JP2015502659A - 新規の太陽光モジュール、支持層スタック、およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (36)
- 太陽電池を機械的に支持するための太陽電池支持層スタックであって、
剛性発泡層と、
前記剛性発泡層に隣接して配設された1つまたは複数の外皮層と
を備え、
前記剛性発泡層ならびに前記1つまたは複数の外皮層は、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配設されたときに、前記太陽電池に機械的支持を提供することが可能である、
太陽電池支持層スタック。 - 前記剛性発泡層は前記外皮層のうちの2つの間に挟まれ、前記1つまたは複数の外皮層のうちの1つは、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配設されたときに、前記剛性発泡層と前記太陽電池との間に配設される、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層と前記剛性発泡層との間に配設された接着材層をさらに備える、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリエーテルイミド、ポリメタクリルイミド、スチレンアクリロニトリル、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル、バルサ材、ポリイソシアヌレート、ポリエチレン、カーボン、アルミニウム、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィン、およびポリプロピレンからなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製される、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層が、ポリエチレンテレフタレートで作製される、請求項4に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層の厚さが、約3mm〜約25mmである、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層の密度が、約25kg/m3〜約300kg/m3である、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層の圧縮強度が、約0.6MPa〜約7.5MPaである、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層の圧縮弾性率が、約40MPa〜約400MPaである、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層のせん断強度が、約0.4MPa〜約4.5MPaである、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記剛性発泡層のせん断弾性率が、約10MPa〜約100MPaである、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層が、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレンのポリマー、フッ化ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレンクロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、アルミニウム、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼、チタン、銅、モリブデン、ガラス繊維含有ポリエチレン樹脂、およびガラス繊維含有ポリプロピレン樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製される、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層がアルミニウム製である、請求項12に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層がステンレス鋼製である、請求項12に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層の各々の厚さが、約0.025mm〜約3.0mmである、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層のうちの少なくとも1つが絶縁層であり、それにより、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配置されたときに、前記絶縁層が、前記支持層スタックを前記太陽電池から電気的に絶縁する、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層のうちの少なくとも1つが、太陽光UVエネルギーに対して耐性がある、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記1つまたは複数の外皮層のうちの少なくとも1つの透湿度が、0.05GM/m2/日未満である、請求項1に記載の支持層スタック。
- 前記支持層スタックを形成するために、前記剛性発泡層を前記1つまたは複数の外皮層と融合させる、請求項1に記載の支持層スタック。
- 太陽電池と、
前記太陽電池に隣接し、前記太陽電池を機械的に支持する太陽電池支持層スタックであって、前記太陽電池支持層スタックが、
剛性発泡層、ならびに
前記剛性発泡層に隣接して配設された1つまたは複数の外皮層
を含み、
前記剛性発泡層ならびに前記1つまたは複数の外皮層は、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配設されたときに、前記太陽電池に機械的支持を提供することが可能である、
太陽電池支持層スタックと
を備える、太陽光モジュール。 - 前記太陽光モジュールの幅が約0.5m〜約3.0mであり、長さが約0.5m〜約3.0mであり、厚さが約4.0mm〜約25mmである、請求項20に記載の太陽光モジュール。
- 前記太陽光モジュールの重量が約4.0kg〜約10.0kgである、請求項20に記載の太陽光モジュール。
- 前記太陽電池が、多結晶シリコン、単結晶シリコン、テルル化カドミウム、銅インジウムガリウムジセレニド、非晶質の単接合シリコン、非晶質および多結晶の二重接合シリコーン、結晶シリコーン、ガリウムひ素、ならびに銅亜鉛スズ硫化物からなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む、請求項20に記載の太陽光モジュール。
- 太陽電池支持層スタックを製造するためのプロセスにおいて、前記プロセスが、
剛性発泡層を取得することと、
前記剛性発泡層に隣接して配設された1つまたは複数の外皮層を取得することであって、前記剛性発泡層ならびに前記1つまたは複数の外皮層は、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配設されたときに、前記太陽電池に機械的支持を提供することが可能である、1つまたは複数の外皮層を取得することと、
前記太陽電池支持層スタックを形成するために、前記剛性発泡層と前記1つまたは複数の外皮層との間に接着剤を塗布することと
を含む、プロセス。 - 前記剛性発泡層を前記取得することが、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリエーテルイミド、ポリメタクリルイミド、スチレンアクリロニトリル、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル、バルサ材、ポリイソシアヌレート、ポリエチレン、カーボン、アルミニウム、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィン、およびポリプロピレンからなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製された層を取得することを含む、請求項24に記載のプロセス。
- 前記1つまたは複数の外皮層を前記取得することが、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレンのポリマー、フッ化ヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレンクロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、アルミニウム、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼、チタン、銅、モリブデン、ガラス繊維含有ポリエチレン樹脂、およびガラス繊維含有ポリプロピレン樹脂からなる群から選択される少なくとも1つの材料で作製された少なくとも1つの層を取得することを含む、請求項24に記載のプロセス。
- 接着剤を前記塗布することが、エチレン酢酸ビニル、ポリウレタン、シリコーン、ポリビニルブチラール、ポリオレフィン、イオノマー、エポキシ類、ブチルゴム系接着剤、およびビニルフェノールからなる群から選択される材料を塗布することを含む、請求項24に記載のプロセス。
- 太陽電池支持層スタックを製造するためのプロセスにおいて、前記プロセスが、
剛性発泡層を取得することと、
前記剛性発泡層に隣接して配設された1つまたは複数の外皮層を取得することであって、前記剛性発泡層ならびに前記1つまたは複数の外皮層は、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配設されたときに、前記太陽電池に機械的支持を提供することが可能である、1つまたは複数の外皮層を取得することと、
加熱された剛性発泡層ならびに加熱された1つまたは複数の外皮層を形成するために、前記剛性発泡層あるいは前記1つまたは複数の外皮層を、前記剛性発泡層ならびに前記1つまたは複数の外皮層のうちのいずれかの融点または実質的にその近くまで加熱することと、
前記加熱された剛性発泡層と前記加熱された1つまたは複数の外皮層とを接合し、前記太陽電池支持層スタックを形成するために圧力を印加することと
を含む、プロセス。 - 前記剛性発泡層の前記融点が、約l60℃〜約275℃である、請求項28に記載のプロセス。
- 前記1つまたは複数の外皮層の前記融点が、約200℃〜約240℃である、請求項28に記載のプロセス。
- 前記加熱することが、真空バッグと連動する従来のサーマル炉、ピンチローラーを伴う赤外炉、マイクロ波加熱炉プレス、火炎処理、加熱ピンチローラー、油圧加熱プレス、オートクレーブ、加熱真空バッグ、ならびに連続する加熱された金属ベルトをもつ平台ラミネータのうちの少なくとも1つを使用する熱処理を行うことを含む、請求項28に記載のプロセス。
- 圧力を前記印加することが、約10lbs/in2〜約50lbs/in2の圧力を印加することを含む、請求項28に記載のプロセス。
- 前記圧力の印加の持続時間が15分未満である、請求項28に記載のプロセス。
- 冷却された太陽電池支持層スタックを形成するために、圧力の前記印加後に前記太陽電池支持層スタックを冷却することをさらに含む、請求項28に記載のプロセス。
- 前記冷却の持続時間が15分未満である、請求項34に記載のプロセス。
- 太陽光モジュールを製造するプロセスにおいて、前記プロセスが、
太陽電池を取得することと、
太陽電池支持層スタックを取得することであって、前記太陽電池支持層スタックが、
剛性発泡層、ならびに
前記剛性発泡層に隣接して配設された1つまたは複数の外皮層
を含み、
前記剛性発泡層ならびに前記1つまたは複数の外皮層は、前記支持層スタックが前記太陽電池に隣接して配設されたときに、前記太陽電池に機械的支持を提供することが可能である、太陽電池支持層スタックを取得することと、
前記太陽光モジュールを形成するために、前記太陽電池と前記太陽電池支持層スタックとの間に接着剤を塗布することと
を含む、プロセス。
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