JP5767392B2 - 可撓性コネクタ組立体を備える改良された光起電性外装要素 - Google Patents
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Description
光起電性電池組立体100は、多数の層及び構成要素/組立体の集合物とすることが想定され、このような組立体は、例えば、現在係属中の国際特許出願PCT/US09/042496に開示されており、参照することによって本明細書に援用される。光起電性電池組立体は、少なくともバリア層122と光起電性電池層110(一般に、バリア層122の周縁の内側に配置される)とを備えている。また、光起電性電池組立体100は、封止材層や他の保護層などの他の層を含むことが想定される。例示的な実施例を図面に示し、それを以下に説明する。典型的な光起電性電池組立体100の分解図を図2に示す。光起電性電池組立体100全体の厚さMTは、約1〜12mm、好ましくは約2〜9mm、最も好ましくは約9.0mm未満である。
バリア層122は、一般に光起電性電池組立体100の環境シールドとして機能し、より具体的には、前記光起電性電池層110の少なくとも一部分の環境シールドとして機能する。バリア層122は、光エネルギーが光起電性電池層110の光活性部分を通過することができるように、透明又は半透明材料で構成されていることが好ましい。この材料は、可撓性(例えば、薄いポリマーフィルム、多層フィルム、ガラス、ガラス複合体など)であっても、剛性(例えば、厚いガラス又はポリカーボネート等のプレキシガラス(商標)など)であってもよい。また、前記材料は、水分/粒子浸透に対して耐性を有する又は強化することによって特徴付けることもできる。バリア層122は、好ましくない波長が光起電性電池に到達しないように、特定波長の光をフィルタリングする機能を備えることもできる。また、好ましい実施形態では、バリア層122の材料は、約0.05mm〜10.0mm、より好ましくは0.1mm〜4.0mm、最も好ましくは2.5mm〜3.5mmの範囲の厚みを有する。少なくともフィルムの場合においては、他の物理特性として、20MPaを超える引張強度(JIS K7127により測定)、1%以上の引張伸び(JIS K7127により測定)、及び/又は0.05以下の吸水率(23℃、24時間)(ASTM D570により測定)、及び/又は約5×10-6mm/mm℃〜100×10-6mm/℃、より好ましくは約10×10-6mm/mm℃〜80×10-6mm/mm℃、最も好ましくは約20×10-6〜50×10-6mm/mm℃の線膨張係数(「CLTE」)を含むことができる。少なくとも厚いガラスの場合においては、他の物理特性として、約5×10-6mm/mm℃〜約140×10-6mm/mm℃、好ましくは約7×10-6mm/mm℃〜約50×10-6mm/mm℃、より好ましくは約8×10-6mm/mm℃〜約30×10-6mm/mm℃、最も好ましくは約9×10-6mm/mm℃〜約15×10-6mm/mm℃の線膨張係数(CLTE)を含むことができる。少なくとも厚いガラスの場合においては、他の物理特性として、約2.42g/cm3〜約2.52g/cm3の密度、約75〜200N/sq.mmの範囲の引張強度、500〜1200N/sq.mmの範囲の圧縮強度、60〜80GPaの範囲の弾性率、約9×10-6mm/mm℃のCLTE、及び、約85%以上、好ましくは約87%以上、より好ましくは約90%以上の可視光透過率を含むことができる。
封止材層の一例において、第1の封止材層124は、バリア層122の下方及び概して光起電性電池層110の上方に配置することができる。第1の封止材層124は、隣接する層を共に保持することを助ける接合機構として機能し得ると考えられる。また、光起電性電池110に到達する光エネルギーを、所望の量及び種類で透過させることも必要である。第1の封止材層124は、隣接する層の幾何学的形状における変則性又はこれらの層を通る変則性(例えば、厚みの変化)を補償するように機能することもできる。また、温度変化や物理的変動、曲げによって、層間の撓みや変動が可能となるように機能してもよい。好ましい実施形態において、第1の封止材層124は、実質的に接着フィルム又はメッシュから構成することができ、好ましくはEVA(エチレンビニルアセテート)、熱可塑性ポリオレフィン、ポリウレタン、アイオノマー、シリコン系ポリマー又は類似の材料から構成することができる。この層の好ましい厚みは、約0.1mm〜1.0mm、より好ましくは約0.2mm〜0.8mm、最も好ましくは約0.25mm〜0.5mmである。
本発明において想定される光起電性電池層110は、市販されているいくつかの公知の光起電性電池から構成することも、又は、将来開発されるいくつかの光起電性電池から選択することもできる。これらの電池は、光エネルギーを電気に変換する機能を有するものである。光起電性電池の光活性部分は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する材料である。その機能を発現することが知られている任意の使用できる材料は、結晶シリコン、アモルファスシリコン、CdTe、GaAs、色素増感太陽電池(いわゆる、Gratezel電池)、有機/ポリマー太陽電池、又は、光電効果を介して太陽光を電気に変換する任意の他の材料が挙げられる。しかしながら、光活性層は、好ましくはIB−IIIA−セレン化物、IB−IIIA−硫化物又はIB−IIIA−セレン硫化物などのIB−IIIAカルコゲニドの層である。より具体的な例は、銅インジウムセレニド、銅インジウムガリウムセレニド、銅ガリウムセレニド、銅インジウムスルフィド、銅インジウムガリウムスルフィド、銅ガリウムセレニド、銅インジウム硫化セレニド、銅ガリウム硫化セレニド、及び銅インジウムガリウム硫化セレニド(これらはすべてCIGSSと呼ばれる)を含む。これらは、また、式 Culn(1−x)GaxSe(2−y)Sy によって表すことができる。ここで、xは0〜1であり、yは0〜2である。銅インジウムセレニド及び銅インジウムガリウムセレニドが好ましい。1又は複数のエミッタ(バッファ)層、導電層(例えば、透明導電層)、及び、CIGSS系電池に有用であると当技術分野において既知の追加の電気活性層なども、ここに考慮される。これらの電池は、軟質のものでも、硬質のものでもよく、また、形状やサイズも様々なものを採用できるが、一般的に壊れ易く、また、環境による劣化し易いものである。好ましい実施形態では、光起電性電池組立体110は、実質的な割れが生じず及び/又は機能の有意な損失を生ずることなく、曲げることのできる電池である。代表的な光起電性電池は、米国特許第3767471号明細書、米国特許第4465575号明細書、米国特許出願公開第2005/0011550号明細書、欧州特許出願公開第841706号明細書、米国特許出願公開第2007/0256734号明細書、欧州特許出願公開1032051号明細書、特開平2−216874号公報、特開平2−143468号公報、特開平10−189924号公報などの多くの米国特許や公開公報に教示乃至記載されており、すべての目的上、参照により本明細書に援用される。
封止材層の別の例では、第2封止材層126は、一般的に光起電性電池層110の下方に配置され、いくつかの場合においては、上部層122及び/又は第1の封止材層124に直接接触させてもよい。第2の封止材層26は、必ずしも電磁放射線又は光エネルギーを送る必要はなく、第1の封止材層と同様の機能を果たすことが想定される。
保護層の例では、第2の封止材層126の下側に連接して配置されるバックシート128を設けることができる。このバックシート128は、環境保護層(例えば、層の上側からの湿気及び/又は粒子状物質の侵入防止など)として機能することができる。可撓性材料(例えば、薄いポリマーフィルム、金属箔、多層フィルム又はゴムシート)で構成されていることが好ましい。好ましい実施形態において、バックシート128の材料は、水分不透過性の材料とすることができ、また、厚みの範囲を、約0.05mm〜10.0mm、更に好ましくは約0.1mm〜4.0mm、最も好ましくは約0.2mm〜0.8mmとすることができる。その他の物理的特性として、約20%以上の破断伸び(ASTM D882により測定)、約25MPa以上の引張強度(ASTM D882により測定)、及び、約70kN/m以上の引裂強度(グレーブス法により測定)を含むことができる。好ましい材料の例としては、ガラス板、アルミニウム箔、ポリ(フッ化ビニル)(例えば、テドラー(R)(デュポン社の登録商標)として市販されている)、ポリ(エチレンテレフタレート)、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロエチレンの共重合体(「FEP」としても知られている)、ポリ(エチレンテトラフルオロエチレン)、ポリ(エチレンナフタレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリカーボネート、又は、それらの組み合わせである。
保護層の他の例としては、前記バックシート128の下側に連接して配置される補助バリアシート130を設けることができる。補助バリアシート130は、前記PV外装要素10に従属する構造(例えば、ルーフデッキの変則性、突出する付属品など)の任意の特徴によって引き起こされる可能性がある、上方からの環境条件や物理的損傷から保護する障壁として作用し得る。これは任意の層であり、不要とすることも想定される。また、この層は、本体部200又はコネクタポケットに関連して議論したブリッジ及び封止機能を有するカバープレート1300と同じ機能を果たすことができると考えられる。好ましい実施形態では、補助バリアシート材130の材料は、少なくとも部分的に水分不透過性とすることができ、また、その厚みの範囲は、約0.25mm〜10.0mm、更に好ましくは約0.5mm〜2.0mm、最も好ましくは0.8mm〜1.2mmとすることができる。この層は、約20%以上の破断伸び(ASTM D882により測定)、約10MPa以上の引張強度(ASTM D882により測定)及び約35kN/m以上の引裂強度(グレーブス法により測定)を示すことが好ましい。好ましい材料の例としては、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、ポリ塩化ビニル並びにその他のエラストマー及びプラストマー材料が挙げられる。或いは、前記保護層は、構造的及び環境的な負荷(例えば、風など)に対して追加的な屋根用の機能を発現するように、高剛性材料によって構成することもできる。前記PV外装要素10の熱膨張係数を改良して、温度の変動時に所望の寸法を維持するように、更なる剛性とすることも望ましい。構造特性を有する保護層材料の例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルアミド類、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、フェノール樹脂、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、エポキシなどのポリマー材料、ガラスや無機物質が充填された複合材料又はそれらの任意の組み合わせなどが挙げられる。
本体部200は、複数の構成要素/組立体の集合物(compilation)とすることが想定されるが、一般的に好ましくは、ポリマー(又はポリマーブレンド)を金型(光起電性電池組立体100又はその他の構成要素(例えば、コネクタ用構成要素)など挿入物の有無に拘わらない−本願にて後述する)に射出することによって成形されるポリマー製品が好ましく、例えば、現在係属中の国際特許出願第PCT/US09/042496号に開示されており、参照により本明細書に援用される。この本体部200は、PV外装要素10用の主な構造的担体として機能し、この機能を一貫して伴うように構成する必要がある。例えば、それは、本質的にプラスチック構成材料により機能することができる。本体部200は、熱膨張による応力以上の接着強度を光起電性電池組立体に付与する必要があると考えられる。
コネクタ組立体は、一般に、PV外装要素10への及び/又は光起電性外装要素10からの電気通信を可能とするために機能するものである。この通信は、光起電性電池層110に繋がった回路に接続することができ、又は、他の回路を介して、前記PV外装要素10を通じて及び横断して通信することを容易にすることもできる。前記コネクタ組立体は、様々な構成要素及び組立体によって構成することができ、また、部分的に又は完全にPV外装要素10に(中に埋め込まれて)一体化することもできる。硬質及び軟質部分の両方を含むことができる。組立体300は、電気通信を容易にするために、別々の構成要素(例えば、ブリッジコネクタ330を参照)を使用しても、使用しなくてもよい。可能な構成の具体例/実施形態を図面に示し、以下に続く段落で議論する。
第1の例として、例示的なコネクタハウジング310が図3A及び3Bに示されている。この例において、前記ハウジングは、接続コネクタ(コネクタ接続部品)を収容するように適合されていてもよく、例えば、前記PV外装要素10へ及び/又は該要素10から電気的に連通させるためのブリッジコネクタ330との接続に用いられるように構成することができる。第2の例では、図3C及びDに示されるコネクタハウジング310のように、コネクタハウジングは、接続コネクタ(コネクタ接続部品)内に収容されるように適合されていてもよい。
前記リード線320は、電気を伝導するように機能すれば、任意の数の材料及び幾何学的形状によって構成することができると考えられる。また、突出した可撓性部分を含んでいてもよい。前記コネクタ組立体300が前記PV外装要素10に(埋め込まれて)完全に一体化されている場合には、前記リード線320は、前記可撓性部分を必要とせず、また、本発明の主題でもない。前記リード線320が可撓性部分を有する実施形態は、本発明の一部として想定されるものであり、さらに以下に詳述する。
前記PV外装要素10は、コネクタ組立体300、具体的には、可撓性部分を有するコネクタ組立体300の少なくとも一部を収容可能なクリアランス領域として機能する、1つ又は複数のコネクタポケットを含むことが想定される。このポケット1200は、前記外装要素を完全に貫通していても(例えば、本体下面部202から本体上面部204を通る貫通孔など)、各部202、204のうちの1つ若しくは複数における窪みでも、又はいずれかの組み合わせであってもよい。好ましい実施形態では、前記ポケット1200は、前記下面部202における窪みであり、前記上面部204には到達しない。
前記コネクタポケット1200の1又は複数の部分、前記コネクタ組立体300の1又は複数の部分、又はその両方を保護するように組み立てられたカバープレート1300が想定される。また、前記カバープレート1300は、前記コネクタ組立体300の設置及び/又は固定を補助し得ると考えられる。前記カバープレート1300は、様々な材料によって構成することができるが、前記コネクタハウジング310と同様の特性を有するものが好ましい。前記ポケットが前記外装要素10の(例えば、建築構造物に対して)裏面側に配置される場合には、前記カバープレートは不要としてもよい。
また、前記コネクタ組立体の1又は複数の部分を保護可能な1つ又は複数のコネクタポケットの中又は周辺に配置される、封止材料又は置換材料(displacing material)が想定される。前記封止材料は、1)ポケットのポッティング、2)カバーと本体との間のガスケットとして、及び3)カバーの最上部及び全領域上における封止/ポッティングシートによって、適用し得ると考えられる。封止材料として用いるのに適した材料は、スチレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共重合体のような熱可塑性エラストマー;熱可塑性ポリエステル共重合体(例えば、デュポン社から市販されているHytrelなど);ポリエステルアミド;ブチルゴム、シリコーン、ポリウレタン、ポリウレア等の熱硬化性樹脂や熱硬化性エラストマーなどが挙げられる。
ブリッジコネクタ330は、各装置間で、前記装置へ及び/又は前記装置から電気通信するような(例えば、2つのPV外装要素10間、又はPV外装要素10と縁部材(E)との間など)インターフェイス部品として機能する。前記ブリッジコネクタ330は、前記装置のいずれかから分離可能な部品としてもよいが、特に前記コネクタ組立体300とインターフェイスで接続するように設計されている。ブリッジコネクタ330の例はPCT公開WO2009/137347 A2に開示されており、参照により本明細書に援用され、具体例が図7A〜Cに示されている。本発明では、1つ又は複数のブリッジコネクタ330を必要とする部品のキットを想定している。
上部外周タブ600は、前記本体部200の局所的な延長部分として、一般的に定義することができる。隣接する装置の垂直方向の位置調整を補助すること;隣接する装置の水平方向の位置調整を補助すること;例えば、前記コネクタ組立体300の中及びその周辺、又は隣接する2つの装置の向かい合う間の領域(「隙間G」を参照)などにおける水の侵入(例えば、前記PV外装要素10下の水の付着)を防ぐこと、のうちの1つ又は複数を機能的に行うことができる。好ましい実施形態では、前記PV外装要素10は、前記外装要素10の上縁部に沿って配置された2つ以上のタブ600を備える。前記タブは、前記機能の実行に応じて任意の形状とすることができる。前記外周タブ600は、任意の数の形状及びサイズとすることができる。例えば、正方形、長方形、三角形、楕円形、円形又はそれらの任意の組み合わせとすることができ、好ましくは、前記タブは、一般的に正方形又は長方形の形状である。また、前記外周タブ600は、例えば、図9に標記されているような長さ「LTP」、幅「WTP」及び厚さ「t」を有するものとして記述することもできる。例示的な例を図1及び9に示す。前記タブ600は、好ましくは前記本体部200と一体であることが好ましく、垂直方向に隣接する1つ又は複数の装置の下に嵌り込むことのできる十分な厚みを(前記装置がその中に収容領域700を有していようと無かろうと)有する。さらに、前記タブ600は、アレイ1000に組み込まれたときに、少なくとも1つのタブ600が、電気的コネクタ300が存在する領域又は2つの隣接する装置の間の領域(隙間Gを参照)において垂直方向に隣接する2つ以上の装置の下に嵌り込むのに適合した位置に、前記光起電性外装要素の上縁部に沿って配置されることが好ましい。前記スペーサ部材「S」と前記PV装置10の間のタブ600や前記スペーサ部材「S」と前記縁部材「E」の間のタブ600についての例示的な例が、図8に示されている。垂直方向に隣接する光起電性外装要素10の下の前記タブ600の位置は、図8において点線を用いて示している。また、前記タブ600は、アレイ1000に配置されたときに、前記タブ600が垂直方向に直に隣接する装置の固定領域800の下側に真っ直ぐ落下しないような位置に配置されることが好ましい。垂直方向に直に隣接する装置であって、前記タブ600又は垂直方向に隣接する装置を貫通しないように前記タブ600上部の上に配置される装置に固定するために、任意の留め金具を用いることが望ましい。別の方法では、前記タブ600は、前記留め具が1つの装置のみを貫通して前記構造1100に至り、前記留め具が2つの装置を貫通しないように配置されることが好ましい。
収容領域700は、隣接する装置の前記外周タブ600のクリアランス領域として機能する。前記光起電性外装要素10又は他の装置は、前記1つ又は複数の外周タブを収容することができ、前記建築構造物に取り付けられるときに、前記PV外装要素10又は他の装置が曲がったり、歪んだりしない厚さを、少なくとも局所的に有する。一般に、この収容領域は、前記PV外装要素又は他の装置の下側に配置することができる。図10A〜11Bには2つの例示的な例が示されており、ここには、連続的な収容領域700と分離した収容領域700がある。連続的な収容領域700の場合においては、前記タブ600及び前記領域700の組み合わせは、垂直方向に隣接する列における装置の垂直方向の位置調整を補助することができる。分離した収容領域700の場合においては、前記タブ600と前記領域700の組み合わせは、垂直方向に隣接する列における垂直及び水平方向の両方の位置調整を補助することができる。好ましくは前記領域700の寸法(長さ及び/又は幅)は、前記タブ600のそれよりも大きい。好ましい実施形態では、前記領域700の寸法は、前記タブよりも約2%以上大きく、より好ましくは約5%以上大きく、最も好ましくは約7%以上大きく、また、好ましくは約25%以下の大きさ、より好ましくは約15%以下の大きさ、最も好ましくは約10%以下の大きさである。
固定領域800は、これを介して前記PV外装要素10を建築構造物に(例えば、釘、ネジ、クリップなどの留め具を介して)固定するのに望ましい光起電性外装要素10の領域である。領域800は、取り付け作業者が、簡単に釘、ネジ又はその他の締結具を打ち込むのに適切な領域を確認できるように、前記PV外装要素10上で積極的に認識されることが好ましい。図1に示すように、一つの図示例においては、複数の半円と文字で好ましい固定領域800が認識される。
本体部200は、1又は複数の幾何学的特徴(geometric features)250を含むことが想定される。当該特徴250は、例えば、取り付けの間に前記PV外装要素が屋根から落下するのを防ぐなど、最終的な取り付けの前に、上下方向に隣接する前記外装要素10が互いスライドするのを防ぐように機能することができる。前記特徴250は、前記外装要素10の基本的な機能や前記外装要素10をアレイ1000に取り付けるのを容易にする能力を同時に阻害しないようにしながら、上記機能を備える必要があると考えられる。前記幾何学的特徴は、本体下面部202、本体上面部204又はその両方から突出することが想定される。当該特徴は、前記外装要素10を構造物に固定するときに、比較的平らに敷設する能力を阻害しないことが望ましい。「平らにする」ことができ、労せず上記機能が得られる前記特徴であれば、当該特徴250の組み合わせは何でも用いることが好ましい。前記特徴250を「平らにする」のに必要な力は、平坦な面に置いた場合の前記外装要素10の質量による力よりも、少なくとも大きく、前記外装要素10を取り付けるのに必要な力以下であることが更に好ましい。例示的な一実施形態では、前記特徴250を平らにするのに必要な力は、約5ニュートン(N)〜約200Nとすることができる。好ましい実施形態においては、その力は約5Nより大きく、より好ましくは約7Nより大きく、更に好ましくは約10Nより大きく、また、好ましくは約200N未満であり、より好ましくは約100N未満であり、最も好ましくは約50N未満である。
前記外装要素10は、図15に示すように、事前曲げ又は「傾斜」を有する構造が想定される。前記外装要素において事前曲げを有することは、本願に上述した他の問題の可能性と同様に、建築用構造物1100上に取り付けられる際の部分に(風の吹き上げに対する抵抗力などの)より優れた環境安定性をもたらすことができるものと考えられる。前記外装要素10の事前曲げは、好ましく弓形状であり、建築構造物に取り付ける際に、実質的に除去する(例えば、平らにする)ことができる。前記外装要素10にどれだけ事前曲げが存在しても、前記曲げを除去するのに必要な力は、釘やネジ止め、その他の取り付け手段(例えば、クリップ)又は取り付けられた曲げが、実質的に低減又は除去されるというようなものと一致することが好ましく、また、一実施形態によれば、前記曲げは、非PV電池部分又は非活性部分において除去されることが好ましい。換言すれば、前記事前曲げは、曲げられた際に損傷を受けない前記外装要素10の領域の殆どの部分において存在することが好ましい。頂点は、前記PV外装要素が構造物に取り付けられても構造単位で残るように、前記PV外装要素に沿って、どこにでも配置することができる。一実施形態では、前記PV外装要素を構造物に取り付ける前に、前記光起電性外装要素の凹形表面が、取り付けられる構造物の表面に対向するように設計されている。簡略化のために、前記事前曲げは、固定領域800における平坦面と前記外装要素10の底との間の垂直曲げ距離(PBD)として、さらに規定することができる。好ましい実施形態においては、事前曲げ(垂直曲げ距離(PBD))の量は、約3mmの最小値から約35mmの最大値までの範囲とすることができる。好ましい実施形態において、前記垂直曲げ距離は、約3mm以上であり、より好ましくは約6mm以上であり、最も好ましくは約10mm以上であり、また、前記曲げ距離は約35mm以下であり、より好ましくは約30mm以下であり、最も好ましくは約25mm以下である。取付けの際に前記事前曲げを平坦にするために、取り付けている間に曲げる前記外装要素の部分は、好ましくは前記上部本体部200であり、最も好ましくは釘打ち固定位置の上が想定される。これは、光起電領域100に掛かる応力を最小化するのに好適である。
装置アレイ(例えば、PV外装要素、スペーサ装置「S」、縁部材「E」など)は、太陽放射線(例えば、太陽光)に曝されたときに電気エネルギーを生成するように機能する。アレイは、建築構造物に取り付けられるように相互接続された装置の集合体である。本発明の目的上、前記アレイ1000は、建築構造物1100の既存のルーフデッキ上(又は外側面)に、又は、以前に取り付けられた屋根用材料(例えば、アスファルト外装要素)上に、従来の屋根用外装要素に適用されているのと同様の方法で(本明細書において特に断りのない限り)、直接取り付けられる。当該アレイ1000は、2つ以上の装置を含む列であって、隣接する装置の列の2列以上から構成することができる。例として図8に示すように、前記アレイ1000は、1列当たり3装置を有する列を4列有し、各末端に縁部材が割り当てられている(PV外装要素10、縁部材「E」、スペーサ装置「S」)。縁部材「E」は、通常、複数の装置列を共に接続するように機能し、その他の機能要素を含んでいても、含んでいなくてもよい。スペーサ装置「S」は、通常、列内で装置を接続するように機能することができ、その他の機能要素を含んでいても、含んでいなくてもよい。
本発明の少なくとも一部として、前記アレイにおける前記装置(例えば、PV外装要素10、縁部材「E」、スペーサ装置「S」など)の取付け方法が想定される。前記方法は、a:建築構造物に取り付けられる第1のアレイ装置を提供する工程;b:空間により前記第1の装置から分離され、前記建築構造物に取り付けられる第2のアレイ装置を提供する工程;c:上記外装要素が前記空間よりも小さい横寸法を有する、前記組立体を提供する工程;d:前記第1及び第2のアレイ装置の間の上記空間内に、前記組立体を位置決めする工程;e:前記第1のコネクタ組立体を、電気的な接続を形成するために前記第1のアレイ装置に接続する工程;及びf:前記第2のコネクタ組立体を、電気的な接続を形成するために前記第2のアレイ装置に接続する工程の各工程を含むことができる。また、前記方法は、前記外装要素を前記建築構造物に固定する工程であって、工程dと工程eの間、工程eと工程fの間、工程fの後、又はそれらの任意の組み合わせに行われる前記固定する工程;前記電気的な接続の係合を容易にするために前記コネクタ組立体の前記可撓性部分を曲げる工程を含む1又は複数の接続する工程;カバープレートを提供し、該カバープレートを交換外装要素に固定する工程;封止材料を提供し、前記コネクタポケット内に該封止材料を配置する工程の各工程のうちの1つ又は複数の工程を更に含むことも想定される。
本開示は以下も包含する。
[1] 建築構造物に取り付けることのできる光起電性外装要素を含む組立体であって、前記外装要素は、少なくとも、
光起電性電池組立体、
該光起電性電池組立体の1又は複数の部分に取り付けられる本体部と;
前記外装要素の両側に配置されるとともに、前記光起電性電池組立体を、前記建築構造物に取り付けられた2つ以上の隣接する装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる、少なくとも第1及び第2のコネクタ組立体であって、該コネクタ組立体の少なくとも1つが可撓性部分を含む前記コネクタ組立体と;
前記本体部に配置されるとともに、前記コネクタ組立体の少なくとも一部を収容することのできる、1つ又は複数のコネクタポケットと、
を備える、前記組立体。
[2] 前記コネクタポケットの1又は複数の部分、前記コネクタ組立体の1又は複数の部分、又はその両方を保護する組立体としてのカバープレートを含む、上記態様1に記載の組立体。
[3] 1つ又は複数の前記コネクタ組立体を保護することのできる前記1つ又は複数のコネクタポケットの中又は周辺に配置される封止材料を含む、上記態様1又は2に記載の組立体。
[4] 前記カバープレートが、電気的コネクタ組立体の位置に配置及び維持される、上記態様2又は3に記載の組立体。
[5] 前記第1、第2のコネクタ組立体、又はその両方が、前記光起電性電池組立体に機械的に接続される、上記態様1、2、3又は4に記載の組立体。
[6] 前記第1、第2のコネクタ組立体、又はその両方が、前記光起電性電池組立体に接合される、上記態様1、2、3又は4に記載の組立体。
[7] 前記第1、第2のコネクタ組立体、又はその両方が、少なくとも2つの対向するコネクタ部分を含む別個の構成要素であり、前記可撓性部分により相互接続されるとともに、前記光起電性外装要素は、前記光起電性電池組立体に電気的に接続されたコネクタ接続部品を備え、少なくとも1つの可撓性接続要素は、2つ以上の対向するコネクタ部分が、前記コネクタ組立体のそれぞれの間の長さ以上の距離を移動することができるように、折り曲げることができる、上記態様1、2、3又は4に記載の組立体。
[8] ブリッジ部が前記コネクタポケット内に配置され、該ブリッジ部は、
前記コネクタ組立体の設置、前記コネクタ組立体の固定、又はその両方が可能な第1機構;
前記カバープレートの設置、前記カバープレートの固定、又はその両方が可能な第2機構;
前記光起電性電池組立体を前記光起電性外装要素の前記本体部に接続する構造的部分のうちの1つ又は複数を含む、上記態様1〜7のいずれかに記載の組立体。
[9] 前記本体部に配置された1つ又は複数のコネクタポケットが、前記本体部の外周縁と少なくとも部分的に同一の広さである、上記態様1〜8のいずれかに記載の組立体。
[10] a:建築構造物に取り付けられる第1のアレイ装置を提供する工程、
b:空間により前記第1の装置から分離され、前記建築構造物に取り付けられる第2のアレイ装置を提供する工程、
c:外装要素が前記空間よりも小さい横寸法を有する、上記態様1〜9のいずれかに記載の前記組立体を提供する工程、
d:前記第1及び第2のアレイ装置の間の前記空間内に、上記態様1〜9のいずれかに記載の前記組立体を位置決めする工程、
e:前記第1のコネクタ組立体を、電気的な接続を形成するために前記第1のアレイ装置に接続する工程、及び
f:前記第2のコネクタ組立体を、電気的な接続を形成するために前記第2のアレイ装置に接続する工程の各工程を含む、取付け方法。
[11] 前記外装要素を前記建築構造物に固定する工程を更に含み、該固定する工程は、工程dと工程eの間、工程eと工程fの間、工程fの後、又はそれらの任意の組み合わせにおいて行われる、上記態様10に記載の方法。
[12] 1又は複数の前記接続する工程が、前記電気的な接続の係合を容易にするために前記コネクタ組立体の前記可撓性部分を折り曲げる工程を含む、上記態様10に記載の方法。
[13] カバープレートを提供し、該カバープレートを交換外装要素に固定する工程と、封止材料を提供し、該封止材料を前記コネクタポケット内又は周辺に配置する工程の各工程を更に含む、上記態様10に記載の方法。
[14] 光起電性外装要素を含む、建築構造物に取付け可能な光起電性外装要素キットであって、前記光起電性外装要素は、少なくとも、
光起電性電池組立体、
該光起電性電池組立体の1又は複数の部分に接続される本体部;
前記光起電性電池組立体を、前記建築構造物に取り付けられた1つ又は複数の隣接するアレイ装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる、少なくとも第1及び第2のコネクタ組立体であって、該コネクタ組立体の少なくとも1つが可撓性部分を含む前記コネクタ組立体;
前記本体部に配置され、前記コネクタ組立体の可撓性部分を収容することのできるコネクタポケット;及び
前記第1のコネクタ組立体、前記第2のコネクタ組立体、又はその両方と接続することのできる、1つ又は複数のブリッジコネクタ
を備える、前記キット。
[15] 前記コネクタポケットの1又は複数の部分を保護するように組み立てられたカバープレートと、前記コネクタポケットの1又は複数の部分内又は周辺に配置可能な封止材料を更に含む、上記態様14に記載のキット。
Claims (12)
- 建築構造物に直接取り付けることのできる光起電性外装要素を含む組立体であって、前記外装要素は、少なくとも、
光起電性電池組立体と、
該光起電性電池組立体の1又は複数の部分に取り付けられる本体部と;
前記外装要素の両側に配置されるとともに、前記光起電性電池組立体を、前記建築構造物に取り付けられた2つ以上の隣接する装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる、第1のコネクタ組立体及び第2のコネクタ組立体であって、前記第1のコネクタ組立体及び前記第2のコネクタ組立体の少なくとも1つが可撓性部分及びコネクタハウジングを含む、第1のコネクタ組立体及び第2のコネクタ組立体と;
前記本体部に配置されるとともに、前記可撓性部分及びコネクタハウジングを含むコネクタ組立体の少なくとも一部を収容することのできる、1つ又は複数のコネクタポケットと、
を備え、
前記可撓性部分は、前記可撓性部分及びコネクタハウジングを含むコネクタ組立体のインターフェイス長さに少なくとも等しい距離を前記コネクタハウジングが移動できるように曲がることができ、前記コネクタハウジングを、隣接する組立体のコネクタ組立体に係合させ又は係合を解くことができる、前記組立体。 - 前記コネクタポケットの1又は複数の部分、前記コネクタ組立体の1又は複数の部分、又はその両方を保護するように組み立てられたカバープレートを含む、請求項1に記載の組立体。
- 前記コネクタ組立体の1つ又は複数の部分を保護することのできる前記1つ又は複数のコネクタポケットの中又は周辺に配置される封止材料を含む、請求項1又は2に記載の組立体。
- 前記カバープレートが、電気的コネクタ組立体の位置を配置及び維持する、請求項2又は3に記載の組立体。
- 前記第1のコネクタ組立体、前記第2のコネクタ組立体、又はその両方の一端が、前記光起電性電池組立体に機械的に接続される、請求項1、2、3又は4に記載の組立体。
- 前記第1のコネクタ組立体、前記第2のコネクタ組立体、又はその両方の一端が、前記光起電性電池組立体に接合される、請求項1、2、3又は4に記載の組立体。
- 前記第1のコネクタ組立体、前記第2のコネクタ組立体、又はその両方が、少なくとも2つの対向するコネクタハウジングを含む別個の構成要素であり、前記可撓性部分により相互接続されるとともに、前記光起電性外装要素は、前記光起電性電池組立体に電気的に接続されたコネクタ接続部品を備える、請求項1、2、3又は4に記載の組立体。
- 前記コネクタポケット内に、
前記コネクタ組立体の設置、前記コネクタ組立体の固定、又はその両方が可能な第1機構;
前記カバープレートの設置、前記カバープレートの固定、又はその両方が可能な第2機構;
前記光起電性電池組立体を前記光起電性外装要素の前記本体部に接続する構造的部分のうちの1つ又は複数を含むブリッジ部が含まれて配置されている、請求項1〜7のいずれかに記載の組立体。 - 前記本体部に配置された1つ又は複数のコネクタポケットが、前記本体部の外周縁と少なくとも部分的に同一の広さである、請求項1〜8のいずれかに記載の組立体。
- 前記可撓性部分は、前記可撓性部分及びコネクタハウジングを含むコネクタ組立体が、前記インターフェイス長さと少なくとも等しい距離を横方向に移動し、かつ電気的接続を形成する前記隣接する組立体を係合するように曲がる、請求項1〜9のいずれかに記載の組立体。
- 第1のアレイ装置及び第2のアレイ装置の間の空間に、請求項1〜10のいずれかに記載の組立体であって前記第1のコネクタ組立体及び前記第2のコネクタ組立体が可撓性部分及びコネクタハウジングを含む組立体を位置決めすること、
前記第1のコネクタ組立体の可撓性部分を曲げて、第1のアレイ装置の電気的接続の係合を容易にすること、
前記第2のコネクタ組立体の可撓性部分を曲げて、第2のアレイ装置の電気的接続の係合を容易にすること、及び
組立体を建築構造物に直接取り付けること、
を含む取り付け方法。 - カバープレートをコネクタ組立体に固定すること、及び
コネクタポケットの中又は周辺に封止材料を配置してコネクタポケットを封止すること、を含む、請求項11に記載の方法。
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