JP5410619B2 - 光電池デバイスを支持するための建築用膜システム - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、“ＡＴＴＡＣＨＭＥＮＴ ＯＦ ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ ＤＥＶＩＣＥＳ ＴＯ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ ＵＳＩＮＧ ＳＬＯＴＴＥＤ ＥＸＴＲＵＳＩＯＮ ＭＥＭＢＥＲＳ”と題された２０１０年２月１８日に出願された米国仮特許出願第６１／３０５，６４６号（代理人整理番号ＳＧＰＰ−０４３／ＵＳ（Ｏ−６９１４）（その内容を全ての目的のためにそれらの全体において本願に組み込む）に対する米国特許法第１１９条（ｅ）下での利点を請求する。
本発明は一般に、光電池デバイスと係合して支持するために適したスロットを備える造形された端縁を提供するシステムに関する。造形された縁取りは、建築用膜の表面に付着される。システムの構造は、建築用膜、造形された縁取り、光電池デバイスおよび／または押出されたスロット付き部材を建築用膜に付着させる構成部品に応力がかかる時に伸長性を与える。
太陽電池またはソーラーモジュールとも称される光電池デバイスを建造物の屋上に固定することができる。これらのデバイスは、太陽からの光エネルギーを、使用されうるまたは後に使用するために貯蔵されうる電気に変換する。多くの建築物は、太陽電池またはソーラーモジュールの配置のために望ましい場合がある屋根を有する。
従来、光電池システムの設置は、ボルトまたはねじなどの機械的ファスナーでデバイスを屋根に取り付けることを必要とする。これはデバイスを固定するために有効でありうるが、設置の間に屋根への損傷が起こりうる。例えば、孔が漏る場合があり、孔が、引き裂きまたは亀裂などの他の不測の破損の原因になる場合があり、および／またはねじまたはボルトの取付は時間がかかることがあり、ファスナーの孔の正確な測定および穿孔を必要とする。おそらくより重要なことには、機械的ファスナーは比較的恒久的であり、屋根に損傷部分を残さずには光電池デバイスを容易に移動させたり取り外したりすることができない。
屋根への光電池デバイスの固定に関するこのような問題は、屋根が「引張り」または空気支持タイプ構造である場合に悪化する。建築用膜は、引張りまたは空気支持タイプ構造において使用され、そこにおいて膜は、支持部材にわたって伸長される（張力下に置かれる）。光電池デバイスをねじまたはファスナーによってこのような建築用膜に固定することは、引き裂きによって膜の完全な破損につながるか、または少なくとも、漏れを生じる孔を与える。
したがって、その耐水性質を損なわずかつ屋根材システムに統合される建築用膜に光電池デバイスを固定するための方法が必要とされている。
本発明は驚くべきことに、有利には延伸性の性質を有する光電池デバイス／建築用膜システムを提供し、その結果、システムは、光電池デバイスに損傷を与えずに伸びる／延在する／収縮する／変形する能力を有する。１つの態様において光電池デバイスは一般により可撓性が小さいのに対して、下にある建築用膜は与えられた大気条件（熱、寒さ、雨、雪、風等）に適合する物理的性質を有することを理解することができる。しかしながら、システムの独自の構造によって、建築用膜は、光電池デバイスが比較的非延伸性のまま、変化に順応することができる。比喩として、それをカリフォルニアの耐震性建築物と同様に考えることができ、そこにおいて建築物は、地震による変形を吸収する一連のローラー／ばね上に支持されているが、建築物の残部は順応する必要はない。同様に、下にある建築用膜システムは、加えられた応力および天候関連の条件に適合することができるが、光電池デバイスはそうすることを必要とされない。
システムは、第１のフルオロポリマー層、第２の接着性層、「面処理された」第３のフルオロポリマー層、第４の接着剤層、光電池デバイスと係合して支持する造形された縁取りおよび光電池デバイスを備える光電池デバイスを支持するための建築用膜システムを包含する。
第１の層は、第１の面と第２の面とを有するフルオロポリマー封入強化材層を含む。第２の層は、第１の層の第２の面上に配置された接着性層を含む。第３の層はフルオロポリマー封入強化材を含み、第１の面が未封入強化材表面を提供し、第２の面が、その間に配置された接着性層に付着されうるフルオロポリマー表面を提供する。第４の層は、第３の層の未封入強化材表面上に配置された接着剤を含む。造形された縁取りが第４の層上に配置され、外縁および内縁を備える。形材部分、例えばスロットが、造形された縁取り内に形成され、内縁の周りに配置される。造形された縁取りは、光電池デバイスと係合して支持するために適している。
別の実施形態において、第５の層および第６の層をさらに備えることができる。１つの態様において、第５の層はフックアンドループシステム、可撓性基材、例えばフォーム、もしくはエラストマーシーラントである。
第５の層が存在する場合、接着剤の第６の層が第５の層と造形された縁取りとの間に配置されるが、第５の層を第３の層および造形された縁取りに互いに直接にヒートシールすることによって直接に接着できることはありうる。
上述のように、本明細書に記載されたシステムの層を含有することによって、システム自体は風、雨、雪、熱、寒さ等による物理変化に耐えるために十分に可撓性である。構造は独自であり、そこにおいて例えば、フルオロポリマー／強化材層、接着性層、および／または接着剤の全てが最終構造物に伸長性を提供する。
複数の実施形態が開示されるが、本発明のさらに他の実施形態は、以下の詳細な説明から当業者には明白であろう。明白であるように、本発明は、様々な明白な態様において全て、本発明の精神および範囲から逸脱せずに変更可能である。したがって、詳細な説明は本質的に例示的であり制限的ではないとみなされなければならない。
本発明の一般的な実施形態を提供する。 本発明の特定の実施形態を提供する。 本発明の第２の特定の実施形態を提供する。
明細書および請求の範囲において、用語「含める（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は広い解釈ができる用語であり、「〜などを含めるがそれらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ．．．．）」を意味すると解釈されるべきである。これらの用語は、より制限的な用語「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」を包含する。
本明細書中でおよび添付された請求項において用いられるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈がはっきりと他に指示しない限り、複数の参照事項を含めることに留意しなければならない。同様に、用語「ａ」（または「ａｎ」）、「１つまたは複数の」および「少なくとも１つ」は、本明細書において交換可能に使用できる。また用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含める（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「を特徴とする（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙ）」および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は交換可能に使用できることに留意しなければならない。
特に記載しない限り、本明細書中で用いられるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される同じ意味を有する。本明細書に具体的に記載されたすべての出版物および特許は、本発明と関連して用いられる可能性がある出版物において報告されている化学物質、器具、統計分析および方法論を説明および開示するなど、全ての目的のためにそれらの全体において参照によって組み込まれる。本明細書に引用された全ての参考文献は、本技術分野の技術水準を示すものとみなされなければならない。先行の発明によるこのような開示に本発明が先行する権利を与えられないということを認めると解釈されるべきものはここにはない。
１つの態様において、本発明は、第１のフルオロポリマー層、第２の接着性層、「面処理された」第３のフルオロポリマー層、第４の接着剤層、光電池デバイスと係合して支持する造形された縁取りおよび光電池デバイスを備える光電池デバイスを支持するための建築用膜システムを提供する。
一般に、第１の層は、第１の面と第２の面とを有するフルオロポリマー封入強化材層を含む。第２の層は、第１の層の第２の面上に配置された接着性層を含む。第３の層はフルオロポリマー封入強化材を含み、第１の面が未封入強化材表面を提供し、第２の面が、その間に配置された接着性層に付着されうるフルオロポリマー表面を提供する。第４の層は、第３の層の未封入強化材表面上に配置された接着剤を含む。造形された縁取りが第４の層上に配置され、外縁および内縁を備える。形材部分、例えばスロットが、造形された縁取りに形成され、内縁の周りに配置される。造形された縁取りは、光電池デバイスと係合して支持するために適している。
別の実施形態において、第５の層および第６の層をさらに備えることができる。１つの態様において、第５の層はフックアンドループシステム、可撓性基材、例えばフォーム、もしくはエラストマーシーラントである。
第５の層が存在する場合、接着剤の第６の層が第５の層と造形された縁取りとの間に配置されるが、第５の層を第３の層および造形された縁取りに互いに直接にヒートシールすることによって直接に接着できることはありうる。
システムの１つの利点は、下にある支持体に損傷を与えずに光電池構成部品をシステムから取り外して交換することができることである。したがって、光電池構成部品が損傷され、摩耗し、メンテナンス等を必要とするとき、構成部品を簡単に取り外し、交換または修理のどちらかを行うことができ、従来のシステムのようにファスナーまたはねじによって再取り付けすることを必要とせずに再取り付けすることができる。別の利点は、光電池構成部品をシステムにしっかりと締結することができ、その結果、それは膜の屈曲および伸びに対応したまま風、雨、雪、熱、寒さ等に耐えることができることであることは理解されるはずである。本明細書に記載されたシステムは、要素が構成部品をシステムから簡単に分離させないほど強い係合を与える間にデバイスを変更／交換できる。
語句「光電池デバイス」には、結晶シリコン、ａ−シリコン（非晶質シリコン）を含む光電地、太陽電池またはモジュール、ＣＩＧＳ（銅インジウムガリウム二セレン化物）、ＤＳＳＣ（色素増感太陽電池）、ＯＰＶ（有機光電池）、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）ＧｄＡｓ（ヒ化ガリウム）または、例えば、Ｕｎｉｓｏｌａｒ ＰＶＬ−１３６積層体等が含まれる。光電池構造物は、例えばガラス前面を有する結晶シリコンなど、剛性であるかまたはＥＴＦＥ前面を有する薄膜非晶質シリコンなど、可撓性でありうる。
語句「建築用膜」は本技術分野に公知であり、構造要素を含有することが意図され、より具体的には、本明細書において「建築用膜構造体」、「建築物」または単に「構造体」または「複合物」とも称される「布構造体」を指し、最後の２つの用語は交換可能に使用される。例には、テント、オーニング、キャノピー、屋根付き駐車場、スタジアム、野外劇場、空港等が含まれる。
いくつかの態様において構造体は、圧縮または曲げることなく典型的に引張応力だけを保持する引張られたまたは引張構造体である。特定の実施例において、本明細書において開示された構造体は、膜の平面においてだけ引張応力または剪断を保持するために提案された産業標準を満たす。
語句「フルオロポリマー」は本技術分野に公知であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロ（アルキルビニルエーテル）コポリマー（例えば、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレンコポリマー）、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデンの他、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、および／または二フッ化ビニリデン（すなわち、ＶＤＦ（登録商標））と１つまたは複数のエチレン性不飽和モノマー、例えばアルケン（例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、および１−オクテン）、クロロアルケン（例えば、塩化ビニルおよびテトラクロロエチレン）、クロロフルオロアルケン（例えば、クロロトリフルオロエチレン）、フルオロアルケン（例えば、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン（すなわち、ＴＦＥ）、１−ヒドロペンタフルオロプロペン、２−ヒドロペンタフルオロプロペン、ヘキサフロルオロプロピレン（すなわちＨＦＰ）、およびフッ化ビニル）、ペルフルオロアルコキシアルキルビニルエーテル（例えば、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ＝ＣＦ２）、ペルフルオロアルキルビニルエーテル（例えば、ＣＦ３ＯＣＦ＝ＣＦ２およびＣＦ３Ｃ２ＣＦ２ＯＣＦ＝ＣＦ２）、およびそれらの組合せとのコポリマーを含めることが意図される。
フルオロポリマーは、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンのコポリマー、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンのフッ化ビニリデンコポリマー、エチレンとテトラフルオロエチレンと他の溶融加工可能なフッ素プラスチックとのコポリマーの場合のように溶融加工可能であってもよく、あるいはフルオロポリマーは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ＴＦＥと低レベルのフッ素化ビニルエーテルとのコポリマー、および硬化フルオロエラストマーの場合のように溶融加工可能でなくてもよい。
有用なフルオロポリマーには、ＨＦＰとＴＦＥとＶＤＦ（登録商標）とのコポリマー（すなわち、ＴＨＶ）などがある。ＴＨＶポリマーの例には、商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＴＨＶ」としてＤｙｎｅｏｎ，ＬＬＣによって販売されたＴＨＶポリマーなどが含まれる。
また、他の有用なフルオロポリマーにはエチレンとＴＦＥとＨＦＰとのコポリマーなどが含まれる。このようなポリマーは、Ｄｙｎｅｏｎ，ＬＬＣによって例えば商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＴＨＥＲＭＯＰＬＡＳＴＩＣ ＨＴＥ」として販売されている。
さらに別の市販のフッ化ビニリデン含有フルオロポリマーには、例えば、Ａｒｋｅｍａ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐａ．）によって販売されている商品名「ＫＹＮＡＲ」を有するそれらのフルオロポリマー（例えば、「ＫＹＮＡＲ７４０」）、Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ ＵＳＡ（Ｗｅｓｔ Ｄｅｐｔｆｏｒｄ，Ｎ．Ｊ．）によって販売されている「ＨＹＬＡＲ」（例えば、「ＨＹＬＡＲ７００」）および「ＳＯＬＥＦ」、およびＤｙｎｅｏｎ，ＬＬＣによって市販されている「ＤＹＮＥＯＮ ＰＶＤＦ Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ」、例えばＤＹＮＥＯＮ ＦＰ１０９／０００１などが含まれる。また、二フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマーが有用である。これらには、例えば、Ａｒｋｅｍａによって販売されているＫＹＮＡＲＦＬＥＸ（例えばＫＹＮＡＲＦＬＥＸ ２８００またはＫＹＮＡＲＦＬＥＸ ２５５０）などが含まれる。
市販のフッ化ビニルフルオロポリマーには、例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ.
）によって商品名「ＴＥＤＬＡＲ」として販売されたフッ化ビニルのそれらのホモポリマーなどが含まれる。
また、有用なフルオロポリマーには、テトラフルオロエチレンとプロピレンとのコポリマー（ＴＦＥ／Ｐ）などが含まれる。このようなポリマーは、例えば、ＡＧＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ａｍｅｒｉｃａによって販売されている商品名「ＡＦＬＡＳ」、またはＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ.）によって販売されている「ＶＩＴＯＮ」として商業的に入手可能である。
また、有用なフルオロポリマーには、エチレンとＴＦＥとのコポリマー（すなわち、「ＥＴＦＥ」）などが含まれる。このようなポリマーは、例えば、Ｄｙｎｅｏｎ，ＬＬＣによって商品名「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＴＨＥＲＭＯＰＬＡＳＴＩＣ ＥＴ ６２１０Ａ」、「ＤＹＮＥＯＮ ＦＬＵＯＲＯＴＨＥＲＭＯＰＬＡＳＴＩＣ ＥＴ ６２３５」、またはＤａｉｋｉｎ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃから商品名「ＮＥＯＦＬＯＮＥＴＦＥ」（例えば ＮＥＯＦＬＯＮ ＥＴＦＥ ＥＰ５２１、ＥＰ５４１、ＥＰ５４３、ＥＰ６１０またはＥＰ６２０）、またはＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ.）から商品名「ＴＥＦＺＥＬ」として販売されているものとして商業的に入手可能である。
さらに、有用なフルオロポリマーには、エチレンとクロロトリフルオロエチレンとのコポリマー（ＥＣＴＦＥ）などが含まれる。市販の例には、Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ Ｃｏｒｐ．からのＨａｌａｒ３５０およびＨａｌａｒ５００樹脂などがある。
他の有用なフルオロポリマーには、ＨｏｎｅｙｗｅｌｌからのＡｃｌａｒなどのクロロトリフルオロエチレンの実質的ホモポリマー（ＰＣＴＦＥ）などが含まれる。
また、改質フルオロポリマー、一般にフルオロポリマーのサブグループが有用である。改質（官能化）フルオロポリマーに結合した適した官能基は、カルボン酸基、例えば（カルボン酸基に加水分解された）無水マレイン酸またはコハク酸、炭酸塩、エポキシ、アクリレートおよびその誘導体、例えばメタクリレート、リン酸およびスルホン酸である。市販の改質フルオロポリマーには、ＡｓａｈｉからのＦｌｕｏｎ（登録商標）ＬＭ−ＥＴＦＥ ＡＨ、ＤａｉｋｉｎからのＮｅｏｆｌｏｎ（登録商標）ＥＦＥＰＲＰ５０００およびＮｅｏｆｌｏｎ（登録商標）ＥＴＦＥＥＰ７０００およびＤｕＰｏｎｔからのＴｅｆｚｅｌ（登録商標）ＨＴ２２０２などがある。
フルオロポリマー基材は、フルオロポリマーを加工することができる限り、任意の形態において（例えば、フィルム、テープ、シート、ウェブ、ビード、粒子、または成形品または造形品として）提供されてもよい。
フルオロポリマーは一般に、耐薬品性、電気絶縁、耐候性および／または湿気に対するバリアを提供するための外層として選択される。
用語「封入された」は、強化材料がフルオロポリマーで覆われることを意味することが意図される。コーティングは被覆面積または厚さにおいて均一であることは必ずしも必要ではないが繊維または強化材を大体はコートする。封入材料を強化材上に浸漬、噴霧、塗装、蒸着、積層等することができる。さらに、封入剤、例えば、フルオロポリマーを高温において焼結することができる。
例えば、封入強化材構造物は、強化材基材、例えばガラス繊維をＰＴＦＥ等で公知の方法においてコートまたは含浸することによって、例えばＣｏｏｋに対する米国特許第３，９２８，７０３号明細書の教示に従って、例えば、ＰＴＦＥを懸濁液から適用し、適用されたＰＴＦＥを溶融することによって形成されてもよい。
封入強化材構造物は本技術分野に公知であり、Ｎｏｎ−ｍｅｌｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｂｌｅ Ｆｌｕｏｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ：Ｔｈｅ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｖｅ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ ａｎｄ Ｄａｔａｂｏｏｋ，Ｓｉｎａ Ｅｂｎｅｓａｊｊａｄ，２０００年，Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｌｉｂｒａｒｙ，Ｎｏｒｗｉｃｈ，ＮＹ（その内容を参照によって本願明細書に組み込む）によって記載された方法によって作製されてもよい。例えば、１７５〜１７８ページを参照のこと。簡単に言えば、ガラス繊維布は、フルオロポリマー分散体を通過される。過剰材料を布から除去し、材料を乾燥させる。このプロセスを複数回繰り返すことができ、次に、複合物に焼成、カレンダリングおよび／または焼結を実施することができる。
例えば、ガラス繊維織布を熱によって清浄化して残留サイジングを最小にすることができる。コーティングは、基材をＰＴＦＥの水性分散体（ＤｕＰｏｎｔから得られたＴＥ３８７９、固形分５３％において適用された）に浸漬することによって適用されうる。次に、コーティングを単一または多領域コーティング塔内で乾燥および焼結し、乾燥温度は３５０°Ｆであり、焼結領域温度は６８０°Ｆである。
構造物を、例えばＦＥＰ分散体（ＤｕＰｏｎｔから得られ、固形分３８％において適用されたＴＥ−９５６８）を用いて接着性層トップコートで仕上げることができる。単一または多領域塔内で浸漬、乾燥および焼結することによってトップコートを適用することができる。乾燥温度は約３５０°Ｆであり、焼結温度は約６８０°Ｆである。
必要ならば、所望の効果を生じさせるために添加剤の１つまたは混合物が封入溶液／分散体に含有されてもよい。環境効果に対する強化された耐性を有するフィルムをもたらすために例えば、着色剤または染料、紫外線安定剤、もしくは殺カビ剤、殺細菌剤、殺カビ剤（ｍｉｌｄｅｗｉｃｉｄｅｓ）または他の殺生剤の混合物を材料に混入してもよい。
封入強化材構造物の適した例には、建築用膜がある。封入強化材には、後に焼結されるＰＴＦＥで封入されたガラス繊維基材から作製された封入強化材がある。例には、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｅｒｒｉｍａｃｋ，Ｎｅｗ Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ）によるＳＨＥＥＲＦＩＬＬ（登録商標）製品、例えばＳＨＥＥＲＦＩＬＬ（登録商標）ＩＩＡ、Ｉ−ＨＴ、ＩＩ−ＨＴ、ＩＶＡまたはＶ、ＤＵＲＡＳＫＩＮ（Ｖｅｒｓｅｉｄａｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、ＳＫＹＴＯＰ（中興化成工業株式会社、日本）またはＳＯＬＵＳ（Ｔａｃｏｎｉｃ，ＳｏｕｔｈＫｏｒｅａ）などがある。
用語「強化材」は本技術分野において知られており、布、織布、不織布、レイダウン（ｌａｙ ｄｏｗｎｓ）、メッシュ等である材料を含めることが意図される。適した強化材料には、例えば、ガラス、ガラス繊維、アラミド、ポリエステル、ポリアミド、炭素繊維、金属繊維、ハロポリマー等がある。
加工温度に耐えることができ、構造体の静的および動的機械荷重を維持することができる任意の適した繊維材料が本発明によって強化材料として使用されてもよい。例には、とりわけ、ガラス繊維、セラミック、黒鉛（炭素）、ＰＢＩ（ポリベンズイミダゾール）、ポリアラミド、例えばＫＥＶＬＡＲおよびＮＯＭＥＸ、ポリエステル、例えばＲＥＥＭＡＹ、ポリアミド、ポリイミド、熱可塑性樹脂、例えばＴＥＦＺＥＬ（ＥＴＦＥ）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ノボロイドフェノール繊維、例えばＫＹＮＯＬ、ＰＴＦＥ、綿、および他の天然および合成繊維などがある。強化材料は、織物として集成されたヤーンフィラメント、モノフィラメント、スリットフィルム等を含んでもよい。また、強化材料は、鋼線またはメッシュ等の金属材料を含んでもよい。１つの態様において、強化材料はガラス繊維を含む。
特に、少なくとも３６０℃の加工温度に耐えることができる材料が望ましい。
用語「接触」は、光電池デバイスが材料と直接に接触しうるか、または封入剤が光電池の一部または全てを囲む場合などの間接的な接触を意味する。また、接触は、フルオロポリマー封入強化材層に対する応力が層を変形させる時に（例えば、風、雪、雨）、光電池デバイスが移動し、位置を変えることができる状態を包含すると理解されるべきである。したがって、光電池と取り囲む層との間の接触は、複数の取り囲む層の１つに対する外部応力のために光電池デバイスを破断させるほど構造物が剛性ではないようなものである。さらに、光電池デバイスは、建築システム自体が作用を及ぼされる時に動くにつれて建築システムと一緒に「動く」ことができる。
語句「接着性層」は、２つのタイプの材料を包含することが意図される。１つの態様において、接着性層は、フルオロポリマー材料と同様な特性を有するが別のフルオロポリマーなどの別の材料への付着のための接着剤特性を提供するようにされている層である。適した接着性材料には、例えば、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＴＨＶまたはＦＥＰなどが含まれる。
別の態様において、接着性層、フルオロポリマー封入強化材のフルオロポリマーまたは両方を表面処理することができる。一般に、親水性官能基がフルオロポリマー表面に結合しており、湿潤を容易にし、化学結合の可能性を提供する。プラズマエッチ、コロナ処理、化学蒸着、またはそれらの何れかの組み合わせなどのフルオロポリマー表面を官能化するいくつかの方法がある。別の実施形態において、プラズマエッチングは、水素、酸素、アセチレン、メタンの他、窒素、アルゴン、およびヘリウムとのそれらの混合物などの反応性プラズマを含める。コロナ処理は、ケトン、例えば、アセトン、Ｃ１〜Ｃ４炭素鎖長アルコール、ｐ−クロロスチレン、アクリロニトリル、プロピレンジアミン、無水のアンモニア、スチレンスルホン酸、四塩化炭素、テトラエチレンペンタミン、シクロヘキシルアミン、テトライソプロピルチタネート、デシルアミン、テトラヒドロフラン、ジエチレントリアミン、第三ブチルアミン、エチレンジアミン、トルエン−２，４−ジイソシアネート、グリシジルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、ヘキサン、トリエチルアミン、メチルアルコール、酢酸ビニル、メチルイソプロピルアミン、ビニルブチルエーテル、メチルメタクリレート、２−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、キシレンまたはそれらの混合物などの反応性炭化水素蒸気の存在下で行うことができる。
いくつかの技術は、これらの方法の１つを含む工程の組み合わせを使用する。例えば、表面活性化を励起されたガス種の存在下でプラズマまたはコロナによって行うことができる。例えばｃ−処理は、アセトンまたはＣ１−Ｃ４炭素鎖長アルコールなどの溶剤ガスの存在下でコロナ処理によって表面を改質するための方法を指す。
理論によって制限されるわけではないが、方法は、改質フルオロポリマーと非フルオロポリマー境界面（または第２の改質フルオロポリマー）との間の中間層の強い付着性を提供することがわかった。１つの方法において、フルオロポリマーおよび非フルオロポリマーの形状は各々、別々に形成される。次いで、フルオロポリマーの形状は、米国特許第３，０３０，２９０号明細書、米国特許第３，２５５，０９９号明細書、米国特許第３，２７４，０８９号明細書、米国特許第３，２７４，０９０号明細書、米国特許第３，２７４，０９１号明細書、米国特許第３，２７５，５４０号明細書、米国特許第３，２８４，３３１号明細書、米国特許第３，２９１，７１２号明細書、米国特許第３，２９６，０１１号明細書、米国特許第３，３９１，３１４号明細書、米国特許第３，３９７，１３２号明細書、米国特許第３，４８５，７３４号明細書、米国特許第３，５０７，７６３号明細書、米国特許第３，６７６，１８１号明細書、米国特許第４，５４９，９２１号明細書、および米国特許第６，７２６，９７９号明細書、（その教示内容を全ての目的のためにそれらの全体において本願に組み込む）に記載された処理方法によって表面処理される。次に、得られた改質フルオロポリマーおよび非フルオロポリマーの形状は、例えば熱積層によって一緒に接触され、多層フィルムを形成する。さらに、多層フィルムをＵＶＡ、ＵＶＢおよび／またはＵＶＣ範囲の波長を有する紫外線に暴露することができる。
１つの態様において、フルオロポリマー基材の表面をコロナ放電で処理し、そこにおいて電極領域をアセトン、Ｃ１−Ｃ４炭素鎖長アルコール、テトラヒドロフランメチルエチルケトン、エチルアセテート、イソプロピルアセテートまたはプロピルアセテート蒸気で満たした。
コロナ放電は、その少なくとも１つが誘電体バリアによってガス媒体から絶縁される２つの離隔された電極間に存在しているガス媒体の容量交換によって生じさせられる。コロナ放電は或る程度、その容量性のために元来は交流に限定される。それは高電圧、弱電流現象であり、電圧は典型的にキロボルト単位で測定され、電流は典型的にミリアンペア単位で測定される。コロナ放電は、広範囲の圧力および周波数にわたって維持されうる。０．２〜１０気圧の圧力が一般に、コロナ放電運転の範囲を画定し、大気圧が一般に望ましい。２０Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲の周波数を使用できるのが便利である。特に範囲は５００Ｈｚから、特に３０００Ｈｚから１０ｋＨｚまでである。
コロナ放電処理の手順に関する全ての詳細は、失効した米国特許第３，６７６，１８１号明細書に記載された、Ｅ． Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ（ＵＳＡ）に帰属する一連の米国特許およびＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの米国特許第６，７２６，９７９号明細書（その教示内容を全ての目的のためにそれらの全体において本願に組み込む）において提供されている。提案された技術の例を米国特許第３，６７６，１８１号明細書（Ｋｏｗａｌｓｋｉ）に見出すことができる。
別の態様において、フルオロポリマーの表面は、プラズマで処理される。「プラズマ強化化学蒸着」（ＰＥＣＶＤ）という語句は本技術分野に公知であり、ガス状態（蒸気）から固体状態に基材上に薄膜を堆積させる方法を指す。方法に関与するいくつかの化学反応があり、それらは反応ガスのプラズマの発生後に起こる。プラズマは一般に、ＲＦ（ＡＣ）周波数によってまたは２つの電極間のＤＣ放電によって発生するが、そこにおいて中間に基材が置かれ、空間が反応ガスで満たされる。プラズマは、原子または分子のかなりのパーセンテージがイオン化され、反応性イオン、電子、ラジカルおよび紫外線を生じる任意のガスである。
用語「未封入の（ｕｎｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ）」はコートされていない、処理されていない、あるいは他の方法でフルオロポリマーと接触していない強化材の一部または表面を意味することが意図され、例えば、表面が未改質または未使用である。
したがって、１つの態様において、光電池／建築用膜構造物は「面処理され」うる。すなわち、強化材の１つの面がフルオロポリマーを含有し、強化材の他の面がフルオロポリマーを含有せず、未封入である。次に、この未改質の表面をさらに処理することができる。１つの「面処理された」強化材の適した例には、マイクロ波透過複合材料が含まれる。
例えば、フルオロポリマー分散体の適用を注意深く制御することができ、強化材の表面に局在させることができ、浸透は所望の接着を達成するために十分である。これを達成する１つの方法はキスロールコーティングによってであり、そこにおいてロールが表面に触れるかまたは「なめること（ｌｉｃｋｉｎｇ）」によってコーティングを布に移し、コーティングを布の１つの面にだけ適用する。別の方法は、キスコーティングと、その後の注入コーティングの組み合わせである。キスコーティングはコーティングの適用を１つの面に限定し、次に、注入コーティングを用いて付加的なコーティング厚を形成することができる。
分散体の浸透深さは、明白な液体浸透、または「表面にじみ（ｂｌｅｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ）」が他の面に起こらないように制御されるべきである。布のコートされていない面上に可視的な樹脂がないのがよい。浸透深さは一般に、強化材の全厚さの５０％を超えないのがよい。
フルオロポリマー分散体の表面にじみの除去は強化材の密度、分散体の粘度、分散体の比重、コーティング方法およびその相当するパラメータ、例えばコーティング時間等のいくつかの要因に依存している。
フルオロポリマー分散体は、所望の生成物を製造するために必要とされる特性に基づいて選択されうる。選択された特定の分散体は、強化材とその関連構成部品との間の十分な接着を生じるために十分な浸透を有する。広範囲の粘度を有する分散体を強化材の厚さおよび多孔度、完成品の所望の重量、完成品の剛性等に応じて利用することができる。
フルオロポリマー分散体の比重もまた、コーティング性に影響を与える。分散体の比重は、１．０５〜１．５の範囲、より詳しくは少なくとも１．３５であるのがよい。コーティング重量は約０．５ｏｚ／平方ヤードおよび約５０ｏｚ／平方ヤード未満であるのがよい。
本発明において有用なフルオロポリマーは、例えば米国特許第４，７７０，９２７号明細書（Ｅｆｆｅｎｂｅｒｇｅｒら）（その開示内容をその全体において参照によって本願に組み込む）に記載されているように、当業者に公知のフルオロポリマーから選択されうる。
本発明に対して有用な市販のフルオロポリマー製品には、以下のペルフルオロプラスチックがある。
ＰＴＦＥ：例えばＤａｉｋｉｎ Ｐｏｌｙｆｌｏｎ、Ｄｕｐｏｎｔ Ｔｅｆｌｏｎ、ＩＣＩ Ｆｌｕｏｎ、Ａｕｓｉｍｏｎｔ Ａｌｇｏｆｌｏｎ、
ＦＥＰ：例えばＤａｉｋｉｎ Ｎｅｏｆｌｏｎ、Ｄｕｐｏｎｔ Ｔｅｆｌｏｎ、
ＰＦＡ：例えば Ｄａｉｋｉｎ Ｎｅｏｆｌｏｎ、Ｄｕｐｏｎｔ Ｔｅｆｌｏｎ、Ａｕｓｉｍｏｎｔ Ｈｙｆｌｏｎ、
ＭＦＡ：例えば Ａｕｓｉｍｏｎｔ Ｈｙｆｌｏｎ、
フルオロエラストマー：例えばＤｕｐｏｎｔ Ｖｉｔｏｎ、３Ｍ Ｆｌｕｏｒｅｌ、Ａｕｓｉｍｏｎｔ Ｔｅｃｎｏｆｌｏｎ、Ｄａｉｋｉｎ Ｄａｉｅｌ、Ａｓａｈｉ Ｇｌａｓｓ Ａｆｌａｓ、および／または
ペルフルオロエラストマー：例えば Ｄｕｐｏｎｔ Ｋａｌｒｅｚ、 ＤａｉｋｉｎＰｅｒｆｌｕｏｒ。
また、フルオロポリマーには、充填剤、顔料および他の添加剤が含まれ、それらの例には、二酸化チタン、タルク、黒鉛、カーボンブラック、カドミウム顔料、ガラス、金属粉末およびフレーク、および他の高温材料、例えば砂、フライアッシュ等が含まれる。
縦型コーティング塔、スプレーコーター、リバースロールコーター、ローラーコーター、ドクターブレードを有する水平コーター、キスロールコーティングまたは本技術分野に公知の他の方法を使用する様々な技術によって、強化材層をフルオロポリマーによってコートすることができる。
例えば、ＦＥＰ分散体（ＤｕＰｏｎｔから得られたＴＥ−９５６８、固形分３８％において適用された）を用いて構造物を接着性層のトップコートで仕上げることができる。単一または多領域塔内で浸漬、乾燥および焼結することによってトップコートを適用することができる。乾燥温度は約３５０°Ｆであり、焼結温度は約６８０°Ｆである。
必要ならば、所望の効果を生じさせるために添加剤の１つまたは混合物が封入溶液／分散体に含有されてもよい。環境効果に対する強化された耐性を有するフィルムをもたらすために例えば、着色剤または染料、紫外線安定剤、もしくは殺カビ剤、殺細菌剤、殺カビ剤（ｍｉｌｄｅｗｉｃｉｄｅｓ）または他の殺生剤の混合物を材料に混入してもよい。
「面処理された」層の例には、単一面がＰＴＦＥでコートされたガラス繊維であるＲＡＹＤＥＬ（登録商標）材料、例えば、Ｍ１５−ＯＳおよびＭ２６−ＯＳなどのＳａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｅｒｒｉｍａｃｋ，Ｎｅｗ Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ）によって製造された層がある。
語句「フックアンドループ」係合可能ファスナーシステムは、「フレキシブルタッチファスナー」、「固定ループを有するファスナー」、「ループ係合可能ファスナー」、「かみ合いクロージャー」、「バーファスナー（ｂｕｒｒ ｆａｓｔｅｎｅｒｓ）」とも称されるそれらの材料を含めることが意図され、接触させられるときに互いに付着する可撓性のかみ合いクロージャーである。このようなファスナーシステムは、ＶＥＬＣＲＯ（登録商標）（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標），Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ Ｎｅｗ Ｈａｍｐｓｈｉｒｅ）、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ＆ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．（３Ｍ ＳＣＯＴＣＨＭＡＴＥＴＭ）、およびＤＵＲＡＧＲＩＰＴＭから市販されている。ファスナーシステムの一般的構造は、軟質のけばだった材料（ループ）面とより粗い（フック）面とからなる。押し合わされるとき、数百の非常に小さいフックがループと係合して強いファスナーを形成する。あるいは、雄／雌型設計を有するシステムがあり、そこにおいて雄型「ロリポップ」が、相当する雌部位にしっかりと嵌まり、雌部分がロリポップと係合する。
１つの実施形態において、材料はＶＥＬＣＲＯ（登録商標）フック材料モデル７５２およびＶＥＬＣＲＯ（登録商標）ループ材料モデル３００１である。
別の実施形態は、「可撓性」基材をフックアンドループ集成体の代わりに使用する。可撓性基材は、ｘ、ｙおよびｚ平面において移動する任意の材料でありうる。材料は、熱、寒さおよび風などの環境効果による集成体の移動によって伸長および屈曲することができる。適した材料には、例えば独立気泡フォームなどのフォームが含まれる。
フォームの例には、ポリウレタンフォーム、アクリルフォーム、ＰＶＣフォーム、ポリエチレンフォーム、ネオプレンフォーム、ＥＰＤＭフォーム、スチレンフォーム、ＡＢＳフォーム、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥフォーム、ＮＯＲＰＲＥＮＥフォームおよびゴムフォーム（天然および合成の両方）などが含まれるが、それらに限定されない。
以下に記載された接着剤の他に、接着層中のように、フォームと共に使用可能な接着剤には、アクリル接着剤、シリコーン接着剤、エポキシ接着剤およびエラストマー接着剤、特に浸透性エラストマーシーラントなどが含まれる。適した浸透性エラストマーシーラントには、米国特許出願公開第２００８／０２２１２３２号明細書および米国特許出願公開第２００９／０１６２６６４号明細書（その内容を参照によって本願明細書に組み込む）に記載された浸透性エラストマーシーラントがある。
さらに別の実施形態において、可撓性基材は可撓性エラストマーシーラント層でありうる。これは、ＰＶと共に伸長および屈曲することができる材料を含めることができる。エラストマーシーラント層は、別個の層として組み込まれてもよく、接着剤によって他の層に接着されてもよい。適した接着剤には、前述の接着剤がある。浸透性エラストマーシーラント、および浸透性エラストマー硬化シーラントが特に好ましい。
用語「接着剤」は本技術分野に公知であり、２つの表面を互いに付着させることができる様々な材料を含める。適した接着剤には、例えば、ネオプレンゴム、ブチルゴム（例えば、Ｈｅｌｉｏｂｏｎｄ ＰＶＡ ６００ＢＴ）、二液型エポキシ、シリコーンコーキング材またはポリウレタン接着剤などがある。
各々の「層」は、細片、円形の付加物、四角形の付加物、長方形等でありうることは理解されるはずである。層は本質的に連続していることも単体であることも必要ないが、層の目的を達成するために隣接した層に十分な接触面を提供するために十分である必要がある。
フィルムの厚さは本明細書において「ミル」を用いて示され、１ミルは０．００１インチに等しい。
１つの態様において層は互いに熱接着される。
本明細書に記載された様々な接着／付着方法の組み合わせが考えられ、本発明の一部として含まれる。
図１に示された第１の実施形態を参照すると、光電池デバイスを支持するための建築用膜システム１０は、フルオロポリマー封入強化材層２０（建築用膜）である第１の層を備える。フルオロポリマー封入強化材層２０は、同等である第１および第２の面を有する。第２の層、接着性層３０は、第１の層の第２の面上に配置される。第３の層４０は、未封入強化材表面４５を提供する第１の面とフルオロポリマー表面４３とを有するフルオロポリマー封入強化材料（「面処理された」材料）である。封入強化材表面４３は接着性層３０に付着される。
第４の層の接着剤５０は未封入強化材表面４５上に配置され、表面４５を造形された縁取り６０に付着させる。
造形された縁取り６０は、光電池デバイス８０の周りに構成および位置決めされる。光電池デバイスは四角形、矩形、円形、八角形等であってもよく、最終構造物に対して造形された縁取り６０および全ての上記の層の位置決めを助ける。造形された縁取り６０は、光電池デバイス６０の側面部分を受け入れる形材部分７０、例えば、スロットまたは溝を有し、その結果、光電池デバイスは造形された縁取り６０と摺動可能に係合し、固定される。造形された縁取り６０は、光電池デバイス８０の外周の周りに配置されてもよく、本質的に単体である必要はなく、それは、フレーム、タブ、セグメント等の形をとることができる。唯一の要求条件は、十分な大きさの造形された縁取り６０を用いて光電池デバイス８０をシステム１０内に支持および固定することである。
造形された縁取り６０は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマー）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、フルオロシリコーン、シリコーン、Ｖｉｔｏｎ（合成ゴムおよびフルオロポリマーエラストマー）、ネオプレン（ポリクロロプレン）、ポリウレタン、ハイパロン（クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＰＥ）合成ゴム（ＣＳＭ））、または天然ゴムから成り得る。造形された縁取り６０のスロット付きまたは溝付き部分が十分な距離を貫入して光電池デバイス８０をシステム１０に係合可能に固定する。一般に形材部分７０、例えば、スロットまたは溝は、損傷を与えずに光電池デバイス８０を把持するために光電池デバイス８０の厚さよりもわずかだけ小さい。あるいは、形材部分７０は、光電池デバイス８０の厚さよりも大きい寸法を有することができる。これは一般に、造形された縁取り６０の少なくとも２つの部分が光電池デバイス８０と係合してシステム１０にしっかりと付着することをさらに必要とする。
記載したように、形材部分７０は、光電池デバイス８０を造形された縁取り６０内に固定するスロット、溝、スナップフィット集成体、または他の適した係合可能表面でありうる。さらに、形材部分７０の内部部分は、光電池デバイス８０を造形された縁取り６０の形材部分７０内に把持および固定するのを助ける付加的な表面／突起をさらに備えることができる。このような突起は、感圧接着剤とほとんど同じような付着特性を有することができ、その結果、光電池デバイス８０は形材部分７０内に固定される。突起は、例えばナッブ（ｎｕｂ）、吸着盤のような付属物等の様々な形状および寸法になることができる。一般に突起は、光電池デバイスが形材部分７０内にしっかりと取付けられる大きさにされるが、望ましい環境下でなお取り外し可能である。
別の実施形態において、光電池デバイス８０は、光電池デバイスをシステム１０に固定するヒンジ、スナップフィット、クランプまたは他の同様な取付けシステムを提供する縁取りによって固定されうる。これらの代替の端縁保持デバイスのいずれにおいても、材料は、取付けシステムの伸長性が維持される限り、ポリマーまたは金属合金であってもよい。
場合により、「フラップ」９０が封入強化材構造物２０に付着されてもよく、接着剤または可撓性接着層を含有することができる。フラップ９０は、光電池デバイス８０を水、雪、氷、雹等から保護するのを助ける。フラップは低い形材を提供し、デバイスに損傷を与えずに雪および氷をＰＶ端縁の上を容易に通過させることができる。また、フラップ９０は、フラップ９０と層２０とが互いに熱接着することができるように熱接着可能な材料であってもよい。
一般的には、スロット部分は、光電池デバイスが所定の位置にしっかりと保持されるように光電池デバイス８０を把持するのがよいことは理解されるはずである。形材部分７０は、形材部分７０内の光電池デバイス８０の係合された端縁の周りに特定の保護を提供するフォームまたは緩衝材料を受け入れるために十分な大きさでありうる。あるいは、シリコーンコーキング材または接着剤を形材部分７０に適用して光電池デバイスを固定するのを助けることができる。
図２は、付加的な第５および第６の層が含有された本発明の別の実施形態を提供する。第５の層、フック１１０およびループ１２０を含むフックアンドループ集成体１００が第４の層の接着剤５０上に配置される。第６の層の接着剤５０がフックアンドループ集成体１００の上面上に配置され、造形された縁取り６０に付着する。
図３は、付加的な第５および第６の層が含有された本発明のさらに別の実施形態を提供する。第５の層、可撓性基材１３０が第４の層の接着剤５０上に配置され、第６の層の接着剤５０が可撓性基材１３０の上面上に配置され、造形された縁取り６０に付着する。
建築用膜の現場設置の前にシステムの全ての層を完全に集成することができる。これは一般に、膜の予想された伸びがその位置決めまたは設置の間に約３％未満である場合に可能である。より一般的には建築用膜は、設置の間に３％をかなり超える伸びを受ける。
したがって、本発明の１つの実施形態は、現場作業の前に予備集成された部品を有しなければならない。図１〜３を参照すると、例えば、それらに限定されないが、構成部品２０／３０／４０、２０／３０／４０／５０／１２０または２０／３０／４０／１３０を工場で集成することができる。さらに、最も便利には上に記載された組み合わせとは別であるが、部品７０および８０を予備集成することができる。現場で、光電池８０を形材部分、例えばスロット７０内に位置決めでき、接着性層３０によってフルオロポリマー封入強化材層２０におよび現場で熱溶接によって片面処理された層４０に付着させることができる。このように、システム１０を適切に寸法を決めて配置し、光電池デバイスを最終的に固定しながら、設置の間に生じる場合がある寸法変化のために調整することができる。
あるいは、図１〜３に示されたシステム１０を現場で設置することができる。
ここに示された様々な実施形態の別の利点の１つは、何らかの理由のためにシステムが望ましくない場合、様々な層および光電池デバイス２０を除去することができ、したがって建築用膜１５だけを残すことができる。
剥離層を用いて、例えば、本明細書に記載された建築システムの接着層または接着剤層を保護することができ、その結果、現場で集成を行うことができるか、また現場での設置の前に完全にまたは部分的に集成を行うことができることは理解されるはずである。
（１）〜（１２）まで続けて列挙された以下のパラグラフは、本発明の様々な態様を示す。１つの実施形態において、第１のパラグラフ（１）において、本発明は、以下を含む光電池デバイスを支持するための建築用膜システムを提供する。
１． 第１の面と第２の面とを有するフルオロポリマー封入強化材層を含む第１の層と、
第１の層の第２の面上に配置された接着性層を含む第２の層と、
フルオロポリマー封入強化材を含み、第１の面が未封入強化材表面を提供し、封入表面がその間の接着性層に付着される第３の層と、
第３の層の未封入強化材表面上に配置された接着剤を含む第４の層と、
第４の層上に配置された造形された端縁であって、造形された端縁が外縁と内縁とを含み、形材が内縁の周りに配置され、光電池デバイスと係合して支持するようにされている端縁と
を含む、光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
２． 形材がスロット、溝、またはスナップフィット係合システムである、パラグラフ１に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
３． 第５の層が、第４の層上に配置されたフックアンドループシステムまたは可撓性基材を含み、第６の層が接着剤層であり、造形された端縁が第６の層上に配置される、第５の層および第６の層をさらに含むパラグラフ１または２に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
４． 第１の層のフルオロポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと二フッ化ビニリデンとのコポリマー（ＴＨＶ）またはペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）である、パラグラフ１〜３の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
５． 第１の層の強化材がガラス、ポリアラミド、ポリエステル、炭素繊維または金属繊維布、メッシュ、または不織布材料を含む、パラグラフ１〜４の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
６． 接着性層がＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＴＨＶ、ＥＴＦＥまたはＦＥＰである、パラグラフ１〜５の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
７． 第３の層のフルオロポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと二フッ化ビニリデンとのコポリマー（ＴＨＶ）またはペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）である、パラグラフ１〜６の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
８． 第３の層の強化材がガラス、ポリアラミド、ポリエステル、炭素繊維または金属繊維布、メッシュ、または不織布材料を含む、パラグラフ１〜７の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
９． 第４の層の接着剤が、ネオプレンゴム、二液型エポキシ、シリコーンコーキング材またはポリウレタンである、パラグラフ１〜８の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
１０． 第６の層の接着剤が、ネオプレンゴム、二液型エポキシ、シリコーンコーキング材またはポリウレタンである、パラグラフ３〜９の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
１１． 接着性層が表面処理される、パラグラフ１〜１０の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
１２． 水、雪、氷、ほこりまたは細かい屑が光電池デバイスから分散されるように、システムの上に向いている部分を覆うような構成においてフルオロポリマー封入強化材に付着された材料のセグメントをさらに含む、パラグラフ１〜１１の何れかに記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
本発明は、以下の非限定的な実施例に関してさらに説明される。本発明の範囲から逸脱することなく多くの変更が記載された実施形態において可能であることは当業者には明白である。従って、本発明の範囲は、本出願において記載された構造に限定されるべきでなく、請求の範囲によって記載された実施形態およびそれらの実施形態の同等物によってのみ限定されるべきである。別記しない限り、全てのパーセンテージは重量に基づいている。
実施例１
図１はこの実施例のための典型例である。ＥＰＤＭで造形された縁取り６０（ＡＡＡ Ａｃｍｅ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙから得られた特別設計）は、光電池モジュール８０を保持し、過酷な条件において光電池デバイス８０の上で雪／氷を滑らせるための傾斜された外縁を有するように設計された。
造形された縁取り６０を集成してフレームを形成した。最初の原寸大試料を部分的な端縁を有するように製造したが、また、それを角度を付けられたフレームコーナーを有するように製造して完全なフレームを製造することができる。造形された縁取り６０をブチル接着剤５０（例えば、Ｈｅｌｉｏｂｏｎｄ ＰＶＡ ６００ＢＴ）に押しつけた（接着剤５０の裏面に剥離シートを有する）。
片面がＰＴＦＥをコートされた布４０を、設置されたＳＨＥＥＲＦＩＬＬ ２０にヒートシールしてフレームの３辺を提供した（２つの長辺と１つの短辺）。５ミルのＦＥＰフィルム３０を用いてヒートシーリングを行い、２．５分の停止時間を用いて３インチ×５インチのタッカーを６８０°Ｆに設定した。
造形された縁取り部品６０は、ブチル接着剤５０が片面処理された布４０と係合するように加圧された。この加圧は、１０ポンドのローラーによるローリング押出または平らな重りによって重みをつけることによって強化された。
（オーブンラックをオーブン内に滑らせるように）光電池８０を、造形された縁取り６０内で形材部分７０と摺動可能に係合させた。これは、フレームの３つの辺を完成した。造形された縁取り６０を光電池８０上に滑らせる（光電池８０を形材部分７０と整列させる）ことによってフレームの第４の辺を取り付けた。フレームの１つの短辺のための造形された縁取り６０を片面がＰＴＦＥをコートされた布４０に取り付けた。４０は、造形された縁取り６０より幅が広く、５ミルの接着性層３０、例えば、ＦＥＰフィルムを用いてそれを（設置手順の終わりに）設置されたＳＨＥＥＲＦＩＬＬ ２０に所定の位置にヒートシールすることができる。
実施例２
典型的な実施形態において、５ミルのＦＥＰ接着フィルム３０を用いて片面処理された材料４０を、設置された強化材層２０（ＳＨＥＥＲＦＩＬＬ）にヒートシールする。ヒートシーリングは、幅３インチのヒートシーラーで６８０Ｆで３分間行われる。シリコーンＰＳＡ（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ７７３５または同様なもの）を、ヒートシーリングの前（適切な剥離フィルムを供給される場合）または後に片面処理された層（ＯＳ布）４０に適用することができる。
トリム端縁材料６０は７０ジュロメーター押出銘柄シリコーン（Ｕｌｔｒａ ７０または同様なもの）から製造され、シリコーンＰＳＡ（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ ７７３５または同様なもの）を下面に有する。接着剤５０は、押出されるときに、またはトランスファー接着剤として部品に直接に適用されてもよい。
トリム端縁６０は、可撓性ＰＶモジュール８０（ＦｕｊｉまたはＵｎｉｓｏｌａｒまたは同様なもの）の外周に沿って嵌められる。任意選択の剥離シートをトリム端縁６０およびＯＳ布層４０上のシリコーン接着剤から除去し、２つの接着面を結合し（一方の端から始めて他方の端へ移動する）、所定の位置に押しつける。
コーナートリム部品を用いてフレームを完成／仕上げることができる。
本発明は好ましい実施形態に対して説明されたが、当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱せずに形態および詳細において変更を加えることができることを認識するであろう。発明の背景においての文献を含めて明細書全体にわたって引用された全ての文献を、それらの全体において本明細書に組み込む。当業者は、日常実験だけを用いて、具体的に本明細書に記載された本発明の特定の実施形態の多くの等価物を認識するか、または確認することができる。このような等価物は、以下の請求の範囲に包含されることが意図される。

Claims (12)

  1. 第１の面と第２の面とを有するフルオロポリマー封入強化材層を含む第１の層と、
    前記第１の層の前記第２の面上に配置された接着性層を含む第２の層と、
    フルオロポリマー封入強化材を含み、第１の面が未封入強化材表面を提供し、前記封入表面がその間の前記接着性層に付着される第３の層と、
    前記第３の層の前記未封入強化材表面上に配置された接着剤を含む第４の層と、
    前記第４の層上に配置された造形された端縁であって、前記造形された端縁が外縁と内縁とを含み、形材が前記内縁の周りに配置され、光電池デバイスと係合して支持するようにされている端縁と
    を含む、光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  2. 前記形材がスロット、溝、またはスナップフィット係合システムである、請求項１に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  3. 第５の層が、前記第４の層上に配置されたフックアンドループシステムまたは可撓性基材を含み、第６の層が接着剤層であり、前記造形された端縁が前記第６の層上に配置される、第５の層および第６の層をさらに含む請求項１または２に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  4. 前記第１の層の前記フルオロポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと二フッ化ビニリデンとのコポリマー（ＴＨＶ）またはペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）である、請求項１〜３の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  5. 前記第１の層の前記強化材がガラス、ポリアラミド、ポリエステル、炭素繊維または金属繊維布、メッシュ、または不織布材料を含む、請求項１〜４の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  6. 前記接着性層がＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＴＨＶ、ＥＴＦＥまたはＦＥＰである、請求項１〜５の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  7. 前記第３の層の前記フルオロポリマーが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレンコポリマー（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンと二フッ化ビニリデンとのコポリマー（ＴＨＶ）またはペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）である、請求項１〜６の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  8. 前記第３の層の前記強化材がガラス、ポリアラミド、ポリエステル、炭素繊維または金属繊維布、メッシュ、または不織布材料を含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  9. 前記第４の層の接着剤が、ネオプレンゴム、二液型エポキシ、シリコーンコーキング材またはポリウレタンである、請求項１〜８の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  10. 前記第６の層の接着剤が、ネオプレンゴム、二液型エポキシ、シリコーンコーキング材またはポリウレタンである、請求項３〜９の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム
  11. 前記接着性層が表面処理される、請求項１〜１０の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
  12. 水、雪、氷、ほこりまたは細かい屑が光電池デバイスから分散されたように、前記システムの上に向いている部分を覆うような構成において前記フルオロポリマー封入強化材に付着された材料のセグメントをさらに含む、請求項１〜１１の何れか一項に記載の光電池デバイスを支持するための建築用膜システム。
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