轴)的负方向和正方向上以重复方式(例如正弦波或螺旋)交替方向。尽管本文所公开的弯曲线使用弯曲轮廓，但是可以由一系列直线构造非线性几何形状；例如，传播的形状(诸如方波或锯齿波)可以形成非线性几何形状。这些弯曲线可以减轻由于金属连接器和基于Si的光伏结构之间的热膨胀系数的不匹配而产生的应变。
在一些实施例中，每条弯曲的金属线可以附接到连接垫。例如，弯曲的金属线804可以附接到连接垫806。在替代实施例中，可以将不止一根(例如，两根或三根)弯曲线附接到连接垫。细长的连接构件802、弯曲线和连接垫可以由单块材料形成(例如，冲压或切割)，或者它们可以通过任何合适的电连接彼此附接，例如通过钎焊、焊接或粘接。
图8B示出了根据一个实施例的应变消除连接器与光伏结构的前侧之间的耦合。更具体地，应变消除连接器810通过将其连接垫与边缘汇流条812的前侧重叠而被耦合至光伏结构814的边缘汇流条812。图8B还示出了应变消除连接器810与金属突片808之间的耦合。更具体地，应变消除连接器810可以与金属突片808直接接触，并且金属到金属的接触可以创建电耦合。在一些实施例中，可将导电粘合剂(ECA)应用于将应变消除连接器810和金属突片808电气和机械耦合。金属突片808可以类似于图7所示的金属突片710或712，并且可以用于将一个太阳能瓦片耦合到相邻的太阳能瓦片。
图8C示出了根据一个实施例的应变消除连接器与光伏结构的背侧之间的耦合。更具体地，应变消除连接器820可以通过将其连接垫与属于汇流条822的接触垫重叠来耦合至光伏结构824的汇流条822。ECA也可以用于创建电气和机械接合。注意，与前侧不同，光伏结构的背侧可以包括附加的汇流条，因为不需要担心背侧上的阴影。为了促进更好的附着和电气通路，PV结构背侧上的附加汇流条还可以包括加宽的区域，称为接触垫。可以在2015年8月20日提交的题为“具有用于级联应用的接触垫的光伏电极设计”的美国专利申请第14/831,767号、代理人卷号P142-1NUS中找到这种接触垫的详细描述，该专利申请的公开通过引用整体并入本文。
瓦片间间隔件
在图4A至图4B所示的示例中，相邻瓦片之间的间隙可以填充有密封剂以在相邻瓦片之间形成半刚性接头。然而，多瓦片模块的半刚性结构仍然存在一些问题。特别地，填充有密封剂的瓦片间间隙可能是结构上的薄弱点，为可靠的长期使用提供了不足的柔韧性和强度。另外，可能难以在间隙处精确地沉积密封剂材料。例如，密封剂可能在层压过程中溢出间隙，并且难以清洗。从美学上讲，填充密封剂的缝隙可能不好看，并且看起来与标准的屋面瓦明显不同。最后，诸如降雨和太阳辐射之类的天气因素可能会损坏PV部件，尤其是在存在保留的电气连接的情况下。
一些实施例可以通过提供增强间隔件来解决这些问题，以增强多瓦片模块的柔性和机械稳定性。另外，增强间隔件可以保护瓦片瓦间的电总线并在层压期间引导/控制密封剂的流动。图9示出了根据实施例的以重叠配置安装的多个光伏瓦片。在图9中，PV屋顶瓦片904和906通过加强间隔件908并排耦合。PV屋顶瓦片904和906以偏移的方式与PV屋顶瓦片902重叠，使得瓦片904和906之间的间隙(并因此加固间隔件908)在某种程度上与PV屋顶瓦片902的中心对齐。这种布置可以防止通过瓷瓦片904和906之间的间隙的可能的水泄漏。
图10A示出了根据实施例的示例性增强间隔件的透视图。间隔件可被设计成适配在多瓦片模块中的两个相邻的PV屋顶瓦片之间，如图9所示。在图10A中，间隔件1000包括可以插入在相邻的PV屋顶瓦片之间的主体(可以称为基底或基底脊)1002。当就位时，基底1002可以以其纵轴平行于瓦片的相邻边缘取向的方式布置。基底1002的厚度可以以这样的方式设计：使得当就位时，基底1002的顶部或朝阳表面可以与PV瓦片的顶部玻璃盖的表面对齐，从而在基底1002和PV瓦片之间创建无缝界面。基底1002可在其顶部表面上包括凹槽1004。这样的凹槽对于提供相邻PV屋顶瓦片之间存在的间隙的视觉外观至关重要。如前所述，PV屋面瓦片被设计成模仿传统屋顶瓦片的外观。在图10A所示的示例中，凹槽1004的横截面可以是具有正方形拐角的U形形状。替代地，凹槽的横截面可以是具有圆角的U形。凹槽1004还可以具有其他类型的横截面，例如V形横截面或梯形横截面。凹槽1004的深度可以变化，只要它足够厚以能够创建间隙的视觉效果即可。
在一些实施例中，代替凹槽，可以通过在基底1002的顶部表面上创建的标记(例如，涂刷的标记或颜色变化)来创建“间隙”的视觉效果。与填充密封剂的瓦片间隙相比，这种标记通常可以提供更整洁或更吸引人的美学外观。
间隔件1000可具有附接到基底1002的任一侧的两个翼1006和1008。以这样的方式设计每个翼的位置和厚度：在就位后，翼可以插入相邻的屋顶瓦片中。更具体地，每个翼可以插入在对应的屋顶瓦片的顶部玻璃盖和背板之间。因此，在层压之后，每个PV瓦片都可以机械地接合到翼，从而在两个相邻的PV瓦片之间形成刚性或半刚性的接合。更具体地，刚性间隔件可以提供刚性接合，而某种程度上柔性的间隔件可以提供某种程度上柔性或半刚性接合。在实践中，可能期望瓦片间接合在某种程度上是柔性的，以便适应某些条件，例如大风天。
在图10A所示的示例中，这些翼可以是矩形的并且从凹槽1004的壁垂直地延伸其它形状是可能的。例如，翼可以具有锥形厚度。翼的长度可以变化。较长的翼可以提供更牢固的接合和更大的柔性。特别是，较长的翼可提供对玻璃和背板的更大粘合力，并且可允许间隔片以更大的角度弯曲而不会脱离屋顶瓦片。但是，较长的翼可能会占用过多的瓷瓦片空间，并且在层压后冷却后可能会收缩得更多，从而留下“气泡”或由层压未填充的空间。在一些实施例中，可以选择翼的长度以提供足够的柔性，以用于弯曲高达5°或10°的角度。例如，翼的长度可以是至少3mm(例如在3mm和5mm之间)。在一些实施例中，翼的长度可以在10mm和20mm之间。具有20mm翼的间隔片可允许相邻的PV屋顶瓦片彼此偏移90。翼的厚度也可以变化，只要能够实现间隔件1000的足够的结构强度，同时允许足够量的密封剂在翼与PV瓦片的前盖和后盖之间流动。
同样，材料的选择对于间隔件1000的强度、性能和长期可靠性而言十分重要。因为PV屋顶瓦片暴露于阳光和其他天气因素(例如雨和雪)下，因此间隔件1000需要由抗紫外线(UV)以及防水的材料制成。此外，因为间隔件1000可以与瓦片间的电连接件接触，所以间隔件1000应该由电绝缘的材料制成。理想地，该材料还能够承受由层压引起的加热、冷却以及相关的热膨胀。特别地，材料优选在层压后冷却时不会过度热收缩。在一个实施例中，间隔件1000可以由诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)之类的聚合物或热塑性材料制成。注意，其他材料也是可能的(例如，聚四氟乙烯(PTFE))。在替代实施例中，间隔件1000可以由诸如硅树脂之类的软材料制成。
间隔件1000提供的一项重要功能是保护瓦片间的电气总线不受天气因素(例如雨、风)或灰尘的影响。注意，当被风驱动时，雨水会沿着屋顶向上行进。因为PV屋顶瓦片通常以使得一排瓦片偏移相邻的一排瓦片的方式布局(如图1和图9所示)，因此可以在间隔件1000的顶部处使用斜坡1010，以防止雨水进入上排的瓦片下面或积聚在凹槽1004内。
图10B示出了根据实施例的示例性增强间隔件的有角度的视图。在该示例中，间隔件1020可包括顶部凹槽1022、翼1024和1026以及斜坡1028。如所示，斜坡1028可包括从凹槽1022的底部升至平坦平台的倾斜部分，该平坦部分可与凹槽1022的壁的顶部齐平。
图10C示出了根据实施例的示例性增强间隔件的另一视图。更具体地，该视图揭示了间隔件的基底的下半部。在该示例中，间隔件1040的基底可以包括凹陷空间或底部通道1042，该凹陷空间或底部通道1042被配置成允许电连接机构(例如，总线、线、带、金属箔或突片条)穿过瓦片间间隙。底部通道1042可以相对于间隔件的斜坡放置，例如，与图10B中所示的斜坡1028相对。
图10D示出了根据实施例的示例性增强间隔件的又一视图。在图10D中，更详细地示出了间隔件的下半部。更具体地，图10D示出了间隔件1060的基底的下半部可以包括可以将间隔件1060锚定在两个相邻的PV瓦片之间底部通道1062和底部锚定板1064。实际上，基底底部的其余部分是凹槽1066的下侧壁和底壁。在一些实施例中，锚定板1064的侧壁和底部表面可以分别与凹槽1066的外侧壁和底部表面对齐。
间隔件基底的底侧的通道对于促进瓦片间的电连接可能是必不可少的。更具体地，突片条(例如，图7所示的金属突片710和712)可以经由从一个瓦片到相邻瓦片的通道穿过间隔件。可以基于电气布线的需要来确定通道的长度。取决于用于瓦片间电耦合的金属突片的宽度和/或数量，通道可以被设计成更宽或更窄以适应这种金属突片的通过。
图11A示出了根据实施例的定位在两个相邻的光伏瓦片之间示例性的增强间隔件。此视图显示了从屋顶上方的透视图，即屋顶瓦片的玻璃盖1104和1108朝上。在图11A中，间隔件1102位于两个相邻的PV屋顶瓦片的玻璃盖1104和1108之间，并且可以以这样的方式取向：当安装在屋顶上时，斜坡1112定位在最靠近屋顶的顶点的屋顶瓦片的上边缘，即，斜坡1112在间隔件的最高端。如所示，间隔件1102的左翼可以插入在左PV瓦片的玻璃盖1104和背板1106之间，并且右翼可以被插入在右屋顶瓦片的玻璃盖1108和背板1110之间。为了说明的目的，在玻璃盖和对应的背板之间画出一个空间。实践中，在层压之后，玻璃盖和对应的背板可以通过密封剂接合，密封剂还可以将间隔件1102的翼接合到对应的玻璃盖和背板。例如，间隔件1102的左翼可以通过固化的密封剂接合到玻璃盖1104和背板1106，并且间隔件1102的右翼可以接合到玻璃盖1108和背板1110。注意，在一些实施例中，两个或更多个相邻的屋顶瓦片可以共享共同背板，即，背板1106和1110可以连接在一起。在这种情况下，可以将间隔件的翼插入在相应的玻璃盖和两个相邻的PV屋顶瓦片的共同背板之间。间隔件的翼与玻璃盖/背板之间的牢固粘合可以为整个多瓦片组件提供强度，以允许将多瓦片组件作为单个块来处理。然而，瓦片之间的剧烈弯曲可能导致粘合失败，并因此导致多瓦片组件失败。
图11B示出了根据实施例的定位在两个相邻的光伏屋顶瓦片之间的增强间隔件的仰视图。如所示，诸如一个或多个金属突片1138之类的电连接可以延伸穿过间隔件1132的底部通道，从而将屋顶瓦1134和1136电耦合。除了金属突片，其他类型的电耦合机构(例如，突片条、箔、折叠总线和“o”或“n”形总线)也可以用于将两个相邻的PV瓦片电耦合。在各种实施例中，屋顶瓦片可以串联地或并联地电耦合。
注意，因为间隔件的底部面向建筑物，并且因为其他地方的电连接(例如，金属突片)已被密封剂保护，所以有可能使电连接在间隔件的底部通道内不绝缘。为了实现一致的涂层厚度，将瓦片间间隙的底侧与密封剂进行层压在技术上可能具有挑战性。为了进一步保护金属突片，在一些实施例中，间隔件的底部通道可以被另外的塑料(例如，PVDF或PTFE)块覆盖。
图11C示出了根据实施例的定位在两个相邻的光伏屋顶瓦片之间的增强间隔件的正视图。间隔件1160的基底可插入属于两个相邻PV瓦片的前玻璃盖1162和1164之间。在图11C所示的示例中，间隔件1160的外侧壁可以与两个玻璃盖的边缘直接接触。
间隔件1160的顶部表面可以被定位在与前玻璃盖的顶部表面相同的平面中。在一些实施例中，在层压之后，间隔件1160的底部表面可以与背板的底部表面对齐。为了说明的目的，在图11C中，背板1166和1168被示出为与间隔件和顶部玻璃盖分离。实践中，在层压之后，可以将背板1166和1168附接到间隔件1160的翼以及相应的前玻璃盖。在图11C中，背板1166和1168被示出为分离的。然而，在各种实施例中，模块中的多个屋顶瓦片可以共享共同背板。图11C还示出了定位在玻璃盖和背板之间的PV结构。例如，PV结构1170被示为在玻璃盖1164和背板1166之间。
图11D示出了根据实施例的定位在两个相邻的屋顶瓦片之间的示例性间隔件的横截面视图。在该示例中，PV屋顶瓦片1180可包括顶部玻璃盖1182、顶部密封剂层1184、PV结构1186的阵列、底部密封剂层1188和背板1192。PV屋顶瓦片1190可具有类似于PV屋顶瓦片1180的结构的结构。在图11D中，将间隔件1172插入PV屋顶瓦片1180和1190之间。更具体地，在图11D所示的示例中，可将间隔件1170的翼插入PV瓦片的顶部和底部封装层之间。例如，间隔件1172的右翼可插入顶部封装层1184和底部封装层1188之间。注意，顶部玻璃盖1182和背板1192可以延伸超出PV结构1186阵列，以便为将间隔件的翼插入到密封剂中提供空间。这种布置可以防止间隔件损坏易碎的PV结构。
可基于屋顶瓦的尺寸来确定间隔件的基底的宽度。在一些实施例中，可以选择基底的宽度以获得良好的美学效果。例如，对于具有标准尺寸的PV屋顶瓦片，间隔件的基底的宽度可以是几毫米。对翼的厚度没有特别的要求，只要它们可以在结构上坚固并且能够允许足够量的密封剂在翼与前盖/背板之间流动即可。在一些实施例中，间隔件的翼的厚度可以沿着其长度变化(例如，可以引入锥形)。而且，翼的表面可以被纹理化以在翼和密封剂之间提供更好的粘附。翼和顶部玻璃盖1182/背板1192之间的任何空间都可以用密封剂填充，特别是在层压之后。用于层压屋顶瓦片、间隔件和/或瓦片间间隙的密封剂材料可包括PVB、TPO、EVA、TPD或其他材料。在图11D所示的示例中，间隔件1172的顶部表面和底部表面可以与PV瓦片的顶部表面和底部表面对齐。实践中，间隔件1172的底部表面可以定位在PV瓦片的底部表面上方。更具体地，如果多瓦片模块中的背板是连续的单板，则间隔件可以定位在背板的顶部。
除了图10A-11D中所示的示例性间隔件外，其他类型的间隔件也是可能的。例如，代替在基底的整个长度上延伸，两个侧翼可以更短，诸如，沿着基底的长度部分地延伸，如图12A中所示。图12B示出了根据实施例的替代的增强间隔件。在该示例中，间隔件1200可以包括翼1202和1204、顶部凹槽1208和倾斜的侧壁1206。类似于U形或V形间隔件，可以在翼1202和1204的长度与多瓦片模块的强度和柔性之间进行平衡。在图12B所示的示例中，翼1202和1204比图10A中所示的翼长得多。这些较长的翼可与屋顶瓦牢固粘合，并可允许相邻的屋顶瓦片以90°弯曲。在该示例中，顶部凹槽1208也可以弯曲而不是正方形，同时仍提供PV屋顶瓦片之间的间隙的视觉外观。最后，当从PV屋顶瓦片的顶部看时，倾斜的侧壁(例如，侧壁1206)可以隐藏密封剂材料的视觉外观。而且，这些倾斜的侧壁可通过防止密封剂的溢出而在层压期间引导密封剂的流动。
在制造过程中，间隔件可以促进玻璃板在多瓦片模块内的对齐。例如，预先放置的间隔件可以用作布置顶部玻璃盖的机械臂的视觉引导。替代地，可以将预先布置的间隔件用作玻璃盖的锚。例如，在布置玻璃盖时，机械臂可以推动玻璃盖抵靠间隔件。此外，在最后的制造步骤(例如修整和屋顶部件附连)期间，有必要小心处理多瓦模块以保护总线。当将多瓦片模块作为单个块处理时，间隔件可以向多瓦片模块提供结构完整性和刚度。
模块间连接
因为光伏结构以及瓦片内和瓦片间的电气互连被封装在太阳能瓦片的前盖和后盖之间，所以需要外部引线来促进模块间的电气互连。在传统的PV面板中，外部引线可以经由PV面板的背侧处的预切槽进入太阳能电池电极。例如，总线带可以通过PV面板背板上的预切槽到达被附接到PV面板背侧的接线盒。类似的方法可用于太阳能屋顶瓦片或瓦片模块中。例如，可以在太阳能屋顶瓦片或瓦片模块的背侧处创建预切孔或预切槽。层压之后，可以通过预切孔将金属突片(例如，图7所示的金属突片710和712)带出。然而，将金属突片的一部分从预切的通槽或孔中拉出可能需要弯曲、折叠，并且有时还需要修剪金属突片。这些操作(包括拉动操作)通常是手动过程，这可能是麻烦且耗时的。另一方面，高产量对于太阳能屋顶瓦片或瓦片模块的制造至关重要。具有可以在几秒钟(例如，两秒或三秒钟)内将接线盒附接到瓦片或瓦片模块的系统或过程可能是优选的。手动操作当然不能应付这样的挑战。
为了解决这个问题，在一些实施例中，可以提供独特的接线盒，该接线盒可以实现接线盒和封装的光伏串之间的自动耦合。更具体地，可以在瓦片模块的后盖上创建一个或多个通孔，以使得能够在接线盒和封装的光伏串之间进行耦合。
图13A示出了根据本发明的一个实施例的示例性多瓦片模块的仰视图。为了便于说明，太阳能屋顶瓦的底盖显示为透明。实践中，底盖通常是不透明的，例如带有深色涂层的背板或玻璃。多瓦片模块1300包括PV瓦片1302、1304和1306，并且每个瓦片可包括多个(例如六个)级联的光伏条。金属突片1308和1310并联地耦合PV瓦片，使得正极性的边缘汇流条耦合至金属突片1308，而负极性的边缘汇流条耦合至金属突片1310。如果将多瓦片模块1300视为电池，则金属突片1308和1310可以分别提供电池的正输出和负输出。因此，通过允许外部引线与金属突片1308和1310之间的接触，可以经由外部引线从多瓦片模块1300输出功率。在一些实施例中，可以在多瓦片模块1300的后盖上创建通孔，以实现一对外部引线与金属突片1308和1310之间的电接触。
在图13A中，可以分别在瓦片1302和1306的后盖上创建通孔1312和1314。更具体地，通孔1312可以被定位在金属突片1308的一部分上方，并且通孔1314可以在金属突片1310的一部分下方被创建。为了防止密封剂在层压期间流入通孔中，在一些实施例中，可以将密封剂阻挡环放置在后盖的内表面处的通孔周围。密封剂阻挡环可以由可承受层压温度的材料制成，诸如，聚乙烯或其他类似材料。环的厚度可以在几百微米到几毫米之间。因为密封剂阻挡环的表面比通孔的表面高，所以在层压期间，密封剂的流动可以被密封剂阻挡环阻止。结果，密封剂将不会污染金属突片1308和1310。替代地，可以在层压过程之前将垫圈(例如，橡胶或PTFE O形环)插入每个通孔中，以防止密封剂在层压期间流入通孔中。
图13B示出了根据一个实施例的沿着剖面B-B'的横截面视图。箭头示出阳光的方向。在图13B中，光伏条1322定位在后盖1324和前盖1326之间，并且金属突片1308定位成邻近光伏条1322的前表面。金属突片1308耦合到位于光伏条1322的前表面上的汇流条。在后盖1324上、在金属突片1308的一部分的正上方创建通孔1328。垫圈1330被插入通孔1328内部以创建通向金属突片1308的通道。密封剂1332可以填充前盖1326和后盖1324之间的剩余空间。如可从图13B中看到的，通孔1328和垫圈1330可以形成通向金属突片1308的通畅通道通过仔细地设计垫圈1330的尺寸和形状以匹配通孔1328的尺寸和形状，可以防止在层压期间密封剂1332污染金属突片1308。
图13C示出了根据一个实施例的通孔的俯视图。在图13C中，金属突片1308的一部分经由通孔1328暴露。图13D示出了根据一个实施例的示例性垫圈。在一些实施例中，垫圈1330可以类似于O形环。
在一些实施例中，可以使用特别设计的接线盒以促进对于瓦片模块封装在一起的光伏串的电访问。更具体地，接线盒可以包括电耦合机构，该电耦合机构被配置成从接线盒的底部表面向上延伸到通孔中，从而与金属突片(例如，金属突片1308或1310)的暴露部分接触。电耦合机构可以是附接垫的形式，该附接垫包括用于与金属突片的暴露部分接触的平坦(有时是圆形)的块，以及延伸超出后盖的表面的延伸柱。光伏条的汇流条、金属突片和附接垫一起可以创建从光伏条的一侧到瓦片的外部的导电路径。在一些实施例中，附接垫的延伸柱可被封围在接线盒内，该接线盒可为附接垫提供电绝缘和天气防护。
图14A示出了根据一个实施例的示例性接线盒的侧视图。如图14A所示，接线盒1400可包括物理外壳1402、专门设计的附接垫1410和引线1406。接线盒1400还可以包括在图中未示出的其他常规电气部件，例如旁路二极管。
物理外壳1402可以是容纳各种电气部件(例如，附接垫1410、引线1406、旁路二极管等)的天气防护的容器，从而保护电路不受天气因素的影响。在一些实施例中，物理外壳1402可在其面向瓦片模块的表面上包括开口，以允许附接垫1410以基本垂直的方式延伸出物理外壳1402。替代地，可以创建活板门(trap-door)或滑动门以允许附接垫1410延伸出物理外壳1402。附接垫1410可以由低电阻材料(例如，金属材料)制成，并且可以延伸出物理外壳1402。在一些实施例中，可以将附接垫1410插入位于瓦片模块的后盖上的通孔中，从而与封装在瓦片模块内的金属电极(例如，图13所示的金属突片1308或1310)直接接触。
引线1406可以包括：在接线盒1400内用于耦合到附接垫1410的部分，和从接线盒1400延伸出来的用于耦合到其他瓦片模块的引线的部分。在一些实施例中，引线1406的内侧部分可以包括裸铜线，从而与附接垫1410形成金属对金属的接触。引线1406的外侧部分可以插入天气防护外套1408中。
图14B示出了根据一个实施例的示例性附接垫的详细视图。附接垫1410可包括平坦的块(或接触垫)1412、延伸柱1414和电线耦合器1416。平坦的块或接触垫1412可具有各种形状，例如圆形。当插入到瓦片模块的后盖上的通孔中时，接触垫1412可以与电连接到光伏串的边缘汇流条的金属突片的暴露部分直接接触。注意，如果已经在通孔内侧放置了垫圈，则可以将接触垫1412插入到垫圈中。在一些实施例中，可以施加导电粘合剂(ECA)来将接触垫1412和金属突片接合。替代地，焊料也可以用于将接触垫1412与金属突片接合。注意，当瓦片模块处于操作中时，接触垫1412位于瓦片模块的背侧；因此，接触垫上不需要掩蔽层，从而使焊接成为接合的合适选择。在一些实施例中，接触垫1412可以预涂有一层焊料(例如，基于Pb或Sn的焊料，包括Sn62Pb36Ag2)。在插入通孔之后，可以局部施加热量(例如，通过使用焊枪)以熔化焊料，从而将接触垫1412接合至瓦片模块内部的金属条。
延伸柱1414可以以其长度至少等于或大于后盖的厚度的方式设计。在一些实施例中，瓦片模块的后盖可以包括具有约2.5mm的厚度的玻璃，并且延伸柱1414可以稍长一些，延伸出物理外壳约2.5mm。因此，当从接线盒垂直延伸时，延伸柱1414可以延伸超过后盖，使接触垫1412与光伏串的电极(例如，耦合至边缘汇流条的金属突片或边缘汇流条本身)接触。在一些实施例中，延伸柱1414可包括弯曲的颈部，如图14B所示。这样的设计可以允许对延伸柱1414的延伸长度进行调整。电线耦合器1416定位在延伸柱1414的另一端，与接触垫1412相对。电线耦合器1416可以被配置为耦合到引线。在一些实施例中，电线耦合器1416可以成形为类似半圆柱形表面。电线耦合器1416还可以预先涂覆有焊料层，以促进电线耦合器1416和引线之间的耦合。
附接垫1410可以由诸如铜之类的低电阻金属材料制成。在一些实施例中，附接垫1410内的三个不同部件可以由单块金属形成。替代地，它们可以通过任何适当的电连接彼此附接，诸如通过钎焊、焊接或粘接。
图14C示出了根据一个实施例的接线盒与瓦片模块之间的示例性耦合。更具体地，图14C示出了在接线盒附近的位置处的PV瓦片模块的放大图。瓦片模块1420可包括后盖1422、前盖1424以及封装在后盖1422和前盖1424之间的光伏条1426。金属突片1428与光伏条1426上的汇流条(例如，边缘汇流条)接触，并且可用于使光伏条1426与封装在相邻的太阳能屋顶瓦片中的光伏条电耦合。可在后盖1422内、在金属突片1428的一部分的正上方的位置处形成通孔1432。可以基于瓦片模块的其他部件(诸如，接线盒、模块间间隔件等)的位置和/或大小来确定通孔1432的位置。可以将垫圈1434插入通孔1432中，以防止密封剂1430在层压期间溢出到通孔1432中。如可从图14C中看到的，垫圈1434的边缘位于后盖1422的内表面略微上方，从而有效地防止密封剂1430溢出。密封剂1430可以填充后盖1422和前盖1424之间的剩余空白空间。
接线盒的物理外壳1402可以放在后盖1422上、在通孔1432的正上方。因为物理外壳1402是天气防护的，所以当被放置在通孔1432的顶部上时，它可以保护由通孔1432暴露的部件(例如，金属片1428)免受暴露于天气因素。可将附接垫插入穿过垫圈1434，从而导致接触垫1432与金属突片1428直接物理接触。在一些实施例中，为了确保低电阻接触，金属突片1428可包括与接触垫1412接触的加宽部分。附接垫的延伸柱1414从通孔1432延伸出到物理外壳1402中。在外壳1402内部，引线1406可以耦合到附接垫的电线耦合器1416。在一些实施例中，引线1406可包括裸铜线。耦合可以包括金属对金属的接触。在离开接线盒外壳1402之前，可以将引线1406插入天气防护的外套1408中。引线1406的外部的长度可以基于瓦片模块的尺寸来确定。期望引线足够长以能够耦合到来自相邻瓦片模块的引线。
图15示出了根据本发明的一个实施例的示例性多瓦片模块的仰视图。多瓦片模块1500可以包括三个PV瓦片1502、1504和1506。在一些实施例中，PV瓦片1502、1504和1506可以经由金属突片1508和1510并联耦合。例如，金属突片1508可以耦合至模块内所有PV瓦片的正极性汇流条，而金属突片1510可以耦合至所有PV瓦片的负极性汇流条。多瓦片模块1500还可包括接线盒1512和1514，它们均位于多瓦片模块1500的背侧上。类似于图14A中所示的接线盒1400，接线盒1512和1514促进了天气防护引线和耦合PV屋顶瓦片的金属突片之间的电耦合。例如，接线盒1512促进了天气防护引线1516与金属突片1508之间的电耦合。类似地，接线盒1514促进了天气防护引线1518与金属突片1510之间的电耦合。因此，天气防护引线1516和1518分别电耦合到所有PV瓦片的正极性和负极性。每条天气防护引线还可以包括也是天气防护的电缆耦合器，以用于耦合到另一个瓦片模块的引线。引线1516包括电缆耦合器1520，并且引线1518包括电缆耦合器1522。在屋顶安装期间，取决于屋顶的布局和电气设计，安装人员可以使用天气防护引线将各个多瓦片模块互连。附加的总线电缆也可以用于促进模块间的电气耦合。
接线盒的独特设计存进容易地对封装在PV瓦片模块内部的光伏结构或串进行电访问，从而实现了模块互连的稳健设计。在图7和图15所示的示例中，多瓦片模块内的多个PV屋顶瓦片水平地布置。实践中，也可以在模块内垂直布置多个PV瓦片。无论瓦片模块的形状和大小如何，经过特殊设计的接线盒均可用于模块间的电气连接。在一些实施例中，瓦片模块可以仅包含单个PV屋顶瓦片，并且附接到瓦片模块的后盖的接线盒可以被配置为以相似的方式电访问封装的光伏串的边缘汇流条。例如，附接垫可以直接耦合到边缘汇流条(例如，在串的背侧上的边缘汇流条)，或者它可以经由应变消除连接器耦合到边缘汇流条(例如，在串的前侧上的边缘汇流条)。单瓦片模块可以提供额外的布局灵活性，并且可以在形成屋顶时与多瓦片模块结合。
模块制造
图16示出了根据本发明的实施例的光伏屋顶模块的示例性制造过程。在制造期间，可以获得光伏条的一个串或多个串(操作1602)。更具体地，可以通过将标准正方形或伪正方形太阳能电池分成多块来获得光伏条，并且可以通过在边缘处级联多个条来形成条的串。级联在条之间形成串联连接。关于形成光伏条的级联串的详细描述可以在以下专利申请中找到：2015年8月13日提交的标题为“光伏结构分裂系统(PHOTOVOLTATAL STRUCTURECLEAVING SYSTEM)”的美国专利申请第14/826,129，代理人案卷号P103-3NUS；2015年9月25日提交的标题为“级联光伏结构的系统和方法(SYSTEMS AND METHOD FOR CASCADINGPHOTOVOLTAIC STRUCTURES)”的美国专利申请第14/866,776号，代理人案卷号P103-4NUS；2015年7月20日提交的标题为“刻划光伏结构的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FORSCRIBING PHOTOVOLTAIX STRUCTURES)”的美国专利申请第14/804,306号，代理人案卷号P103-5NUS；2015年9月25日提交的标题为“在光电结构上精确涂覆导电胶的方法和系统(METHODS AND SYSTEMS FOR PRECISON APPLICATION OF CONDUCTIVE ADHENSIVE PASTEON PHOTOVOLTAIC STRUCTURES)”的美国专利申请第14/866,806号，代理人案卷号P103-6NUS；2015年9月25日提交的标题为“光电结构的定向退火的系统和方法(SYSTEMS ANDMETHODS FOR TARGETED ANNEALING OF PHOTOVOLTAIC STRUCTURES)”的美国专利申请第14/866,817号，代理人案卷号P103-7NUS；通过引用将其公开内容整体并入本文。
在一些实施例中，每个单独的太阳能屋顶瓦片可包括一个串，并且每个串可包括六个级联的条。串的输出是位于该串相对侧和边缘处的汇流条。还可以将附加汇流条添加到串，以满足施加在接线盒上的空间限制。附加汇流条可以与边缘汇流条并排行进(run)，但远离边缘。在形成串之后，可以将应变消除连接器附接到适当的汇流条(例如，边缘汇流条或远离边缘的附加汇流条)(操作1604)。可以使用各种电耦合方法将应变消除连接器附接到汇流条上，包括但不限于：钎焊、焊接或用导电胶(ECA)粘接。在一些实施例中，应变消除连接器可以涂覆有掩蔽层(例如一层丙烯酸涂料)，并且为了保护掩蔽层的完整性，ECA被用于将应变消除连接器接合到汇流条。因为汇流条可以位于光伏串的相对侧上，因此将应变消除连接器附接到汇流条可能需要翻转串。
随后可以将多个串连同其应变消除连接器布置成与瓦片模块的构造相对应的矩阵或阵列构造(操作1606)。例如，为了获得具有三个并排的瓦片的多瓦片模块(例如，如图7所示)，可以沿着一条直线布置三个串，并且可以基于瓦片的尺寸和瓦片之间的间隙来确定相邻的串之间的距离。类似地，可以将多个太阳能屋顶瓦片的前盖布置成与瓦片模块的构造相对应的构造(操作1608)，并且可以将前密封剂层布置在盖上(操作1610)。
在一些实施例中，三个分开的盖(每个盖对应于相应的瓦片)可以用于瓦片模块。替代地，可以将一块玻璃盖用于所有三块瓦片，并且可以在单块玻璃盖上蚀刻出沟槽，以创建三块独立屋顶瓦片的外观。在进一步的实施例中，瓦片模块的前盖可以包括三个分开的玻璃块，而瓦片模块的后盖可以包括单个连续的背板。类似地，密封剂层可以是三个分开的块或连续的材料块。
随后可以将串的阵列转移并放置在前封装层和盖的顶部上(操作1612)，并且可以在相邻的瓦片之间插入间隔件(操作1614)。注意，如果前盖和后盖均由单块玻璃制成，则可以不使用间隔件。
随后可以布置金属突片(例如，图7中所示的金属突片710和712)，使其直接接触应变消除连接器(操作1616)。在一些实施例中，金属突片可以以使得多个串可以并联地彼此耦合的方式布置。ECA也可以用于将金属突片和应变消除连接器电气地并机械地耦合。金属突片可能需要以这样的方式布置：金属突片能够穿过形成在间隔件的基底/脊上的通道。在一些实施例中，在将金属突片放置就位之后，可以使用附加的塑料块覆盖通道。随后，将背面密封剂层和后盖(或多个后盖)布置在串的阵列的顶部上(操作1618)。在一些实施例中，瓦片模块的后密封剂层和后盖可包括通孔，并且垫圈可插入通孔内部。以使得至少一部分金属突片可以被通孔暴露的方式来仔细设计通孔的位置。这还需要精确放置后盖。在一些实施例中，可以使用间隔件作为对齐辅助物来布置后盖。例如，放下后盖的自动化工具可以将间隔件用作视觉引导，以将后盖的边缘对齐间隔件的边缘。
随后可以执行层压工艺以封装串、应变消除连接器以及前盖和后盖之间的金属突片(操作1620)。插入通孔中的垫圈创建通向金属突片裸露部分的通畅路径。层压之后，可以修整多瓦片模块的边缘以消除过多的密封剂(操作1622)，并附接接线盒(操作1624)。附接接线盒可以包括将预制在接线盒内的连接垫插入垫圈的中心。在一些实施例中，可以执行自动化操作以将接线盒放置在后盖的预定位置上，使得从接线盒伸出的附接垫可以落入后盖的通孔内。可以局部施加热量以将附接垫焊接到由通孔露出的金属条上。例如，接线盒可以具有可移动的盖，以允许焊枪在接线盒的安装过程中接近附接垫。除了附接接线盒之外，屋顶部件(例如，可以促进将多瓦片模块附接到屋顶板条上的部件)可以被附接到多瓦片模块的背侧以完成制造过程(操作1626)。
仅出于说明和描述的目的呈现了各种实施例的前述描述。它们不旨在是排他性的或将本系统限制成所公开的形式。因此，许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。另外，以上公开内容并非旨在限制本系统。

Claims (20)

1.一种光伏屋顶模块，包括：
多个光伏屋顶瓦片，其中，各个光伏屋顶瓦片包括：
玻璃前盖；
后盖，所述后盖包括玻璃的光伏背板；以及
多个光伏结构，所述多个光伏结构通过密封剂封装在所述玻璃前盖和所述后盖之间；并且
其中，所述光伏屋顶瓦片被配置成当被放置在建筑物的屋顶上时用作屋顶瓦片，由此保护所述建筑物不受天气因素的影响。
2.如权利要求1所述的光伏屋顶模块，其特征在于，各个光伏结构包括定位在第一表面的边缘附近的第一边缘汇流条和定位在第二表面的相对边缘附近的第二边缘汇流条，并且其中以使得第一光伏结构的所述第一边缘汇流条与相邻光伏结构的所述第二边缘汇流条重叠的方式布置所述多个光伏结构，从而形成级联串。
3.如权利要求2所述的光伏屋顶模块，其特征在于，第一光伏屋顶瓦片内的所述级联串与第二光伏屋顶瓦片内的所述级联串并联地彼此电耦合。
4.如权利要求3所述的光伏屋顶模块，其特征在于，进一步包括金属突片，所述金属突片配置成耦合所述第一光伏屋顶瓦片和第二光伏屋顶瓦片内的所述级联串的对应的边缘汇流条，其中，所述金属突片经由应变消除连接器耦合至对应的边缘汇流条，所述应变消除连接器包括细长构件和多条侧向延伸的电线。
5.如权利要求4所述的光伏屋顶模块，其特征在于，所述应变消除连接器经由导电粘合剂被耦合到所述对应的边缘汇流条。
6.如权利要求1所述的光伏屋顶模块，其特征在于，进一步包括多个瓦片间隔件，其中，相应的瓦片间隔件被定为在第一光伏屋顶瓦片和相邻的光伏屋顶瓦片之间，将所述第一光伏屋顶瓦片和所述相邻的光伏屋顶瓦片机械地耦合是半刚性的方式。
7.如权利要求6所述的光伏屋顶模块，其特征在于，所述瓦片间隔件包括脊和从所述脊沿相反方向延伸的两个翼，其中，所述瓦片间隔件的相应翼嵌入在被定位在对应的光伏屋顶瓦片的所述玻璃前盖和所述后盖之间的所述密封剂内。
8.如权利要求6所述的光伏屋顶模块，其特征在于，所述脊包括：
凹槽，所述凹槽在顶部表面上沿着所述脊的纵轴延伸，从而在所述相邻的光伏屋顶瓦片之间创建间隙的视觉效果；以及
底部表面上的通道，所述通道被配置成允许电耦合所述相邻的光伏屋顶瓦片的金属突片穿过。
9.如权利要求1所述的光伏屋顶模块，其特征在于，进一步包括：接线盒，所述接线盒定位在特定的光伏屋顶瓦片的所述后盖上，其中，所述接线盒包括物理外壳和基本垂直地延伸出所述物理外壳的表面的附接垫；并且其中，所述附接垫被配置成经由所述后盖上的通孔对封装在所述特定光伏屋顶瓦片内的光伏结构进行电访问。
10.如权利要求9所述的光伏屋顶模块，其特征在于，所述附接垫包括：
延伸柱，所述延伸柱用于延伸出所述接线盒；
接触垫，所述接触垫耦合到所述延伸柱的第一端，其中，所述接触垫被配置成电气地并机械地耦合到封装在所述特定光伏屋顶瓦片内的所述光伏结构的电极；以及
电线耦合器，所述电线耦合器被耦合到所述延伸柱的相对端，其中，所述电线耦合器被配置成电气地并机械地耦合到引线，其中所述引线的一部分延伸出所述物理外壳。
11.一种用于制造光伏屋顶模块的方法，所述方法包括：
获得光伏结构的多个级联串；以及
在多个光伏屋顶瓦片的前盖和后盖之间封装光伏结构的所述级联串，其中，在各个光伏屋顶瓦片的前盖和后盖之间封装各个级联串，并且其中，所述光伏屋顶瓦片配置成当被放置在建筑物的屋顶上时用作屋顶瓦片，从而保护所述建筑物不受天气因素的影响。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，各个光伏结构包括定位在第一表面的边缘附近的第一边缘汇流条和定位在第二表面的相对边缘附近的第二边缘汇流条，并且其中获得光伏结构的所述级联串包括：以使得第一光伏结构的所述第一边缘汇流条与相邻光伏结构的所述第二边缘汇流条重叠的方式布置多个光伏结构。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将第一级联串与第二级联串并联电耦合。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，将所述第一级联串和第二级联串电耦合包括将金属突片耦合到所述第一级联串和第二级联串的对应边缘汇流条，其中，所述金属突片经由应变消除连接器耦合到对应的边缘汇流条，所述应变消除连接器包括细长构件和多条侧向延伸的电线。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括施加导电粘合剂以便将所述应变消除连接器耦合到所述对应的边缘汇流条。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将瓦片间隔件插入第一光伏屋顶瓦片和相邻的光伏屋顶瓦片之间，机械地耦合所述第一光伏屋顶瓦片和所述相邻的光伏屋顶瓦片是半刚性的方式。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述瓦片间隔件包括脊和从所述脊沿相反方向延伸的两个翼，其中，所述瓦片间隔件的相应翼嵌入在被定位在对应的光伏屋顶瓦片的所述前盖和所述后盖之间的所述密封剂内。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述脊包括：
凹槽，所述凹槽在顶部表面上沿着所述脊的纵轴延伸，从而在所述相邻的光伏屋顶瓦片之间创建间隙的视觉效果；以及
底部表面上的通道，所述通道被配置成允许电耦合所述相邻的光伏屋顶瓦片的金属突片穿过。
19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：将接线盒附接在特定的光伏屋顶瓦片的所述后盖上，其中，所述接线盒包括物理外壳和基本垂直地延伸出所述物理外壳的表面的附接垫；并且其中，所述附接垫被配置成经由所述后盖上的通孔对封装在所述特定光伏屋顶瓦片内的光伏结构进行电访问。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述附接垫包括：
延伸柱，所述延伸柱用于延伸出所述接线盒；
接触垫，所述接触垫耦合到所述延伸柱的第一端，其中，所述接触垫被配置成电气地并机械地耦合到封装在所述特定光伏屋顶瓦片内的所述光伏结构的电极；以及
电线耦合器，所述电线耦合器被耦合到所述延伸柱的相对端，其中，所述电线耦合器被配置成电气地并机械地耦合到引线，其中所述引线的一部分延伸出所述物理外壳。
CN201880032641.1A 2018-03-01 2018-03-01 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法 Active CN110651428B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310118379.5A CN117040435A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/909,181 US10560049B2 (en) 2017-03-01 2018-03-01 System and method for packaging photovoltaic roof tiles
PCT/US2018/020508 WO2019168536A1 (en) 2017-03-01 2018-03-01 System and method for packaging photovoltaic roof tiles

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310118379.5A Division CN117040435A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110651428A true CN110651428A (zh) 2020-01-03
CN110651428B CN110651428B (zh) 2023-01-31

Family

ID=61683920

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310118379.5A Pending CN117040435A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法
CN201880032641.1A Active CN110651428B (zh) 2018-03-01 2018-03-01 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310118379.5A Pending CN117040435A (zh) 2018-03-01 2018-03-01 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10560049B2 (zh)
JP (1) JP7071387B2 (zh)
CN (2) CN117040435A (zh)
AU (2) AU2018410566B2 (zh)
CA (1) CA3055609A1 (zh)
ES (1) ES2887981T3 (zh)
WO (1) WO2019168536A1 (zh)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD999723S1 (en) 2014-10-15 2023-09-26 Sunpower Corporation Solar panel
USD913210S1 (en) * 2014-10-15 2021-03-16 Sunpower Corporation Solar panel
US11258398B2 (en) 2017-06-05 2022-02-22 Tesla, Inc. Multi-region solar roofing modules
US10651781B2 (en) * 2017-08-24 2020-05-12 Corning Incorporated Glass roof shingle
US10862420B2 (en) 2018-02-20 2020-12-08 Tesla, Inc. Inter-tile support for solar roof tiles
US11245354B2 (en) 2018-07-31 2022-02-08 Tesla, Inc. Solar roof tile spacer with embedded circuitry
EP3833818A4 (en) 2018-08-06 2022-08-03 Solar Hardscapes LLC LANDSCAPE PAVERS FOR GROUND INSTALLATION OF PHOTOVOLTAIC MODULES, LANDSCAPE INSTALLATIONS AND INSTALLATION METHODS
US11245355B2 (en) 2018-09-04 2022-02-08 Tesla, Inc. Solar roof tile module
IT201800009389A1 (it) * 2018-10-12 2020-04-12 Vismunda Srl "metodo d'assemblaggio e stazione combinata bivalente, per pannelli fotovoltaici"
CN110266252A (zh) * 2019-06-18 2019-09-20 苏州腾晖光伏技术有限公司 光伏瓦
CN114503427A (zh) 2019-10-07 2022-05-13 赫尔穆特·斯图芬 用于模块化光伏系统的模块框架、用它制成的模块和模块化光伏系统
US11398795B2 (en) * 2019-12-20 2022-07-26 GAF Energy LLC Roof integrated photovoltaic system
US11961928B2 (en) 2020-02-27 2024-04-16 GAF Energy LLC Photovoltaic module with light-scattering encapsulant providing shingle-mimicking appearance
US11251744B1 (en) 2020-06-04 2022-02-15 GAF Energy LLC Photovoltaic shingles and methods of installing same
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
MX2023000952A (es) * 2020-07-22 2023-04-19 GAF Energy LLC Modulos fotovoltaicos.
EP4208902A1 (en) 2020-09-03 2023-07-12 Gaf Energy LLC Building integrated photovoltaic system
CA3195662A1 (en) * 2020-10-14 2022-04-21 Peter Clemente Mounting apparatus for photovoltaic modules
WO2022103841A1 (en) 2020-11-13 2022-05-19 GAF Energy LLC Photovoltaic module systems and methods
CN114664953B (zh) * 2020-11-30 2024-03-29 晶科能源(海宁)有限公司 太阳能电池组件、太阳能电池片及其制造方法
CA3200938A1 (en) 2020-12-02 2022-06-09 Evan Michael WRAY Step flaps for photovoltaic and roofing shingles
CA3205363A1 (en) 2021-01-19 2022-07-28 Thierry Nguyen Watershedding features for roofing shingles
US11527665B2 (en) 2021-05-06 2022-12-13 GAF Energy LLC Photovoltaic module with transparent perimeter edges
CN117795845A (zh) * 2021-06-22 2024-03-29 特斯拉股份有限公司 光伏屋顶瓦连接构造
WO2023283248A1 (en) 2021-07-06 2023-01-12 GAF Energy LLC Jumper module for photovoltaic systems
US11512480B1 (en) 2021-07-16 2022-11-29 GAF Energy LLC Roof material storage bracket
WO2023034432A1 (en) 2021-09-01 2023-03-09 GAF Energy LLC Photovoltaic modules for commercial roofing
US11824486B2 (en) 2022-01-20 2023-11-21 GAF Energy LLC Roofing shingles for mimicking the appearance of photovoltaic modules
CA3188772A1 (en) 2022-02-08 2023-08-08 GAF Energy LLC Building integrated photovoltaic system
WO2023173019A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 GAF Energy LLC Combined encapsulant and backsheet for photovoltaic modules
JP7261341B1 (ja) 2022-03-24 2023-04-19 積水化学工業株式会社 太陽光発電シート
WO2023228896A1 (ja) * 2022-05-27 2023-11-30 京セラ株式会社 太陽電池モジュール
DE102022120931A1 (de) 2022-08-18 2024-02-29 mygreen Holding GmbH Dachaufbau mit Photovoltaik-Modulen
WO2024073288A1 (en) 2022-09-26 2024-04-04 GAF Energy LLC Photovoltaic modules integrated with building siding and fencing
US11811361B1 (en) 2022-12-14 2023-11-07 GAF Energy LLC Rapid shutdown device for photovoltaic modules
US12009782B1 (en) 2023-04-04 2024-06-11 GAF Energy LLC Photovoltaic systems with wireways

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101408064A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 龙源有限公司 基于屋顶的能量转换系统
CN201620532U (zh) * 2010-03-09 2010-11-03 林文须 一种太阳能建筑一体化光伏瓦片
CN102017184A (zh) * 2008-05-05 2011-04-13 陶氏环球技术公司 用于建造集成光伏器件的连接器器件
DE102010053151A1 (de) * 2010-11-29 2012-05-31 Solon Se Solarmodul mit einer Verbindungseinheit mit einem Formteil.
CN102535769A (zh) * 2010-10-15 2012-07-04 韦加普拉斯特股份公司 用于建筑物特别是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构
US20130032198A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Miasole Attachment structures for building integrable photovoltaic modules
US20150349145A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Cogenra Solar, Inc. Shingled solar cell module
CN206595269U (zh) * 2017-03-02 2017-10-27 江苏武进汉能薄膜太阳能有限公司 屋顶玻璃基曲面光伏瓦系统及其太阳能薄膜发电曲面瓦

Family Cites Families (152)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US352424A (en) * 1886-11-09 Ernest dale owen and homeb lichtenberger
US3076861A (en) 1959-06-30 1963-02-05 Space Technology Lab Inc Electromagnetic radiation converter
US3369939A (en) 1962-10-23 1968-02-20 Hughes Aircraft Co Photovoltaic generator
DE1478452A1 (de) * 1964-02-12 1969-10-23 Hasel Dr Rer Nat Dipl Phys Dip Dachziegel fuer Spielzeugbauelement
DE2754652A1 (de) 1977-12-08 1979-06-13 Ibm Deutschland Verfahren zum herstellen von silicium-photoelementen
FR2465315A1 (fr) * 1979-09-10 1981-03-20 Radiotechnique Compelec Panneau generateur photovoltaique assurant l'etancheite aux intemperies d'une toiture par pose directe sur la charpente
JPS57141979A (en) 1981-11-25 1982-09-02 Shunpei Yamazaki Photoelectric transducing semiconductor device
US4724011A (en) * 1983-05-16 1988-02-09 Atlantic Richfield Company Solar cell interconnection by discrete conductive regions
JPS6020586A (ja) 1983-07-13 1985-02-01 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 光電変換装置の作製方法
US4623753A (en) * 1983-10-31 1986-11-18 Amp Incorporated Watertight junction box
JPH0715942Y2 (ja) * 1988-03-28 1995-04-12 ワイケイケイ株式会社 太陽エネルギーのコレクター装置
DE4002711A1 (de) * 1990-01-31 1991-08-08 Bmc Melchior Solartechnik Kg Dachziegel mit solarplatte
US5118540A (en) 1990-04-23 1992-06-02 Solar Kinetics, Inc. Corrosion resistant flexible reflective film for solar energy applications
JPH06163958A (ja) 1992-02-21 1994-06-10 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその作製方法
US5316592A (en) * 1992-08-31 1994-05-31 Dinwoodie Thomas L Solar cell roofing assembly
JPH06140657A (ja) 1992-10-29 1994-05-20 Tonen Corp 太陽電池
US5338369A (en) * 1993-02-16 1994-08-16 Rawlings Lyle K Roof-integratable photovolatic modules
JP2505695B2 (ja) 1993-03-12 1996-06-12 元旦ビューティ工業株式会社 採光屋根パネルおよび採光屋根構造
GB2278618B (en) 1993-05-20 1996-06-19 Univ Southampton A tile
DE69534582T2 (de) 1994-05-19 2006-07-20 Canon K.K. Photovoltaisches Bauelement, Elektrodenstruktur desselben und Herstellungsverfahren
JP3548246B2 (ja) 1994-11-04 2004-07-28 キヤノン株式会社 光起電力素子及びその製造方法
JP2992464B2 (ja) 1994-11-04 1999-12-20 キヤノン株式会社 集電電極用被覆ワイヤ、該集電電極用被覆ワイヤを用いた光起電力素子及びその製造方法
US5590495A (en) * 1995-07-06 1997-01-07 Bressler Group Inc. Solar roofing system
JP3766720B2 (ja) * 1996-08-01 2006-04-19 ミサワホーム株式会社 太陽電池パネル付き屋根構造体
JP3397637B2 (ja) 1997-06-11 2003-04-21 キヤノン株式会社 太陽電池一体型屋根板、その製造方法、及びその施工方法
JPH11135820A (ja) 1997-08-27 1999-05-21 Canon Inc 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール用補強部材
US6320116B1 (en) * 1997-09-26 2001-11-20 Evergreen Solar, Inc. Methods for improving polymeric materials for use in solar cell applications
JP2000091610A (ja) 1998-09-17 2000-03-31 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池のカバーフィルムおよびその製造方法、およびそのカバーフィルムを用いた太陽電池モジュール
JP2000216415A (ja) 1999-01-21 2000-08-04 Canon Inc 太陽電池モジュ―ル、およびその製造方法、施工方法、当該太陽電池モジュ―ルを使用した太陽電池発電システム
US8664030B2 (en) * 1999-03-30 2014-03-04 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US7507903B2 (en) 1999-03-30 2009-03-24 Daniel Luch Substrate and collector grid structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays
AU764832B2 (en) 1999-05-31 2003-09-04 Kaneka Corporation Solar battery module
JP2001015788A (ja) 1999-07-01 2001-01-19 Fujisash Co 太陽電池モジュールの配線構造
US6365824B1 (en) * 1999-07-21 2002-04-02 Kaneka Corporation Roof tile-cum-solar battery module
US6534192B1 (en) 1999-09-24 2003-03-18 Lucent Technologies Inc. Multi-purpose finish for printed wiring boards and method of manufacture of such boards
JP2001349013A (ja) 2000-04-04 2001-12-21 Canon Inc 外装材および太陽電池モジュール、その製造方法、製造装置および施工方法、並びに建築物および太陽光発電装置
JP3605032B2 (ja) * 2000-06-07 2004-12-22 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール，太陽電池モジュールの接続方法，太陽電池モジュールの設置方法及び太陽電池モジュールのアース接続方法
FR2832811B1 (fr) 2001-11-28 2004-01-30 Saint Gobain Plaque transparente texturee a forte transmission de lumiere
US7259321B2 (en) 2002-01-07 2007-08-21 Bp Corporation North America Inc. Method of manufacturing thin film photovoltaic modules
US6883290B2 (en) * 2002-02-20 2005-04-26 Powerlight Corporation Shingle system and method
US20030154667A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-21 Dinwoodie Thomas L. Shingle system
US7534956B2 (en) * 2003-04-10 2009-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Solar cell module having an electric device
US7649141B2 (en) 2003-06-30 2010-01-19 Advent Solar, Inc. Emitter wrap-through back contact solar cells on thin silicon wafers
US20050022857A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-03 Daroczi Shandor G. Solar cell interconnect structure
JP4141935B2 (ja) 2003-10-31 2008-08-27 エス・バイ・エル株式会社 太陽光発電装置と風力発電装置を兼ね備えた建築物
WO2005083799A1 (en) 2004-02-24 2005-09-09 Bp Corporation North America Inc Process for manufacturing photovoltaic cells
US7777128B2 (en) * 2004-06-01 2010-08-17 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic module architecture
US8276329B2 (en) * 2005-05-27 2012-10-02 Sunpower Corporation Fire resistant PV shingle assembly
US20060048798A1 (en) 2004-09-09 2006-03-09 Honeywell International Inc. Methods of cleaning optical substrates
US7276724B2 (en) 2005-01-20 2007-10-02 Nanosolar, Inc. Series interconnected optoelectronic device module assembly
US20060086620A1 (en) 2004-10-21 2006-04-27 Chase Lee A Textured decorative plating on plastic components
WO2006043658A1 (ja) * 2004-10-22 2006-04-27 Kyocera Corporation 太陽電池モジュール装置とその設置方法
US7964440B2 (en) 2004-12-20 2011-06-21 Palo Alto Research Center Incorporated Phase-separated composite films and methods of preparing the same
JP4518973B2 (ja) 2005-02-16 2010-08-04 シャープ株式会社 太陽電池およびその製造方法
JP4837297B2 (ja) 2005-03-09 2011-12-14 富士フイルム株式会社 遮光画像付き基板及び遮光画像の形成方法、転写材料、カラーフィルター、並びに表示装置
JP2007150084A (ja) 2005-11-29 2007-06-14 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池モジュール用裏面保護シート、太陽電池モジュール用裏面積層体、および、太陽電池モジュール
KR101446811B1 (ko) 2006-03-30 2014-10-01 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 박막 및 그것을 이용한 박막 적층체
US8822810B2 (en) * 2006-04-13 2014-09-02 Daniel Luch Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules
US7506477B2 (en) * 2006-06-30 2009-03-24 Lumeta, Inc. Profile roof tile with integrated photovoltaic module
GB0615651D0 (en) 2006-08-07 2006-09-13 Sun Chemical Bv A process for manufacturing solar cells
JP5121203B2 (ja) 2006-09-29 2013-01-16 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール
US8716590B2 (en) 2006-11-17 2014-05-06 Kyosemi Corporation Stacked solar cell device
US20080134497A1 (en) 2006-12-11 2008-06-12 Sunmodular, Inc. Modular solar panels with heat exchange & methods of making thereof
WO2008136872A2 (en) 2006-12-22 2008-11-13 Adriani Paul M Structures for low cost, reliable solar modules
US20080185033A1 (en) 2007-02-06 2008-08-07 Kalejs Juris P Solar electric module
US8205400B2 (en) * 2007-02-08 2012-06-26 Luma Resources, Llc Solar panel roof kit
US20080289681A1 (en) * 2007-02-27 2008-11-27 Adriani Paul M Structures for low cost, reliable solar modules
US8471141B2 (en) 2007-05-07 2013-06-25 Nanosolar, Inc Structures for low cost, reliable solar roofing
US8701360B2 (en) * 2007-05-25 2014-04-22 General Electric Company Method and apparatus for assembling photovoltaic modules
US8058549B2 (en) 2007-10-19 2011-11-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Photovoltaic devices with integrated color interferometric film stacks
EP2212922A1 (en) 2007-11-07 2010-08-04 Ming-Liang Shiao Photovoltaic roofing elements and roofs using them
US8418415B2 (en) 2007-11-08 2013-04-16 Certainteed Corporation Photovoltaic roofing panels, photovoltaic roofing assemblies, and roofs using them
US20090120497A1 (en) 2007-11-09 2009-05-14 Schetty Iii Robert A Method of metallizing solar cell conductors by electroplating with minimal attack on underlying materials of construction
DE102007054124A1 (de) 2007-11-11 2009-05-14 Massen, Robert, Prof. Dr.-Ing. Architektonisch gestaltete Solarzellen- und Solarthermie-Paneele
WO2009089236A2 (en) 2008-01-08 2009-07-16 Certainteed Corporation Photovoltaic module
US7833808B2 (en) 2008-03-24 2010-11-16 Palo Alto Research Center Incorporated Methods for forming multiple-layer electrode structures for silicon photovoltaic cells
US20090242021A1 (en) 2008-03-31 2009-10-01 Noribachi Llc Solar cell with colorization layer
WO2009134660A2 (en) 2008-04-28 2009-11-05 Applied Materials, Inc. Photovoltaic cell reference module for solar testing
EP2157209B1 (en) 2008-07-31 2014-10-22 Rohm and Haas Electronic Materials LLC Inhibiting Background Plating
US9150966B2 (en) 2008-11-14 2015-10-06 Palo Alto Research Center Incorporated Solar cell metallization using inline electroless plating
WO2010065564A1 (en) 2008-12-02 2010-06-10 Georgia Tech Research Corporation Environmental barrier coating for organic semiconductor devices and methods thereof
WO2010068706A2 (en) 2008-12-10 2010-06-17 Armageddon Energy, Inc. Solar panel configurations
TWI430462B (zh) 2008-12-12 2014-03-11 Ind Tech Res Inst 封裝材料、矽晶太陽光電模組及薄膜太陽光電模組
US20120048349A1 (en) 2009-01-09 2012-03-01 Solopower, Inc. Flexible solar modules and manufacturing the same
US7968790B2 (en) 2009-01-16 2011-06-28 Genie Lens Technologies, Llc Photovoltaic (PV) enhancement films for enhancing optical path lengths and for trapping reflected light
US20140360582A1 (en) 2009-01-20 2014-12-11 Solutia Inc. Thin film photovoltaic module with stabilized polymer
US10151114B2 (en) * 2010-01-25 2018-12-11 Rillito River Solar, Llc Roof mount assembly
US8869470B2 (en) * 2009-03-21 2014-10-28 Carlo John Lanza Protective covering for roof device
JP5591228B2 (ja) 2009-04-20 2014-09-17 シャープ株式会社 太陽電池モジュール
US8418418B2 (en) 2009-04-29 2013-04-16 3Form, Inc. Architectural panels with organic photovoltaic interlayers and methods of forming the same
US7858874B2 (en) * 2009-05-04 2010-12-28 Raymond Henry Ruskin Continuous circuit overlay solar shingles
ITAN20090012U1 (it) 2009-05-06 2010-11-07 Sunerg Solar S R L Giunto profilato per l' accoppiamento di pannelli solari
DE102009028118A1 (de) 2009-07-30 2011-02-03 Schott Ag Photovoltaikmodul mit verbesserter Korrosionsbeständkigkeit und Verfahren zu dessen Herstellung
US20110023937A1 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Palo Alto Research Center Incorporated Solar energy converter assembly incorporating display system and method of fabricating the same
WO2011019745A2 (en) 2009-08-10 2011-02-17 Kalkanoglu Husnu M Roofing products, photovoltaic roofing elements and systems using them
US20110047902A1 (en) * 2009-09-03 2011-03-03 Philip Cryar Photovoltaic shingle
US9038330B2 (en) * 2009-10-28 2015-05-26 Carmen Bellavia Light weight molded roof tile with integrated solar capabilities
WO2011072153A2 (en) 2009-12-09 2011-06-16 Solexel, Inc. High-efficiency photovoltaic back-contact solar cell structures and manufacturing methods using three-dimensional semiconductor absorbers
IT1399376B1 (it) * 2010-04-12 2013-04-16 Milano Politecnico Cella fotovoltaica, in particolare per applicazioni architettoniche integrate, e metodo di fabbricazione di tale cella.
US20110277825A1 (en) 2010-05-14 2011-11-17 Sierra Solar Power, Inc. Solar cell with metal grid fabricated by electroplating
US8206664B2 (en) 2010-07-06 2012-06-26 Xerox Corporation Methods of producing multi-layered microfluidic devices
US9343592B2 (en) * 2010-08-03 2016-05-17 Alion Energy, Inc. Electrical interconnects for photovoltaic modules and methods thereof
US9773928B2 (en) 2010-09-10 2017-09-26 Tesla, Inc. Solar cell with electroplated metal grid
KR20120038347A (ko) 2010-10-13 2012-04-23 에플럭스(주) 태양광발전용 솔라셀을 위한 방열체
US9287175B2 (en) 2010-11-05 2016-03-15 Win Semiconductors Corp. Fabrication method for dicing of semiconductor wafers using laser cutting techniques
US9525092B2 (en) * 2010-11-05 2016-12-20 Pacific Light Technologies Corp. Solar module employing quantum luminescent lateral transfer concentrator
US20120125391A1 (en) 2010-11-19 2012-05-24 Solopower, Inc. Methods for interconnecting photovoltaic cells
WO2012078491A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Solus Engineering, Llc Roof tiles and related systems
JP5086495B2 (ja) * 2010-12-22 2012-11-28 日晴金属株式会社 太陽電池モジュール固定具
CN102544380B (zh) 2010-12-25 2015-08-26 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池背板及其制备方法及一种太阳能电池
JP5761203B2 (ja) 2010-12-27 2015-08-12 コニカミノルタ株式会社 ガスバリア性フィルム及び電子デバイス
US9716196B2 (en) 2011-02-09 2017-07-25 Alta Devices, Inc. Self-bypass diode function for gallium arsenide photovoltaic devices
US20120237670A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Fabricating method of solar cell
WO2013102181A1 (en) 2011-12-30 2013-07-04 Solexel, Inc. Multi-level solar cell metallization
CN102956730B (zh) 2011-08-29 2016-06-29 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池背板及其制备方法以及一种太阳能电池
KR20130023608A (ko) 2011-08-29 2013-03-08 한국과학기술연구원 벌크 헤테로 접합 무기 박막 태양전지 및 이의 제조 방법
US8674377B2 (en) 2011-08-30 2014-03-18 General Electric Company Optoelectronic device package, array and method of fabrication
AU2012326113A1 (en) 2011-10-18 2014-05-29 Witricity Corporation Wireless energy transfer for photovoltaic panels
CN104247054A (zh) 2011-11-04 2014-12-24 普林斯顿大学 具有纳米结构和纳米金属光学腔和天线的发光二极管,快光子-电子源和光电探测器,以及其制造方法
US20130160823A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 Solopower, Inc. Integrated structural solar module and chassis
EP2815880A4 (en) 2012-02-15 2015-10-21 Konica Minolta Inc FUNCTIONAL FOIL, MANUFACTURING METHOD AND ELECTRONIC DEVICE WITH THE FUNCTIONAL FILM
US10741712B2 (en) 2012-02-15 2020-08-11 Alta Devices, Inc. Photovoltaic module containing shingled photovoltaic tiles and fabrication processes thereof
KR101325012B1 (ko) 2012-03-21 2013-11-04 삼성코닝정밀소재 주식회사 광전지 모듈용 커버기판 및 이를 구비한 광전지 모듈
US20130255755A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 Building Materials Investment Corporation Solar Roof Shingles and Underlayment with Wireless Power Transfer and Related Components and Systems
JP5906459B2 (ja) 2012-03-30 2016-04-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池及びその製造方法
WO2014002329A1 (ja) 2012-06-29 2014-01-03 パナソニック株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2014022702A (ja) 2012-07-24 2014-02-03 Hirose Electric Co Ltd 太陽電池モジュール用ジャンクションボックス及び太陽電池モジュールの製造方法
ES2573137T3 (es) 2012-09-14 2016-06-06 Atotech Deutschland Gmbh Método de metalización de sustratos de célula solar
JP6018857B2 (ja) 2012-09-18 2016-11-02 住友化学株式会社 金属系粒子集合体
US10090430B2 (en) 2014-05-27 2018-10-02 Sunpower Corporation System for manufacturing a shingled solar cell module
US20140124014A1 (en) * 2012-11-08 2014-05-08 Cogenra Solar, Inc. High efficiency configuration for solar cell string
US9412884B2 (en) * 2013-01-11 2016-08-09 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US9219174B2 (en) 2013-01-11 2015-12-22 Solarcity Corporation Module fabrication of solar cells with low resistivity electrodes
US10074755B2 (en) 2013-01-11 2018-09-11 Tesla, Inc. High efficiency solar panel
WO2014110602A1 (en) 2013-01-14 2014-07-17 South Dakota State University Nanoparticle films for use as solar cell back reflectors and other applications
WO2014178180A1 (en) 2013-04-29 2014-11-06 Sharp Kabushiki Kaisha Energy-efficient transparent solar film, method for fabricating solar film optical absorption material, and energy-efficient window
WO2014189391A1 (en) 2013-05-23 2014-11-27 Zinniatek Limited Photovoltaic systems
CN103426957B (zh) 2013-08-22 2016-03-02 烟台斯坦普精工建设有限公司 一种金属光伏瓦及其制备方法
CN104681657B (zh) 2013-11-29 2018-01-30 深圳富泰宏精密工业有限公司 太阳能电池的制造方法及制得的太阳能电池
WO2015155356A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Solar photovoltaic module
KR102482566B1 (ko) 2014-05-27 2022-12-29 맥시온 솔라 피티이. 엘티디. 슁글드 태양 전지 모듈
US9598586B2 (en) 2014-07-14 2017-03-21 Enki Technology, Inc. Coating materials and methods for enhanced reliability
CN104282788B (zh) 2014-09-28 2017-03-22 苏州中来光伏新材股份有限公司 无主栅、高效率背接触太阳能电池模块、组件及制备工艺
US9685579B2 (en) * 2014-12-05 2017-06-20 Solarcity Corporation Photovoltaic structure cleaving system
US9899546B2 (en) 2014-12-05 2018-02-20 Tesla, Inc. Photovoltaic cells with electrodes adapted to house conductive paste
US20160163902A1 (en) 2014-12-05 2016-06-09 Pi Solar Technology Gmbh Solar module having shingled solar cells
US9947822B2 (en) * 2015-02-02 2018-04-17 Tesla, Inc. Bifacial photovoltaic module using heterojunction solar cells
US9899554B2 (en) * 2015-12-14 2018-02-20 Solarcity Corporation Method of installing a strain relief apparatus to a solar cell
US20170194516A1 (en) 2015-12-30 2017-07-06 Solarcity Corporation Advanced design of metallic grid in photovoltaic structures
US9825582B2 (en) * 2015-12-30 2017-11-21 Cogitur, Inc. Roofing panels with integrated photovoltaic cells and method of installation
JP6533207B2 (ja) 2016-12-12 2019-06-19 株式会社豊田自動織機 太陽電池モジュール
CN206401337U (zh) 2017-01-24 2017-08-11 宁波山迪光能技术有限公司 用于双曲面车顶的太阳能模组

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101408064A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 龙源有限公司 基于屋顶的能量转换系统
CN102017184A (zh) * 2008-05-05 2011-04-13 陶氏环球技术公司 用于建造集成光伏器件的连接器器件
CN201620532U (zh) * 2010-03-09 2010-11-03 林文须 一种太阳能建筑一体化光伏瓦片
CN102535769A (zh) * 2010-10-15 2012-07-04 韦加普拉斯特股份公司 用于建筑物特别是公寓、大厦和/或住宅的屋顶结构
DE102010053151A1 (de) * 2010-11-29 2012-05-31 Solon Se Solarmodul mit einer Verbindungseinheit mit einem Formteil.
US20130032198A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Miasole Attachment structures for building integrable photovoltaic modules
US20150349145A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Cogenra Solar, Inc. Shingled solar cell module
CN206595269U (zh) * 2017-03-02 2017-10-27 江苏武进汉能薄膜太阳能有限公司 屋顶玻璃基曲面光伏瓦系统及其太阳能薄膜发电曲面瓦

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018410566A1 (en) 2019-09-26
ES2887981T3 (es) 2021-12-29
JP2020518999A (ja) 2020-06-25
WO2019168536A1 (en) 2019-09-06
US20180254738A1 (en) 2018-09-06
JP7071387B2 (ja) 2022-05-18
AU2018410566B2 (en) 2021-02-18
CN110651428B (zh) 2023-01-31
CA3055609A1 (en) 2019-09-06
AU2018410566A8 (en) 2019-10-10
US10560049B2 (en) 2020-02-11
AU2021203068A1 (en) 2021-06-10
CN117040435A (zh) 2023-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110651428B (zh) 用于封装光伏屋顶瓦片的系统和方法
US10734938B2 (en) Packaging for solar roof tiles
US11437534B2 (en) Inter-tile support for solar roof tiles
EP3830948B1 (en) Solar roof tile spacer with embedded circuitry
US20190386604A1 (en) Cascaded solar cell string using adhesive conductive film
JP2023527669A (ja) 光起電性モジュールに使用するための改良された太陽電池ストリング
US11245355B2 (en) Solar roof tile module
US20190379321A1 (en) Solar roof tile connectors
US11581843B2 (en) Solar roof tile free of back encapsulant layer
US11190128B2 (en) Parallel-connected solar roof tile modules
US20190267938A1 (en) System and method for coupling junction box to solar roof tiles
EP3613138B1 (en) System and method for packaging photovoltaic roof tiles
US20200007073A1 (en) Solar roof tile module with embedded inter-tile circuitry
JP3849863B2 (ja) 屋根材一体型太陽電池モジュール
US20210351742A1 (en) External electrical contact for solar roof tiles
US20190260332A1 (en) Method for attaching connector to solar cell electrodes in a solar roof tile
JP2004071793A (ja) 薄型太陽電池モジュールおよびその配列構造

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant