JP2013508985A - 付着性が改善された直接装着型の光起電力装置、及びその方法。 - Google Patents

Abstract

本発明は、構造体に直接装着されるのに適した光起電力装置に基づく。この装置は、電気エネルギーに変換するために、光起電力装置の光活性部分に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分と、底部ボンディング・ゾーンを有する底面とを有する光起電力セル集成体を含む活性部分、及び該装置を該構造体に結合するためのファスナーを受容するための領域を有し、そして上面に上部ボンディング・ゾーンを有する、該活性部分に直接隣接し且つ結合された不活性部分、を含んで成り、
上部ボンディング・ゾーン及び底部ボンディング・ゾーンのうちの一方が、第１ボンディング要素を含み、そして他方が第２ボンディング要素を含んでおり、該第２ボンディング要素が、鉛直方向にオーバラップした隣接する光起電力装置上の第１ボンディング要素と相互作用することにより、該装置をそれの隣接する装置に又は該構造体にボンディングするように設計されている。

Description

本発明は、エネルギー省によって与えられた協定DE-FC36-07G017054に基づく米国政府の支援によって為された。米国政府は本発明において一定の権利を有する。
優先権の主張
本出願は、米国仮出願第６１／２５３，９８０号（2009年10月22日付け出願）及び同第６１／２５７，４８８号（2009年11月03日付け出願）の各明細書の出願日の優先権を主張する。これらの内容は全体的に参照することにより本明細書中に組み込まれる。
本発明の技術分野
本発明は、構造体に直接装着される光起電力装置及びその方法に関し、より具体的には、建造物構造体、例えばルーフデッキ又は壁に直接装着されるように適合された光起電力シングル（Photovoltaic shingle)及びその方法に関する。

太陽発電分野、具体的には建造物装着型発電分野における先端技術を改善しようという試みが、ここ数年にわたってますます業界の関心の的となっている。建造物装着型発電の一部は建造物一体型光起電力技術（ＢＩＰＶ）であり、この場合光起電力素子は、建造物の一体部分｛例えばシングル（shingles）又はサイディングのような外装用耐天候被覆体を提供する｝である。特に重要なのは、最低のコストで最高のキロワット時（ＫｗＨ）をもたらす信頼性及び耐久性の高い太陽発電システムを提供するという目標である。この目標に到達することに伴う論点のいくつかは、組み立て及び設置が容易であり、比較的高いＫｗＨ出力を有し、そして耐久性を有する（例えば比較的強い風雨のような、生じ得る環境条件下で所定の時間にわたって持ちこたえる）発電システムの能力にかかわる。耐久性に関連する１つの具体的な論点は、例えば（アンダーライターズ・ラボラトリース）UL 1897による屋根集成体の耐浮き上がり性試験を介して測定した風荷重である。これは、例えば毎時１００マイルを超える又はそれよりも強い風を被った場合にシステムが損傷しない能力である。設置しやすさに関連する１つの具体的な論点は、ＢＩＰＶが、望まれる前に活性（例えば電気を発生する）にならないようにすることが必要なことである。他の論点は、ＢＩＰＶの本質的に低い摩擦係数（例えば滑りやすい）、そして設置者のシステム表面上の歩きやすさ、そして潜在的なパッケージング及び出荷上の問題に関連する。

建造物装着型太陽発電システムの現状は、多くの形態を成しているが、しかし全般的には、複雑な装着用構造（例えば内側ボックス・フレーム、プラットホーム・ライザー、例えばSan Jose, California, USAによるSunPower Model 31（登録商標））に装着されて、所定の断面厚（例えば２５ｍｍ以上）及び高い剛性（例えば７００００ ＭＰａ「メガパスカル」弾性係数）を備えた太陽発電集成体を形成するソーラーパネル、又は断面厚（例えば約１．５〜７ｍｍ）及び剛性（約５〜５０ＭＰａ）が典型的なアスファルト・ルーフィング・シングル（asphalt roofing shingles）と同様である可撓性ラミネート構造（例えばRochester Hills, Michigan, USAのUni-Solar（登録商標）によって提供されるロール型ソーラーラミネート）として特徴づけることができる。注目すべきことに、伝統的なシーダーシェイク型ルーフィング・シングルは典型的には，典型的なアスファルト・ルーフィング・シングルの約１〜５倍厚く、そして約４０００〜９０００ＭＰａの剛性を有するが、しかし風による浮き上がりの問題を被ることはないと思われる。SunPowerタイプのシステムが、風による浮き上がりの問題を被らない（複雑な装着用構造及び／又は高い剛性に起因する）ことは驚くに値しない。Uni-Solarタイプのシステムは、ラミネート全体が建造物構造に接着されるので、風による浮き上がりの問題を克服できることは驚くに値しない。

風荷重の上記問題は、装置の斜面（例えば設置位置における）を変化させること、並びに装着面の高さ／平坦度を変化させることによって影響を与えることができる。

この技術に関する文献は、下記特許文献を含む：米国特許出願公開第２００９／００００２２０号；同第２００８／０２４５４０４号；同第２００８／０２４５３９９号；同第２００８／０１９６３５８号；同第２００８／０１９６２３１号；同第２００８／００８３１６９号；同第２００８／００００１７３号；同第２００７／０２９５３９１号；同第２００７／０１９３１３５号；同第２００７／０２２９９２４号；同第２００４／０２１６４０５号；同第２００４／０２０６０３５号；同第２００４／００８３６７３号；同第２００３／０１８８５００号；同第２００３／０１５４６８０号；同第２００２／００６６２３５号の各明細書；米国特許第７２９９５９８号；同第７２０４０６３号；同第７１７８２９５号；同第７１１８７９４号；同第６８４５５９２号；同第６７５８０１９号；同第６７２５６２３号；同第６３９７５５６号；同第６２４７２８９号；同第６１４８５７０号；同第５９５０３８７号；同第５２３９８０２号；同第４６８６８０８号；同第４６４１４７２号；同第４６４１４７１号；同第４６２７２０７号；同第４５８６３０１号；同第２６３１８８７号の各明細書；ＲＥ３８９８８；及び国際公開第２００７／１２３９２７号；同第２００７／０７９３８２号；同第２００３／０７１０４７号のパンフレット（これら全てはあらゆる目的のために参照することにより本明細書中に組み込まれる）。

本発明は、構造体（建造物構造体、壁、及び／又はルーフデッキ）に直接装着される光起電力装置及びその方法に関する。本発明は上記論点／問題的のうちの１つ又は２つ以上に対処している。

さらに、本発明は、新しい種類の建造物装着型太陽発電システムに関する。この新しいシステムは、建造物構造体にファスナ（例えば釘、又はねじなど）で装着される複数の個々の「シングル状（shingle-like)」構造であり、高い剛性（例えば最大約１００００ＭＰａ）及び約１５ｍｍの厚さを有している。驚くべきことに、システムの高い剛性／厚さ（例えばシーダーシェイクと同様である）を考えると、このシステムは上記目標を達成するために、本明細書中に開示された改善策を必要とすることがある。

従って、本発明の１つの態様によれば、 構造体上に直接装着するのに適した光起電力装置であって、電気エネルギーに変換するために、光起電力装置の光活性部分に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分と、底部ボンディング・ゾーンを有する底面とを有する光起電力セル集成体を含む活性部分、及び該装置を該構造体に結合するためのファスナーを受容するための領域を有し、そして上面に上部ボンディング・ゾーンを有する、該活性部分に直接隣接し且つ結合された不活性部分、を含んで成り、上部ボンディング・ゾーン及び底部ボンディング・ゾーンのうちの一方が、第１ボンディング要素を含み、そして他方が第２ボンディング要素を含んでおり、該第２ボンディング要素が、鉛直方向にオーバラップした隣接する光起電力装置上の第１ボンディング要素と相互作用することにより、該装置をそれの隣接する装置に又は該構造体にボンディングするように設計されている、光起電力装置が考えられる。

本発明はさらに、ここに記載された特徴、例えば第１ボンディング要素が、接着ボンディング要素を形成する接着剤を含み、そして第２ボンディング要素が、第１ボンディング要素の少なくとも一部を受け入れるための適合可能な材料を含むこと；第１ボンディング要素が、活性部分の底面に活性部分の周縁と同じ広がりを有するか、又は活性部分の周縁から２５ｍｍ以内に配置されていること；第２ボンディング要素が、第１ボンディング要素の少なくとも一部を受け入れるための少なくとも１つの凹部状ポケットを含むこと；少なくとも１つの凹部状ポケットが、少なくとも１．０ｍｍのポケット深さを有していること；第１ボンディング要素が、接着剤の外面上に配置された取り外し可能な剥離ライナーをさらに含み、剥離ライナーが、第１ボンディング要素及び第２ボンディング要素、又は第１ボンディング要素及び構造体が結合を形成するのを可能にするように取り外されること；取り外し可能な剥離ライナーが、光起電力装置の周囲から側方に少なくとも１０ｍｍだけ延びて側方延長部分を形成しており、そして少なくともボンディング・ゾーンのうちの一方のゾーンで折り返されていること；取り外し可能な剥離ライナーが、活性部分の上面部分の一部を覆っており、それが取り外されるまでセルが電気を発生させるのを防ぐために不透明（例えばオパーク）であるか又は光制限していること；取り外し可能な剥離ライナーが、設置者にとって利用しやすいように、プリントされた設置指示を含むこと；取り外し可能な剥離ライナーが、滑り止めを備えた外面を含むこと；ボンディング要素が、−４０℃〜８５℃の温度でＡＳＴＭ Ｄ ９０３−９８による最小剥離力 ３ ＰＬＩ（１リニアインチ当たりのポンド）、より好ましくは５ ＰＬＩ、そして最も好ましくは１０ ＰＬＩを維持し、そしてＡＳＴＭ Ｄ ４１２−０６による伸び率が＞５００％、より好ましくは＞１０００％である粘着剤を含むこと；上部ボンディング・ゾーン、底部ボンディング・ゾーン、又はその両方の一部が、平らな表面に対して表面積を５％超だけ増大させるパターン付き表面を含むこと；第１及び第２のボンディング要素は、所定の集成体厚を有する面ファスナーを含み、面ファスナー集成体厚が少なくとも１つの凹部状ポケット内部に少なくとも９０％配置されること；第１ボンディング要素、第２ボンディング要素、又はその両方は、連続要素であるか、又は所定のスペースによって分離された不連続要素として構成されていること；装置が、活性部分とは反対側の縁部又はその近くに、不活性部分の増大した厚さを有していること、の１つ又は任意の組み合わせによって特徴づけることができる。

従って、本発明の別の態様によれば、構造体上に少なくとも２つの光起電力装置を組み立てる方法であって、ａ．取り外し可能な剥離ライナー；電気エネルギーに変換するための光活性部分に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分と、底部ボンディング・ゾーンを有する底面とを有する光起電力セル集成体を含む活性部分；及び装置を構造体に結合するためのファスナーを受容するための領域を有しそして上面に上部ボンディング・ゾーンを有する、活性部分に直接隣接し且つ結合された不活性部分を含む、少なくとも２つの光起電力装置を用意し；ｂ．複数のメカニカル・ファスナを用意し；ｃ．少なくとも２つの光起電力装置のうちの１つを構造体上に配置し；ｄ．配置された光起電力装置を構造体に、複数のメカニカル・ファスナのうちの少なくとも２つによって固定し；ｅ．少なくとも２つの光起電力装置のうちの第２の装置を、一部分は構造上に、そして一部分は工程ｃの光起電力装置の上側に配置し；ｆ．配置された第２の光起電力装置を構造体に、複数のメカニカル・ファスナのうちの少なくとも２つによって固定し；そしてｇ．配置された第２の光起電力装置の上面部分の一部を押し下げ、構造上の少なくとも２つの光起電力装置の組み立てを完成させる工程を含む、構造体上に少なくとも２つの光起電力装置を組み立てる方法が考えられる。

本発明はさらに、ここに記載された特徴、例えば少なくとも２つの光起電力装置が、取り外し可能な剥離ライナーを含み、剥離ライナーが、ボンディング・ゾーンの少なくとも一方を覆っていて、光起電力装置の周囲から側方に少なくとも１０ｍｍだけ延びて側方延長部分を形成しており、そして少なくともボンディング・ゾーンのうちの一方のゾーンで折り返されていること；押し下げ工程の前に側方延長部分を引張ることによって、取り外し可能な剥離ライナーを取り外す工程を含むこと；取り外し可能な剥離ライナーが、活性部分の上面部分の一部を覆っており、これが取り外されるまで該セルが電気を発生させるのを防ぐために不透明又は光制限性であること；取り外し可能な剥離ライナーが、設置者にとって利用しやすいように、プリントされた設置指示を含むこと；取り外し可能な剥離ライナーが、滑り止めを備えた外面を含むことの１つ又は任意の組み合わせによって特徴づけることができる。

言うまでもなく、本明細書中に示され記載されているように、本発明の範囲には他のものも含まれるため、上記参照した態様及び例は非限定的である。

図１は、一例としての光起電力装置群を組み立てられた状態で示す上面斜視図である。 図２は、図１の単一の光起電力装置を示す上面斜視図である。 図３は、図１の単一の光起電力装置を示す底部斜視図である。 図４は、典型的なポケットを有する単一の光起電力装置の一部を示す上面斜視図である。 図５Ａは、典型的なポケット・プロフィール区分を示す側面図である。 図５Ｂは、典型的なポケット・プロフィール区分を示す側面図である。 図５Ｃは、典型的なポケット・プロフィール区分を示す側面図である。 図５Ｄは、典型的なポケット・プロフィール区分を示す側面図である。 図５Ｅは、典型的なポケット・プロフィール区分を示す側面図である。 図６は、典型的なライナーストリップを有する単一の光起電力装置を示す上面斜視図である。 図７は、図６の典型的なライナーストリップを、折り返し部分を有する状態で示す側面図である。 図８は、別の典型的なライナーストリップを有する単一の光起電力装置を示す上面斜視図である。 図９は、単一の光起電力装置及び典型的なエンドキャップを分解状態で示す上面斜視図である。 図１０は、単一の光起電力装置及び典型的なエンドキャップを組み立てた状態で示す上面斜視図である。

本発明は、少なくとも鉛直方向に隣接する（オーバラップする）複数の光起電力装置集成体１０（又はオーバラップ光起電力装置アレイ）を互いに固定及び／又は整列するための光起電力集成システムに関する。装置１０は好ましくは構造体（例えば建造物構造体、壁及び／又はルーフデッキ）に直接装着される。本発明は、独自の連結手段を用いて、そして必要に応じて、上述の生じ得る他の問題点のいくつかに対処する解決手段を利用して、風による浮き上がりの問題を克服しようとしている。図１は、３つの光起電力装置１０が、組み立てられた配置状態で示している（例えば水平方向に隣接する２つの装置１０から成る下側の光起電力装置アレイ、及び１つの装置１０から成る、オーバラップする上側光起電力装置アレイ）。

光起電力装置
一般に、本発明により考えられる光起電力装置１０は、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／４２４９６（米国仮出願第６１／０５０，３４１号の優先権を主張する；これらは両方ともあらゆる目的のために参照することにより組み込まれる）に開示されているものと構造的に類似している。この装置は概ね、高分子ケーシングによって少なくとも３つの側で密閉された多層ラミネート（高分子及び非高分子層を含む）の集成体として記述する。装置１０は好ましくは、構造体、例えば建造物のルーフデッキ（他の品目、例えばルーフィング・フェルト又はアスファルト・シングルの以前の層を含む又は含まない）に、中間保持構造（例えばフレーム、レール、又はライザーなど）を必要とせずに、直接装着するように適合されている。大まかに言うと、装置１０は、標準的なアスファルト・シングルと同様に建造物（例えば屋根）に設置されるようになっている。好ましい態様では、装置１０は長方形であって、概ね平らなプロフィールを有しており、また厚さは約２０ｍｍ未満、より好ましくは約１５ｍｍ未満であり、そして一般には約２ｍｍよりも大きく、より好ましくは約５ｍｍよりも大きい。他の形状（正方形、円形、多角形など）、他のプロフィール（例えば湾曲状、段状など）、及び他の厚さ（約１５ｍｍよりも大きい）も考えられる。

光起電力装置１０はさらに、図２及び３に示されているように、活性部分２０と、活性部分２０に直接隣接してこれに結合された不活性部分４０とを備えた装置１０として規定されてもよい。

活性部分２０は、電気エネルギーに変換するための光起電力装置１０の光活性部分２６に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分２４を有する光起電力セル集成体２２を含んでいてよい。活性部分２０はまた、底部ボンディング・ゾーン３０を有する底面部分２８を有している。活性部分２０は周縁部３２と厚さ３４とを有している。

不活性部分４０は、装置１０を構造体（例えばルーフデッキ又は壁）に結合するように適合されたファスナー（例えばねじ、釘、又は他のメカニカル・ファスナ、図示せず）を受容するための領域４２を含んでよい。不活性部分は、上面部分４４、底面部分４６、及び上部ボンディング・ゾーン４８として規定されてもよい。不活性部分４０は周縁部５０と厚さ５２とを有している。不活性部分４０は、複数の装置１０を繋ぎ合わせるように機能する結合手段、例えば電気的コネクタ・ハウジング（図示せず）を含んでいてよい。

上部ボンディング・ゾーン４８及び底部ボンディング・ゾーン３０はさらに、第１ボンディング要素３６を含むように規定されてよく、他方は第２のボンディング要素５０を含む。機能上、ボンディング要素３６，５０は、装置１０が隣接する光起電力装置１０と鉛直方向にオーバラップさせられた場合に互いに相互作用するように設計されていてよい。装置のすぐ下に装置がない場合には、これらのボンディング要素のうちの一方は、装置１０を構造体にボンディングすることもできる。

必要に応じて、ボンディング・ゾーン３０，４８はパターン付き表面を含んでよい。パターン付き表面は、平らな表面に対して表面積を５％超だけ、好ましくは１５％超だけ、そして最も好ましくは２５％超だけ増大させる。例えば接着剤の不具合に必要な剪断構成部品を導入するために、鉛直の構成部品（例えば表面２８及び／又は４４から延びる突起）を有する構造を組み込むことも考えられる。また、捩れたパッチ型の不具合を防止するための目の粗いメッシュ構造を加えることも考えられる。

１つの好ましい態様の場合、不活性部分の上面部分４４はポリエチレン、ポリプロピレン、熱可塑性ポリオレフィン、オレフィンブロックコポリマー、熱可塑性ウレタン、シリコーン、及び具体的にはガラス充填剤を含む充填剤を伴う、及び伴わない数多くのその他のポリマーを含んでよい。

１つの好ましい態様の場合、活性部分２０の底面部分２８は、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、熱可塑性エラストマー、オレフィンブロックコポリマー（ＯＢＣ）、天然ゴム、合成ゴム、ポリ塩化ビニル、及びその他のエラストマー及びプラストマー材料、ポリオレフィン、ポリエステルアミド、ポリスルホン、アセタール、アクリル、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリカーボネート、フェノール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、エポキシを含み、ガラス及び無機物が充填されたこれらの複合体又は任意の組み合わせを含んでよい。

凹部状ポケット
図４に示されているように、装置１０は少なくとも１つの凹部状ポケット６０を含んでいてもよい。ポケット６０は上面部分２８又は底面部分４６上又は上面２４，４４に配置されていてよく、一般には厚さ３４，５２よりも小さな深さを有している。１つの好ましい態様では、ポケット６０のポケット深さ６２は少なくとも約１．０ｍｍである。ポケットは、隣接するポケットとして（例えば側方と側方が接する状態で）、又は非隣接ポケットのセグメント（例えば複数のポケット６０）を成して装置を跨いでいてよい。ポケットはいかなる形状（例えば正方形、長方形、台形、円形など）であってもよく、そして図５Ａ〜Ｅに示されているように、いかなるポケット・プロフィール６４（例えば凹部状、正方形、三角形、円形、又はこれらの任意の組み合わせ）を有していてもよい。好ましくは、ポケット６０は、ボンディング要素３６，５０のいずれか又は両方を受け入れるように適合された幾何学的形状及びプロフィールを有している。

ボンディング要素
ボンディング要素３６，５０は一般に、少なくとも部分的に鉛直方向に隣接する２つの装置１０を互いに結合（ボンディング）するための、又は「ボトム」装置１０の場合には装置１０を構造体に結合（ボンディング）するための手段として機能する。ボンディング要素３６，５０は接着剤、面ファスナー集成体（フックとループとから成るファスナ集成体）、又は隣接表面（例えば組み立て前に接合部の一方の側にのみ接着剤が存在する場合には、第２の要素５０は隣接表面である）であってよい。位置的には、ボンディング要素の少なくとも一方が、装置１０のうちの１つの、周縁部又はその近くに配置されるのが好ましいが、ボンディング要素は装置１０の真ん中により近いところに位置していてもよい。１つの好ましい態様の場合、第１ボンディング要素３６は、活性部分２０の底面部分２８に活性部分の周縁と同じ広がりを有するか、又は活性部分の周縁から約２５ｍｍ以内に配置されている。便宜上、「配置される」という用語は要素の位置を意味し、そして「結合配置」は、位置と、要素が互いに結合されていることとを意味する。

接着剤ボンディング要素の場合、選択される接着剤は、結合される表面（例えば装置１０又は構造体の高分子表面）と少なくとも部分的に適合可能である。一般に、ボンディング要素は、−４０℃〜８５℃の温度でＡＳＴＭ Ｄ ９０３−９８による最小剥離力 約３ ＰＬＩ（１リニアインチ当たりのポンド）、より好ましくは約５ ＰＬＩ、そして最も好ましくは約１０ ＰＬＩ以上を維持し、そしてＡＳＴＭ Ｄ ４１２−０６による伸び率が＞５００％、より好ましくは＞１０００％である接着剤を含むことが好ましい。接着剤が約０．５ｍｍ以上、より好ましくは約０．７ｍｍ〜約２．０ｍｍの厚さ（組み立て後）を維持するならば、このことは好ましい。

１つの好ましい態様の場合、接着剤ボンディング要素は、粘着剤（感圧接着剤ＰＳＡ）、又はコンタクト接着剤から成る。コンタクト接着剤は、接触時に表面にボンディングし（硬化時間は必要とならない）、そしてそれぞれの表面（例えば隣接する装置１０、又は構造体、又はアスファルト・シングル）に極めて僅かな圧力でボンディングする。これらは溶剤及びラテックス、又は水性の形態で利用してよい。粘着剤及びコンタクト接着剤はしばしば非架橋ゴム接着剤、アクリル、又はポリウレタンを基剤とすると考えられる。粘着剤は、アグレッシブ且つ永久的に粘着性であり、指圧又は手圧を上回る圧力を必要とせずに付着し、そして水、溶剤又は熱による活性化を必要としない粘弾性結合を形成するとも考えられる。

粘着剤及びコンタクト接着剤は種々様々な化学組成物又は化学系において利用することができる。考えられるいくつかのＰＳＡは、アクリル接着剤及びメタクリレート接着剤、ゴム系粘着剤、スチレンコポリマー（ＳＩＳ／ＳＢＳ）及びシリコーンを含む。アクリル接着剤は、他の樹脂系と比べて優れた耐環境性及び高速硬化時間を有することが知られている。アクリル粘着剤はしばしばアクリレート系を使用する。ホットメルトＰＳＡ接着剤を形成するためには、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）又はエチレンメチルアクリレート（ＥＭＡ）コポリマーを使用する。天然ゴム、合成ゴム、又はエラストマーシーラント及び接着剤は、種々のシリコーン、ポリウレタン、クロロプレン、ブチル、ポリブタジエン、イソプレン、又はネオプレンを基剤とすることができる。好ましい態様では、ＰＳＡはエチレンプロピレンコポリマーテープ、ゴム系接着剤、合成ゴム系テープ、ＰＥ発泡体テープ、及びアクリル系構造、及び／又は上記組み合わせの多層構造、例えばアクリル／ＰＥＴ／アクリルを含む。最も好ましい接着剤はブチル接着テープである。接着剤のいくつかの重要な特徴は、二次材料、例えばプライマーを使用することなしに、屋根構造に対する瞬間的なアグレッシブな接着力／粘着力を有する接着剤であって、しかも極端な天候（例えば長期にわたる高温（例えば８５℃））時、又はその後に高い強度を有し維持し、そして屋根構造に対する構成部品の水密連結をもたらす接着剤を含むことが考えられる。商業的に入手可能な（そして登録商標を有する）いくつかの例は、ブチル：Ashland Plioseal Seamテープ、Adco PVAシリーズ（例えばPVA 600BT及び650BT）；ゴム系：Adco SP-505 硬化型屋根シームテープ；合成ゴム系：MACtac TM1039及びGSシリーズ；エチレンプロピレンコポリマー；SikaLastomaer 68；アクリル／ＰＥＴ／アクリル；及びTesa Tape 4965 PET強化型；及びPE発泡体テープ：Tesa Tape 62932 D/C発泡体テープを含むことができる。

面ファスナー集成体の場合、（フックとループとの間の）最小剥離力は、−４０℃〜８５℃の温度でＡＳＴＭ Ｄ ９０３−９８によれば、約３ ＰＬＩ（１リニアインチ当たりのポンド）、より好ましくは約５ ＰＬＩ、そして最も好ましくは約１０ ＰＬＩ以上である。この場合、面ファスナー集成体は、装置１０に（例えば接着剤、ヒート・ステーキング、オーバーモールディング、超音波溶接、又はメカニカル・ファスニングを介して）ボンディングされる。

取り外し可能な剥離ライナー
上述の接着剤を使用する場合には、図６〜８に示された取り外し可能な剥離ライナー８０を含むことが必要となる場合がある。取り外し可能な剥離ライナー８０は出荷及び設置を補助するために、そして互いにボンディングされるようになっている２つの装置１０の整列及び位置決めを容易にするために使用することができる。ライナー８０は、下記任意の態様として論じられる追加の機能を提供することもできる。

ライナー８０は、比較的薄い（例えば約１．０ｍｍ厚未満）本質的に高分子のフィルムから成っていてよいと考えられる。ライナー８０は、単層フィルムであってよく、或いは同じか又は異なる材料から成る複数の層を有する多層フィルムであってよい。考えられる材料のいくつかは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及びポリコート加工クラフト剥離紙（ライナー）である。厚さ及び可撓性のような特性がある程度重要であると考えられる。

１つの好ましい態様の場合、取り外し可能な剥離ライナーは、接着剤の外面上に配置されていてよく、そして第１ボンディング要素と第２ボンディング要素、又は第１ボンディング要素と構造体とが結合を形成するのを可能にするように取り外される。

別の好ましい態様の場合、取り外し可能な剥離ライナー８０は、光起電力装置の周囲から側方に少なくとも１０ｍｍだけ延びて側方延長部分８２を形成している。ライナー８０はまた、少なくともボンディング・ゾーンのうちの一方のゾーンで折り返されている。折り返しはライナー８０の剥離をより容易にする。

別の好ましい態様の場合、取り外し可能な剥離ライナーは、光活性部分２６の一部を覆っており、そしてこれが取り外されるまでセルが電気（たとえばあらゆる電気、又はシステム又は設置者の安全性にとってあまりにも高いと考えられる量の電気）を発生させるのを防ぐために不透明（例えばオパーク）又は光制限性である（例えば、少なくとも所望の波長に対して光制限性であるか又は発電を防止するのに十分に制限性である）。

必要に応じて、取り外し可能な剥離ライナーは、設置者にとって利用しやすいように、プリントされた設置指示（例えば文字及び／又は絵文字情報）を含んでいてもよい。必要に応じて、取り外し可能な剥離ライナーは、滑り止め（例えばテクスチャ又は高い摩擦係数）を備えた外面８４を含んでいてもよい。

局所的な装置ジオメトリ
例えば装置の斜面（例えば設置位置における）の変化、並びに装着面の高さ／平坦度の変化を克服するために、装置１０の前縁又はその近くに加えられる加圧力の量を増大させることが望ましい場合があると考えられる。これを達成する１つの方法は、装置１０内の加圧点及び力伝達をシフトすることである。

加圧点及び力伝達をシフトする１つの可能な方法は、縁部９２又はその近くで装置１０の厚さを増大させることである。このことは、装置１０のジオメトリを局所的に変化させる（例えば局所的な厚さ変化は約５〜１５ｍｍ）ことによって達成することができる。

この厚さ増大は、型の形状を変えることによって装置を厚くすることにより、又は装置１０の高さを局所的に増大させるために（例えば設置前又は設置中に）別個の構成部分を装置１０に加えることにより、実現することができる。あらゆる構成部分、例えば装置１０にファスニングすることができるトリム・ストリップ又はクリップがこの目的に役立つことができると考えられる。

単一の別個の構成部分（例えばエンドキャップ９０）が加えられている１つの説明的な例が図９及び１０に示されている。この例では、別個の構成部分は、装置の一方の縁部に被さるＵ字形の通路である。エンドキャップ９０は装置１０の上縁部９２に被せられている。この位置にできる限り接近させて（例えば約２５ｍｍ以内）装置１０をファスニングする（例えば釘固定する）ことによって、装置１０のファスニング領域４２の下方の高さを設定することが望ましい場合があると考えられる。

方法
また本発明において考えられるのは、構造体（上記の装置１０）上に少なくとも２つの光起電力装置を組み立てる方法である。本発明の方法は、ａ．取り外し可能な剥離ライナー；電気エネルギーに変換するための光活性部分に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分と、底部ボンディング・ゾーンを有する底面とを有する光起電力セル集成体を含む活性部分；及び装置を構造体に結合するためのファスナーを受容するための領域を有しそして上面に上部ボンディング・ゾーンを有する、活性部分に直接隣接し且つ結合された不活性部分を含む、少なくとも２つの光起電力装置を用意し；ｂ．複数のメカニカル・ファスナを用意し；ｃ．少なくとも２つの光起電力装置のうちの１つを構造体上に配置し；ｄ．配置された光起電力装置を構造体に、複数のメカニカル・ファスナのうちの少なくとも２つによって固定し；ｅ．少なくとも２つの光起電力装置のうちの第２の装置を、一部分は構造上に、そして一部分は工程ｃの光起電力装置の上側に配置し；ｆ．配置された第２の光起電力装置を構造体に、複数のメカニカル・ファスナのうちの少なくとも２つによって固定し；そしてｇ．配置された第２の光起電力装置の上面部分の一部を押し下げ、構造上の少なくとも２つの光起電力装置の組み立てを完成させる工程を含む。

必要に応じて、この方法は、少なくとも２つの光起電力装置が、取り外し可能な剥離ライナーを含み；剥離ライナーが、ボンディング・ゾーンの少なくとも一方を覆っていて、光起電力装置の周囲から側方に少なくとも１０ｍｍだけ延びて側方延長部分を形成しており、そして少なくともボンディング・ゾーンのうちの一方のゾーンで折り返されていること；押し下げ工程の前に側方延長部分を引張ることによって、取り外し可能な剥離ライナーを取り外す工程；取り外し可能な剥離ライナーが、活性部分の上面部分の一部を覆っており、これが取り外されるまでセルが電気を発生させるのを防ぐために不透明であるか又は光制限していること；取り外し可能な剥離ライナーが、設置者にとって利用しやすいように、プリントされた設置指示を含むこと；取り外し可能な剥離ライナーが、滑り止めを備えた外面を含むこと、を含んでもよい。

特に断りのない場合には、本明細書中に示した種々の構造の寸法及び幾何学的形状は、本発明を限定するものではなく、他の寸法又は幾何学的形状も可能である。複数の構造的構成部分は、単独の一体化構造によって提供することができる。或いは、単独の一体化構造は別々の複数の構成部分に分けてもよい。加えて、本発明の特徴を、例示した態様のうちのただ１つのものと関連して説明したが、このような特徴は所与の用途に応じて、他の態様の１つ又は２つ以上の他の特徴と組み合わせてよい。また言うまでもなく、本明細書中の独自の構造の製作及びその操作も、本発明に基づく方法を構成することになる。

本発明の好ましい態様が開示された。当業者であれば、所定の変更形が本発明の教示範囲に含まれることが判るはずである。したがって、下記請求項を検討して、本発明の真の範囲及び内容を見極めるべきである。

上記出願に引用されたいずれの数値も、任意の低い値と高い値との間が少なくとも２単位分だけ離されているならば、１単位ずつ増加する、低い値から高い値までの全ての値を有する。一例としては、構成部分の量又はプロセス変数、例えば温度、圧力、及び時間などが例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０であると記されている場合、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２などのような値が本明細書に明示的に列挙されるものとする。１未満である値に対しては、１単位は、必要に応じて０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると考えられる。これらは、具体的に意図されるものの一例に過ぎず、そして列挙される最低値と最高値との間の数値の可能な全ての組み合わせが、本出願において同様に明示されていると考えることができる。

特に断りのない場合には、全ての範囲は両方の終点と、終点間の全ての数値とを含む。或る範囲に関連して「約（about又はapproximately)」を使用する場合、これは、範囲の両端に適用される。従って、「約２０〜３０」は、少なくとも指定された終点を含んで、「約２０〜約３０」に範囲が及ぶ。

特許出願明細書及び刊行物を含む全ての論文及び参考文献の開示は、あらゆる目的で参照することによって組み入れられる。

組み合わせを記述するための「本質的に〜から成る(consisting essentially of)」という用語は、特定された要素、成分、構成部品、又は工程、並びに、その組み合わせの基本的な特徴及び新規の特徴に著しい影響を及ぼすことのないようなその他の要素、成分、構成部品、又は工程を含むものとする。

本明細書中に要素、構成部品、構成部分、又は工程の組み合わせを記述するために「含む」（comprising及びincluding）という用語を使用する場合、これもこれらの要素、成分、構成部品、又は工程から本質的に成る態様を意図する。

単数の要素、成分、構成部品、又は工程によって、複数の要素、成分、構成部品、又は工程を提供することができる。或いは、単数の要素、成分、構成部品、又は工程を、別々の複数の要素、成分、構成部品、又は工程に分けることもできる。或る要素、成分、構成部分、又は工程を記述するための“a”又は“one”の開示は、追加の要素、成分、構成部品、又は工程を排除することを意図してはいない。本明細書中で或る族に属する元素又は金属に言及する場合、これら全ては、元素周期表（Periodic Table of the Elements, CRC Press, Inc.によって1989年に発行され同社が版権所有）に関する。族への言及はいずれも、ＩＵＰＡＣ族ナンバリングシステムを使用してこの元素周期表において反映された族に関するものとする。

Claims (21)

1. 構造体上に直接装着するのに適した光起電力装置であって、
   電気エネルギーに変換するために、光起電力装置の光活性部分に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分と、底部ボンディング・ゾーンを有する底面とを有する光起電力セル集成体を含む活性部分、及び
   該装置を該構造体に結合するためのファスナーを受容するための領域を有し、そして上面に上部ボンディング・ゾーンを有する、該活性部分に直接隣接し且つ結合された不活性部分、
   を含んで成り、
   上部ボンディング・ゾーン及び底部ボンディング・ゾーンのうちの一方が、第１ボンディング要素を含み、そして他方が第２ボンディング要素を含んでおり、該第２ボンディング要素が、鉛直方向にオーバラップした隣接する光起電力装置上の第１ボンディング要素と相互作用することにより、該装置をそれの隣接する装置に又は該構造体にボンディングするように設計されている、
   光起電力装置。
2. 該第１ボンディング要素が、接着ボンディング要素を形成する接着剤を含み、そして該第２ボンディング要素が、該第１ボンディング要素の少なくとも一部を受け入れるための適合可能な材料を含む、請求項１に記載の装置。
3. 該第１ボンディング要素が、該活性部分の底面上で該活性部分の周縁と同じ広がりを有するか、又は該活性部分の周縁から２５ｍｍ以内に配置されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 該第２ボンディング要素が、該第１ボンディング要素の少なくとも一部を受け入れるための少なくとも１つの凹部状ポケットを含む、請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
5. 該少なくとも１つの凹部状ポケットが、少なくとも１．０ｍｍのポケット深さを有している、請求項４に記載の装置。
6. 該第１ボンディング要素が、該接着剤の外面上に配置された取り外し可能な剥離ライナーをさらに含み、該剥離ライナーが、該第１ボンディング要素及び該第２ボンディング要素、又は該第１ボンディング要素及び該構造体が結合を形成するのを可能にするように取り外される、請求項２から５までのいずれか１項に記載の装置。
7. 該取り外し可能な剥離ライナーが、該光起電力装置の周囲から側方に少なくとも１０ｍｍだけ延びて側方延長部分を形成しており、そして少なくとも該ボンディング・ゾーンのうちの一方のゾーンで折り返されている、請求項６に記載の装置。
8. 該取り外し可能な剥離ライナーが、該活性部分の上面部分の一部を覆っており、それが取り外されるまで該セルが電気を発生させるのを防ぐために不透明であるか又は光制限している、請求項６又は７に記載の装置。
9. 該取り外し可能な剥離ライナーが、設置者にとって利用しやすいように、プリントされた設置指示を含む、請求項６から８までのいずれか１項に記載の装置。
10. 該取り外し可能な剥離ライナーが、滑り止めを備えた外面を含む、請求項６から９までのいずれか１項に記載の装置。
11. 該ボンディング要素が、−４０℃〜８５℃の温度でＡＳＴＭ Ｄ ９０３−９８による最小剥離力 ３ ＰＬＩ（１リニアインチ当たりのポンド）、より好ましくは５ ＰＬＩ、そして最も好ましくは１０ ＰＬＩを維持し、そしてＡＳＴＭ Ｄ ４１２−０６による伸び率が＞５００％、より好ましくは＞１０００％である粘着剤を含む、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の装置。
12. 該上部ボンディング・ゾーン、該底部ボンディング・ゾーン、又はその両方の一部が、平らな表面に対して表面積を５％超だけ増大させるパターン付き表面を含む、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の装置。
13. 該第１及び第２のボンディング要素が、所定の集成体厚を有する面ファスナーを含み、該面ファスナー集成体厚が該少なくとも１つの凹部状ポケット内部に少なくとも９０％配置される、請求項４から１２までのいずれか１項に記載の装置。
14. 該第１ボンディング要素、該第２ボンディング要素、又はその両方が、連続要素であるか、又は所定のスペースによって分離された不連続要素として構成されている、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の装置。
15. 該装置が、該活性部分とは反対側の縁部又はその近くで、該不活性部分の増大した厚さを有している、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の装置。
16. 構造体上に少なくとも２つの光起電力装置を組み立てる方法であって、
    ａ． 取り外し可能な剥離ライナー；
    電気エネルギーに変換するための光活性部分に光エネルギーを伝達するのを可能にする上面部分と、底部ボンディング・ゾーンを有する底面とを有する光起電力セル集成体を含む活性部分；及び
    該装置を該構造体に結合するためのファスナーを受容するための領域を有しそして上面に上部ボンディング・ゾーンを有する、該活性部分に直接隣接し且つ結合された不活性部分
    を含む、少なくとも２つの光起電力装置を用意し；
    ｂ． 複数のメカニカル・ファスナーを用意し；
    ｃ． 少なくとも２つの光起電力装置のうちの１つを該構造体上に配置し；
    ｄ． 該配置された光起電力装置を該構造体に、該複数のメカニカル・ファスナーのうちの少なくとも２つによって固定し；
    ｅ． 該少なくとも２つの光起電力装置のうちの第２の装置を、一部分は該構造上に、そして一部分は工程ｃの光起電力装置の上側に配置し；
    ｆ． 該配置された第２の光起電力装置を該構造体に、該複数のメカニカル・ファスナーのうちの少なくとも２つによって固定し；そして
    ｇ． 該配置された第２の光起電力装置の上面部分の一部を押し下げ、該構造上の該少なくとも２つの光起電力装置の組み立てを完成させる
    工程を含む、構造体上に少なくとも２つの光起電力装置を組み立てる方法。
17. 該少なくとも２つの光起電力装置が、取り外し可能な剥離ライナーを含み、該剥離ライナーが、該ボンディング・ゾーンの少なくとも一方を覆っていて、該光起電力装置の周囲から側方に少なくとも１０ｍｍだけ延びて側方延長部分を形成しており、そして少なくとも該ボンディング・ゾーンのうちの一方のゾーンで折り返されている、請求項１６に記載の方法。
18. 該押し下げ工程の前に、該側方延長部分を引張ることによって、該取り外し可能な剥離ライナーを取り外す工程を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 該取り外し可能な剥離ライナーが、該活性部分の上面部分の一部を覆っており、これが取り外されるまで該セルが電気を発生させるのを防ぐために不透明又は光制限性である、請求項１６から１８までのいずれか１項記載の方法。
20. 該取り外し可能な剥離ライナーが、設置者にとって利用しやすいように、プリントされた設置指示を含む、請求項１６から１９までのいずれか１項記載の方法。
21. 該取り外し可能な剥離ライナーが、滑り止めを備えた外面を含む、請求項１６から１９までのいずれか１項に記載の方法。

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