KR20150039833A

KR20150039833A - 태양광 모듈 프레임

Info

Publication number: KR20150039833A
Application number: KR1020157005614A
Authority: KR
Inventors: 리차드 에이 비우케; 마이클 제이 뷰캐넌
Original assignee: 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-04-13
Also published as: CN104604122A; IN2015DN01462A; RU2593434C1; WO2014039483A1; KR101665898B1; US20140060625A1; WO2014039483A8; SA515360077B1; JP2015534802A; EP2893569A1

Abstract

프레임 형성된 태양광 모듈은 한 쌍의 시트 사이에 태양 전지를 갖는 태양광 모듈을 구비한다. 태양광 모듈은 연속 베이스, 및 태양광 모듈의 코너가 예상되는 직립 레그 내의 V-형상 또는 부분적 V-형상 절취부를 갖는 폐쇄형 프레임이 바람직한 프레임 내에 장착된다. 프레임의 내표면과 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분 사이에는 유연한 방수성 밀봉재의 층이 제공된다. 프레임과 태양광 모듈 사이에 균일한 두께의 층을 제공하기 위해, 예를 들어 폐쇄형 프레임의 내표면 상에 형성된 복수의 이격된 돌기와 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 스페이서가 태양광 모듈의 외표면과 결합한다.

Description

태양광 모듈 프레임{SOLAR MODULE FRAME}

본 출원은 2012년 9월 5일자로 Richard A, Beuke 및 Michael J. Buchanan의 이름으로 출원되고 발명의 명칭이 "태양광 모듈 프레임(Solar Module Frame)"인 미국 가출원 제 61/696,846 호의 출원일의 이익을 청구한다. 출원 제61/696,846호는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.

본 발명은, 태양광 모듈에 한정되지 않는 프레임 내의 물품을 보호하고, 프레임 형성된(framed) 태양광 모듈을 출하 및 저장을 위해 적층하며, 프레임 형성된 태양광 모듈을 태양에너지원과 마주하도록 장착하기 위한 금속 또는 플라스틱 프레임에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 적층된 태양광 모듈의 가장자리 및 주변 에지 부분을 장착하는 프레임에 관한 것이며, 상기 프레임은 프레임의 내표면과 태양광 모듈의 가장자리 및 주변 에지 부분 사이에 밀봉재 층의 두께를 설정하기 위한 융기 영역을 갖고, 본 발명의 다른 비제한적 실시예에서 상기 프레임은 프레임 형성된 태양광 모듈을 출하, 저장 및 사용을 위해 장착하기 위한 유지 부재 또는 레그를 구비한다.

통상적인 태양광 모듈은 두 개 이상의 시트를 구비하며, 이들 시트 중 하나는 태양에너지를 전기에너지로 변환하기 위해 시트들 사이에 조직되는 성분들을 갖는 단일 통합 구조물을 제공하도록 함께 적층되는 투명 시트이고 대개는 유리 시트이다. 모듈의 에지를 출하, 저장 및 사용 중에 보호하기 위해 예를 들어 스틸 및/또는 알루미늄과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 압출 금속으로 대개 제조되는 프레임이 태양광 모듈의 주변 에지 위에 및 가장자리 에지 부분 위에 장착된다. 통상적인 태양광 모듈은 다중 기능을 수행하기 위해 압출 금속 프레임을 포함한다. 프레임은 (1) 바람 및/또는 눈 부하 하에 태양광 모듈을 강화하기 위한 강도를 제공하고, (2) 적층된 태양광 모듈의 밀봉을 보조하며, (3) 모듈의 유리 에지를 이송, 설치 및 작동 중에 손상으로부터 보호하고, (4) 출하, 저장 및 사용을 위한 모듈 장착용 프레임을 제공한다.

하나의 구성에서, 본 프레임은 8개의 피스로 구성되는 바; 네 개의 선형 압출 측부 섹션 및 피스를 함께 접합하기 위한 네 개의 코너 키로 구성된다. 일부 모듈 제조 라인은 이들 프레임의 설치를 자동화하지만, 그 작동은 키를 설치하고 프레임 섹션을 설치 장비 내에 또는 매거진 내에 스테이지화하여 그 장비를 공급하기 위해 일부 사전-작업을 요구한다. 다른 실시예에서, 프레임은 네 개의 선형 압출 측부 섹션으로 구성되며, 각각의 섹션은 연귀이음(mitered) 단부를 갖고, 인접한 측부 섹션의 연귀이음 단부는 태양광 모듈의 코너에서 만난다. 경우에 따라서, 프레임과 모듈 사이의 수분 침투를 방지하거나 감소시키기 위해 밀봉재가 사용된다. 밀봉재는 예를 들어 방수성 또는 불투수성 접착제와 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 밀봉재의 층, 또는 방수성 또는 불투수성 접착제의 유연한 층을 갖는 양면 테이프 형태일 수 있다.

태양광 모듈의 프레임화를 위해 현재 이용 가능한 프레임 및 상기 프레임을 태양광 모듈 상에 장착하는 방법이 허용될 수 있지만, 결점이 존재한다. 보다 구체적으로, 본 프레임 기술의 결점들 중 하나는, 균일한 사전결정된 두께를 갖는 밀봉재 층을 제공하도록 방수성 접착제 또는 밀봉재의 유연한 층의 두께를 제어하기 위한 기술 제공이 결여되어 있다. 인정되듯이, 불균일한 두께의 밀봉재 층은 수분 침투에 대해 랜덤한 보호를 제공하며, 수분 침투를 방지하기에 충분한 균일한 사전결정된 두께를 갖는 밀봉재 층을 제공할 준비가 된 프레임을 제공하는 것이 유리할 것이다.

본 발명은 프레임 형성된 태양광 모듈에 관한 것이며, 이는 무엇보다도, 함께 적층되는 한 쌍의 시트 사이에 에너지 변환기를 포함하며, 주변 에지(peripheral edge)와 가장자리 에지 부분(marginal edge portion)을 갖는 태양광 모듈로서, 상기 에너지 변환기는 태양에너지를 비 태양에너지로 변환하는, 상기 태양광 모듈; 베이스, 제 1 레그, 제 2 레그, 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 프레임으로서, 상기 베이스, 제 1 레그 및 제 2 레그는, 프레임을 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분 위에 장착하도록 프레임에 U-형상 단면을 제공하기 위해, 제 1 레그와 제 2 레그가 상호 이격되고 대면하는 관계로 함께 결합되고, 상기 프레임의 제 1 단부와 제 2 단부는 함께 결합되며, 상기 프레임의 베이스는 프레임의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연속적인, 상기 프레임; 상기 프레임의 내표면과 상기 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분과의 사이의 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층; 및 상기 프레임과 상기 태양광 모듈 사이에 균일한 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분을 향한 프레임의 이동을 제한하도록 프레임 상에 작용하는 스페이서를 포함한다.

본 발명은 또한 프레임 형성된 태양광 모듈에 관한 것이며, 이는 무엇보다도, 한 쌍의 적층된 시트 사이에 에너지 변환기를 포함하는 제 1 태양광 모듈로서, 상기 에너지 변환기는 태양에너지를 비 태양에너지로 변환하는, 상기 제 1 태양광 모듈; 및 제 1 레그 부재, 제 2 레그 부재, 제 3 레그 부재, 제 1 단부, 제 2 단부, 및 유지 레그 부재를 갖는 프레임을 포함하며, 상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재는 내부 채널을 갖는 제 1 서브 프레임을 제공하기 위해 상호 이격되고 대면하는 관계로 제 2 레그 부재에 결합되고, 상기 태양광 모듈의 가장자리 에지 부분과 주변 에지는 제 1 서브 프레임의 내부 채널 내에 유지되며, 상기 제 1 서브 프레임의 베이스의 외표면은 제 1 평면에 놓이고 상기 유지 레그 부재의 외표면은 제 2 평면에 놓이며, 상기 제 1 평면과 제 2 평면은 대체로 서로 평행하고, 상기 유지 레그 부재는 제 1 서브 프레임에 연결되며, 제 1 서브 프레임의 내부 채널 내에 유지되는 태양광 모듈로부터 멀리 연장됨으로써, 스택 유지 베이스(stack retention base) 또는 제 2 프레임 형성된 모듈의 제 2 서브 프레임을 수용하는 크기로 형성된 공동을 제공한다.

추가로, 본 발명은 태양에너지를 수용하도록 태양광 모듈을 장착하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 무엇보다도, 프레임 형성된 태양광 모듈을 구축하는 단계로서, 상기 태양광 모듈은, 한 쌍의 적층된 시트 사이에 에너지 변환기를 포함하는 제 1 태양광 모듈로서, 상기 에너지 변환기는 태양에너지를 비 태양에너지로 변환하는, 상기 제 1 태양광 모듈; 및 제 1 레그 부재, 제 2 레그 부재, 제 3 레그 부재, 제 1 단부, 제 2 단부, 및 유지 레그 부재를 갖는 프레임으로서, 상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재는 내부 채널을 갖는 서브 프레임을 제공하기 위해 상호 이격되고 대면하는 관계로 제 2 레그 부재에 결합되고, 상기 태양광 모듈의 가장자리 에지 부분과 주변 에지는 서브 프레임의 내부 채널 내에 유지되며, 상기 서브 프레임의 베이스의 외표면은 제 1 평면에 놓이고 상기 유지 레그 부재의 외표면은 제 2 평면에 놓이며, 상기 제 1 평면과 제 2 평면은 대체로 서로 평행하고, 상기 유지 레그 부재는 서브 프레임에 연결되며, 유지된 태양광 모듈로부터 멀리 연장됨으로써, 장착 블록 어레이의 장착 블록을 수용하는 크기로 형성된 공동을 제공하는, 상기 프레임을 포함하는, 프레임 형성된 태양광 모듈 구축 단계; 장착 블록의 어레이를 태양에너지원과 대면하거나 태양에너지원을 추적하도록 구축하는 단계로서, 각각의 장착 블록은 제 1 서브 프레임의 유지 레그 부재에 의해 제공되는 공동 내에 끼워지는 사전결정된 형상 및 치수를 갖는, 장착 블록의 어레이 구축 단계; 상기 장착 블록이 유지 레그 부재의 공동 내에 배치되는 상태로, 프레임 형성된 태양광 모듈을 각각의 장착 블록 상에 장착하는 단계; 및 상기 프레임 형성된 태양광 모듈을 장착 블록에 고정하는 단계를 포함한다.

도 1은 종래 기술의 태양광 모듈의 등각도이다.
도 2는 종래 기술의 프레임 형성된 태양광 모듈의 등각도이다.
도 3은 본 발명의 프레임의 세그먼트의 비제한적 실시예의 등각도이다.
도 4는 본 발명의 프레임 형성된 태양광 모듈을 도시하는 도 2와 유사한 도면이다.
도 5는 본 발명의 로킹 구조의 비제한적 실시예를 도시하는 본 발명의 프레임의 세그먼트의 등각도이다.
도 6은 종래 기술의 프레임 형성된 태양광 모듈의 부분 단면 측면도이다.
도 7은 본 발명의 프레임 형성된 태양광 모듈의 비제한적 실시예를 도시하는 도 6과 유사한 도면이다.
도 8은 본 발명의 프레임 형성된 태양광 모듈의 다른 비제한적 실시예를 도시하는 도 6과 유사한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 프레임의 코너의 비제한적 실시예를 만들기 위한 본 발명의 방법 단계의 비제한적 실시예의 도시도이다.
도 10은 본 발명의 교시에 따라 태양광 모듈에 인가되는 본 발명의 프레임을 갖는 태양광 모듈의 등각도이다.
도 11은 지지 프레임 상에 장착되는 본 발명의 프레임 형성된 태양광 모듈의 세그먼트화된 단면 측면도이다.
도 12는 본 발명에 따라 적층된, 프레임 형성된 태양광 모듈의 스택의 평면도이다.
도 13은 도 12의 13-13 라인을 따라서 취한 도시도이다.
도 14a 내지 도 14e는 본 발명의 프레임 형성된 모듈을 적층하기 위한 유지 부재를 갖는 본 발명의 프레임의 비제한적 실시예를 제조하기 위한 본 발명의 방법 단계들의 비제한적 실시예의 도시도이다.
도 15는 태양광 모듈을 적층하기 위한 본 발명의 다른 비제한적 실시예를 도시하는 도 13과 유사한 도면이다.

본 명세서에 사용되는 "좌", "우", "내부", "외부", "위", "아래" 등과 같은 공간적 또는 방향성 용어는 도면에 도시된 발명에 관련된다. 그러나, 본 발명은 다양한 대체 배향을 취할 수 있으며 따라서 이러한 용어들은 제한적으로 간주되지 않음을 알아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용될 때, 명세서와 청구범위에 사용되는 치수, 물리적 특징, 처리 파라미터, 성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 "약"으로 수정되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 명시되지 않는 한, 하기 명세서 및 청구범위에 제시되는 수치는 본 발명이 달성하고자 하는 소정 특성에 따라서 달라질 수 있다. 적어도, 청구범위에 대한 균등론의 적용을 제한하기 위한 시도가 아닌 것으로서, 각각의 수치는 적어도 보고된 유효 자릿수를 감안하여 또한 통상의 반올림 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다. 또한, 여기에 개시되는 모든 범위는 범위의 시작 수치와 종료 수치 및 그 안에 포함되는 모든 소범위(subrange)를 망라하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 기술되는 범위는 최소값 1과 최대값 10을 포함하고 그 사이의 모든 소범위를 포함하는 것으로 간주되어야 하는 바; 즉 모든 소범위는 1 이상의 최소치로 시작되고 10 이하의 최대치로 종료되며, 예를 들면 1 내지 3.3, 4.7 내지 7.5, 5.5 내지 10 등이다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어 "위에 형성", "위에 도포", "위에 증착", 또는 "위에 제공"은 표면 상에 형성, 도포, 증착 또는 제공되지만 반드시 표면과 접촉하지는 않음을 의미한다. 예를 들어, 기판 "위에 형성"되는 코팅 층은 형성되는 코팅 층과 기판 사이에 설치되는 동일하거나 상이한 조성의 하나 이상의 다른 코팅 층 또는 필름의 존재를 배제하지 않는다.

본 발명의 비제한적 실시예를 논의하기 전에, 본 발명은 다른 실시예가 가능하기 때문에 그 적용에 있어서 본 명세서에 개시되고 논의되는 특정한 비제한적 실시예의 상세에 한정되지 않음을 알아야 한다. 또한, 본 발명을 논의하기 위해 명세서에 사용되는 용어는 설명하기 위한 것이지 제한하기 위한 것은 아니다. 또한, 하기 설명에서 달리 명시되지 않는 한, 유사한 번호는 유사한 요소를 지칭한다.

명세서에서 논의되는 본 발명의 비제한적 실시예는 태양광 모듈용 프레임에 관한 것이지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않으며, 본 발명의 프레임은 예를 들어 유리, 플라스틱, 금속 및/또는 목재와 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 임의의 재료의 단일 시트와 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 임의의 시트 물품을 프레임 형성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 하기 설명에서, 태양광 모듈은 네 개의 코너를 갖지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 태양광 모듈은 네 개를 초과하는, 예를 들어 5, 7, 9개 또는 그 이상의 코너를 가질 수 있고, 네 개 미만의, 예를 들어 1, 2 또는 3개의 코너를 가질 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 한 쌍의 유리 시트(24, 26) 사이에 적층되는 태양 전지 어레이(22)를 구비하는 태양광 모듈(20)(도 1)이 도시되어 있다. 본 발명에 한정되지는 않지만, 태양 전지 어레이(22)는 태양에너지를 전기에너지로 변환하도록 구성된다. 태양 전지 어레이(22)에 대한 전기적 접근을 제공하기 위해 와이어(28, 30)가 태양 전지 어레이(22)를 정션 박스(junction box)(32)에 상호연결한다. 도 2에는 종래 기술의 프레임 형성된 태양광 모듈(34)이 도시되어 있다. 프레임 형성된 태양광 모듈(34)은 태양광 모듈(20) 및 프레임(36)을 구비한다. 종래 기술의 태양광 프레임(36)은 연귀이음 단부(44, 46)를 갖는 네 개의 압출된 세장형 알루미늄 측부 부재(38-41)를 구비한다. 측부 부재(38-41)의 각각은 세장형 부재(38-41)에 U-형상 단면을 제공하기 위해 베이스(48) 및 한 쌍의 직립 레그(50, 52)를 갖는다. 알 수 있듯이, 단면 형상은 프레임 형성된 모듈의 배향에 종속된다. 본 발명에 제한되지 않는 예를 들어, 도 2에 도시된 측부 부재(38)는 역 U-형상을 가지며; 도 2에 도시된 측부 부재(39)는 역 C-형상을 가지며; 도 2에 도시된 측부 부재(40)는 U-형상을 가지며; 도 2에 도시된 측부 부재(41)는 C-형상을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 "U-형상"이라는 용어는 태양광 모듈(20) 상에 배치된 부재(40)가 U-형상 단면을 갖도록 배향될 수 있음을 의미한다.

도 1 및 도 2를 필요에 따라 계속 참조하면, 측부 부재(38-41)의 직립 레그(50)는 유리 시트(24)의 외표면(62)의 가장자리 에지 부분(60)을 뒤덮고, 측부 부재(38-41)의 베이스(48)는 태양광 모듈(20)의 주변 에지(64)를 뒤덮으며, 측부 부재(38-41)의 직립 레그(52)는 유리 시트(26)의 외표면(68)의 가장자리 에지 부분(66)을 뒤덮는다. 이제 알 수 있듯이, 시트(24)의 가장자리 에지 부분(60)은 시트(26)의 가장자리 에지 부분(66)과 대향한다. 도 2에 도시하듯이 각각의 측부 부재의 베이스(48)는 각 코너에서 종료되고 베이스는 프레임 형성된 모듈(34)의 각 코너에서 불연속적인 것에 유의해야 한다.

도 3에는 본 발명의 프레임 또는 폐쇄형 프레임(78)(도 4 참조)의 세그먼트(76)의 비제한적 실시예가 도시되어 있다. 세그먼트(76)는 연속 베이스(80)를 갖는 폐쇄형 프레임(78)의 코너(79)를 도시한다. 연속 베이스(80)는 폐쇄형 프레임(78)의 일 단부(82)로부터 폐쇄형 프레임(78)의 대향 단부(84)로 연장되며, 연속 베이스는 태양광 모듈(20)의 주위가 폐쇄형 프레임(78)에 의해 완전히 둘러싸이도록, 즉 폐쇄형 프레임(78)이 후술되는 방식으로 태양광 모듈(20)의 주변 에지(64) 및 가장자리 에지 부분(60)에 적용되도록 태양광 모듈(20)의 둘레 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 폐쇄형 프레임(78)에 U-형상 단면(도 3 참조)을 제공하기 위해 폐쇄형 프레임(78)은 한 쌍의 직립 레그(86, 88)를 추가로 구비한다. 직립 레그(86, 88)의 각각은 예를 들어 다수의 V-형상 절취부를 갖지만 본 발명에 한정되지 않으며, 직립 레그(86)는 절취부(92)와 유사한 이격된 절취부를 갖고 직립 레그(88)는 도 3에 도시된 절취부(94)와 유사한 이격된 절취부를 갖는다. 폐쇄형 프레임(78)의 레그(86, 88) 각각의 인접한 V-형상 절취부(92, 94)의 정점(96) 사이의 직립 레그(86, 88) 부분의 길이는 프레임 스트립(76)에 의해 커버될 태양광 모듈(20)의 측부의 길이보다 약간 크다. 이 구조에 의하면 프레임(78)은 태양광 모듈(20)의 측부 및 접착제 층(106)의 두께(도 7 및 하기 내용 참조)를 커버한다.

프레임(78)의 베이스(80)를 폐쇄형 프레임(78)의 단부(82)에서 단부(84)로 연속적이도록 제공하게 되면 폐쇄형 프레임(78)(도 4)은 종래 기술에서 제공되는 도 2에 도시된 네 개의 코너 분리 대신에 단 하나의 코너 분리만 갖게 된다. 폐쇄형 프레임(78)의 단부(82, 84)는 태양광 모듈(20)의 코너에서 만날 수 있거나 태양광 모듈의 두 개의 코너 사이에서 만날 수 있다. 이제 통상의 기술자라면 알 수 있듯이, 프레임(78)의 단부(82, 84)가 태양광 모듈(20)의 코너에서 만날 때, 프레임(78)의 직립 레그(86, 88)가 연귀이음되며, 프레임 스트립(76)의 단부(82, 84)가 태양광 모듈의 인접한 코너 사이에서 만날 때, 직립 레그(86, 88)는 프레임(78)의 베이스(80)에 대한 법선에 놓이는 것이 바람직하지만 본 발명에 한정되지 않는다.

도 5에는 본 발명의 프레임(78)에 대한 폐쇄 구조(100)의 비제한적 실시예가 도시되어 있다. 폐쇄 구조(100)는 프레임(78)의 단부(82)에 베이스(80)로부터 연장되는 태브(102)를 구비한다. 태브(102)는 프레임(78)의 단부(84)에서 직립 레그(86, 88) 사이에 끼워질 수 있도록 크기형성된다. 태브(102)는 유연한 접착성 밀봉재의 층(106)에 의해 직립 레그(86, 88) 사이에서 베이스(80)에 고정될 수 있다.

본 발명은 프레임(78)의 재료 또는 두께에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 프레임(78)은 태양광 모듈(20)의 주변 에지(64)로의 수분 침입을 방지하기 위해 수분 및 가스 불투과성인 예를 들어 금속과 같은 재료로 제조되며, 태양광 모듈(20)의 에지에 대한 손상을 방지하기 위해 구조적 완전성을 갖는다. 본 발명의 하나의 비제한적 실시예에 있어서, 프레임 스트립(76)은 약 0.007 내지 0.008 인치(0.0178-0.0203 센티미터) 범위의 두께와, 필요에 따라 태양광 모듈(20)의 일 측의 가장자리 에지 부분으로부터 태양광 모듈(20)의 반대 측의 가장자리 에지 부분까지 연장되는 폭, 및 태양광 모듈(20)을 둘러싸기에 충분한 길이를 갖는 304 스테인레스 스틸 코일 스톡으로 제조된다. 종래 기술의 레그 부재(38 내지 41)는 0.04 인치(0.102 센티미터)의 두께를 가질 것으로 예상된다.

본 발명의 지속적인 논의와 관련하여, 밀봉 접착제 층(106)의 재료는 본 발명에 한정되지 않으며, 태양광 모듈(20)의 주변 에지(64)로의 수분 침입을 방지하기 위해 수분 및/또는 가스 불투과성인 재료가 바람직하다. 본 발명에 한정되지 않지만, 본 발명의 실시에 사용될 수 있는 접착제는 프레임(78)과 태양광 모듈(20) 사이의 수분 침투를 제한하거나 방지하기 위해 관련 기술 분야에 사용되는 형태의 부틸, 실리콘, 및 폴리우레탄 접착제를 포함하지만 이것에 한정되지 않는다. 본 발명은 약 0.125 인치(0.32 cm) 미만, 보다 구체적으로 약 0.005 인치(0.013 cm) 내지 약 0.125 인치(0.32 cm), 바람직하게 약 0.010 인치(0.025 cm) 내지 약 0.020 인치(0.050 cm), 가장 바람직하게 약 0.015 인치(0.38 cm)의 두께를 갖는 접착제 층(106)과 함께 실시될 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 프레임 스트립(76)은 접착제 및/또는 불투수성 밀봉재의 유연한 층(106)과 함께 사용되도록 설계된다. 보다 구체적으로 도 6을 참조하면, 스페이서 프레임(36)과 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66) 및 주변 에지 부분(64) 사이에 양면 배킹 접착제 또는 밀봉 접착제 층(104)을 사용하는 종래 기술의 구조가 도시되어 있다. 도 7에는 본 발명의 프레임(110)과 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66) 사이에 균일한 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 밀봉재의 층(106)을 제공하는 본 발명의 비제한적 실시예가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 프레임(110)은 도 3에 도시된 프레임(78)과 유사하며, 그 차이점은 직립 레그(86, 88)이고, 각각의 직립 레그는 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66)에서 밀봉재 층의 두께를 설정하기 위해 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66)과 결합하도록 베이스(80) 위에서 서로를 향해 구부러지는 에지 부분(112)을 갖는다.

도 8에는 본 발명의 프레임 스트립(114)과 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66) 사이에 균일한 두께의 밀봉재 층(106)을 제공하는 본 발명의 비제한적 실시예가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 프레임(114)은 도 3에 도시된 프레임(78)과 유사하지만, 그 차이점은 그 각각이 다수의 이격된 버튼 또는 돌기(116)를 갖는 직립 레그(86, 88) 및 베이스(80)이다. 버튼(116)은 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66)과 주변 에지(64)에서 밀봉재 층의 두께를 설정하기 위해 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(60, 66) 및 주변 에지(64)와 결합한다. 이제 알 수 있듯이, 버튼(116)의 사용은 프레임 스트립과 태양광 모듈 사이에서 밀봉재의 균일한 두께를 제공하며, 층(106)의 두께는 버튼의 높이에 종속된다. 버튼(116)의 높이를 증가시키면 V-형 절취부(92)(도 3 참조)의 정점(96) 사이의 이격된 거리가 증가하는 것으로 판정되었다. 이 한계는 버튼의 높이를 감소된 두께로 유지하거나 도 9a 및 도 9b에 도시된 프레임(118)을 사용함으로써 관리될 수 있다.

본 발명은 프레임(114)을 제공하도록 실시되는 방법에 한정되지 않으며, 돌기(116)가 프레임(114) 내에 스탬핑 또는 펀칭될 수 있거나, 버튼이 프레임(114)에 접착될 수 있다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 프레임(118)의 세그먼트(119)가 도시되어 있다. 프레임(118)은 직립 레그(86, 88), 베이스(80) 및 부분적이거나 수정된 형상의 절취부(120)[도 9의 세그먼트(119)에서는 연속 프레임(118) 내의 6 또는 8개 절취부 중 두 개의 절취부만 도시됨]를 구비한다. 수정된 형상의 절취부(120) 각각은, 그 각각의 하나의 직립 에지(86, 88)의 에지(126)에서 시작하고 프레임(118)의 베이스(80) 위에 이격된 상승 베이스(128)에서 종료되는 한 쌍의 대면 경사 에지면(122, 124)을 구비한다. 상승 베이스(128)와 베이스(80) 사이의 절취부(120) 부분(130)은 약화 라인(132-134)을 갖는다. 약화 라인(132)은 절취부(120)의 경사 라인(122)의 연장부이고, 약화 라인(133)은 절취부(120)의 경사 라인(124)의 연장부이며, 약화 라인(134)은 경사 라인(122, 124) 사이의 중간점에서 약화 라인(132, 133)의 정점(138)으로부터 상승 베이스(128)로 연장된다. 약화 라인(132-134)은, 직립 레그(86, 88)의 두께를 통과하지 않지만 프레임의 코너(138)(단 하나의 코너만 도시되어 있는 도 9b 참조)가 형성될 때 절취부(120)의 부분(130)을 프레임(118)의 베이스(80) 위에서 서로를 향해 구부리기에 충분히 깊은 오목부이다. 본 발명의 비제한적 실시예에서, 약화 라인(132-134)은 수정된 절취부(120)의 외부에서 직립 레그(86, 88)의 두께의 50-85%에 해당하는 범위의 두께를 갖는다. 본 발명은 절취부(120)의 부분(130)에 약화 라인을 사용하는 것에 한정되지 않지만; 약화 라인의 사용은 본 발명의 실시에서 통제된 굽힘 결과를 제공하기 위해 바람직하다.

하기 논의에서는 프레임(78)이 참조되지만, 이 논의는 달리 언급하지 않는 한, 프레임(110)(도 7), 프레임(114)(도 8), 프레임(118)(도 9a 및 도 9b)을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 본 명세서에서 논의되는 프레임의 모든 비제한적 실시예에 관한 것이다. 이들 프레임의 길이는 본 발명에 한정되지 않으며, 본 발명은 태양광 모듈(20)의 둘레 이상의 길이를 갖고 세 개의 V-형상 절취부(79)를 갖는 프레임을 고려한다. 이런 식으로, 프레임(78)의 태브(102)는 제 4 코너에서 프레임(78)의 단부(84)에 배치되며 접착제 및/또는 밀봉재 층(106)에 의해 위치 고정된다. 경우에 따라서 프레임의 직립 레그(86, 88)의 각각에 네 개의 절취부(120)가 제공될 수 있으며 프레임(78)의 단부(82, 84)는 전술한 태양광 모듈(20)의 두 개의 코너 사이의 위치에서 연결될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 하나 이상의 비제한적 실시예를 본 발명의 프레임(78, 110, 114, 118)과 함께 사용할 것을 고려하지만 예를 들어 본 발명에 한정되지 않는다. 유연한 밀봉재 층(106)의 균일한 두께를 제공하기 위해 도 8에 도시된 프레임(114) 상에 사용되는 버튼(116)은, 프레임이 태양광 모듈의 주변 에지 주위에 래핑되고 태양광 모듈(20)에 대해 가압될 때 또는 태양광 모듈(20)의 에지가 프레임(114)의 직립 레그(86, 88) 사이에서 이동될 때 유연한 접착제의 층(106)이 프레임과 태양광 모듈(20) 사이로부터 압출되는 것을 방지하기 위해 도 7에 도시된 폐쇄형 프레임(110)의 굴곡부(112)와 함께 사용될 수 있다.

본 발명은 프레임을 태양광 모듈(20)에 적용하는 방법에 한정되지 않으며, 예를 들어 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 미국 특허 제5,313,761호에 개시된 방법에 한정되지 않는 관련 기술 분야에 공지된 임의의 방법이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 하나의 비제한적 실시예에서, 금속 스트립은 직립 레그(86, 88)이도록 지정된 스트립의 부분에 세 개의 V-형상 절취부(79)를 갖도록 펀칭된다(도 10에서 번호 138로 식별되는 펀칭된 스트립). 밀봉재의 층(108)은 태양광 모듈(20)과 대면하도록 지정된 스트립(138)의 표면 부분에 적용된다. 태브(102)를 갖는 펀칭된 스트립(138)의 부분은 태양광 모듈의 코너 중 하나에 위치하며, 태브(102)는 도 10에 도시하듯이 태양광 모듈(20)의 코너(144) 위에서 구부러진다. 프레임은 베이스(80)이도록 지정된 스트립(138)의 부분을 태양광 모듈(20)의 주변 에지(60)에 대해 가압함으로써 태양광 모듈의 각 측부에서 스트립(138)으로 형성된다. 직립 레그(86, 88)이도록 지정된 펀칭된 스트립(138)의 부분은 이후에 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분(88)에 대해 가압된다(도 10 참조). 이상은 프레임이 태양광 모듈(20)의 주변 에지(60) 및 가장자리 에지 부분(66)을 완전히 둘러쌀 때까지 반복된다.

본 발명의 다른 비제한적 실시예에서, 프레임은, 스트립(138)에 밀봉재 층(106)을 도포하고 베이스(80)이도록 지정된 스트립(138)의 부분을 태양광 모듈(20)의 주변 에지(60)에 대해 가압시킴으로써 태양광 모듈(20)의 에지에 적용된다. 베이스(80)가 태양광 모듈(20)의 주변 에지(60)에 대해 가압되고 V-형상 절취부(79)(도 3 참조)가 태양광 모듈(20)의 코너에 배치된 후에, 직립 레그(86, 88)를 형성하도록 지정된 스트립(138)의 부분은 태양광 모듈의 가장자리 에지 부분에 대해 가압된다. 본 발명의 또 다른 비제한적 실시예에서, 프레임(78)은, 프레임(78)을 V-형상 단면으로 형성하기 위해 펀칭된 스트립(138)을 구부림으로써 태양광 모듈(20)의 에지 상에 장착된다. 프레임을 V-형상 단면으로 형성하기 위해 펀칭된 스트립(138)을 구부리는 방법은 롤 성형(roll forming)과 같은 관련 기술분야에 공지된 임의의 공지된 기술에 의해 이루어질 수 있다. 직립 레그 사이의 공간은 밀봉재 층(108)으로 채워지며, 태양광 모듈의 측부는 직립 레그(86, 88) 사이에서 이동한다. 태브(102)는 태양광 모듈(20)의 주변 에지에 대해 구부러진다. 이후, 태양광 모듈의 제 2 측부는 프레임의 이격된 직립 레그 사이에서 이동되고, 이후 태양광 모듈의 제 3 측부는 프레임의 직립 레그 사이에서 가압되며, 이후 태양광 모듈의 제 4 측부는 프레임의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분을 포위하고 태브(102)를 커버하기 위해 프레임의 직립 레그 사이에서 가압된다(도 10 참조).

유연한 밀봉재의 층(106)은, 프레임을 구부리기 전에, 또는 프레임을 구부린 후에 하지만 프레임이 태양광 모듈(20)의 둘레 주위에 조립되기 전에, 예를 들어 프레임(78 및/또는 118)과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 본 발명의 프레임 내에 주입될 수 있다. 지붕이나 기타 주위와 매칭되는 색상 배합된 프레임 디자인을 제공하기 위해 코팅된 코일 스톡도 사용될 수 있다. 본 발명의 프레임은, 롤 성형되고 그 형상을 유지할 수 있는 예를 들어 스테인레스 스틸 코일 스톡과 같은 임의의 재료로 제조될 수 있다.

도 11에는 프레임 스트립(118)(도 9a 및 도 9b 참조)과 태양광 모듈(20)을 갖는 프레임 형성된 태양광 모듈(146)이 도시되어 있다. 프레임 형성된 태양광 모듈(146)의 에지(147)는 예를 들어 태양과 같은 하지만 태양에 한정되지는 않는 태양광 소스와 대면하여 배치되고 경우에 따라서는 태양광 소스를 추적하도록 종래 기술의 구조물(149)의 홈(148) 안에 장착된다. 프레임 형성된 태양광 모듈(146)의 구조물(149)과 에지(147) 사이의 방수성 또는 불투수성 접착제 층의 필요성은 프레임(118)과 태양광 모듈(20)의 가장자리 에지 부분 및 주변 에지 사이에 불투수성 밀봉재의 층을 제공함으로써 제거된다.

전술한 본 발명의 비제한적 실시예는 일반적으로 태양광 모듈용 프레임에 관한 것이지만 이것에 한정되지 않는다. 본 발명의 하기 비제한적 실시예는 일반적으로, 프레임 형성된 태양광 모듈을 저장 및 출하를 위해 적층하고 프레임 형성된 모듈을 랙 상에서 예를 들어 태양(도시되지 않음)과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 태양에너지원과 대면하도록 조립하기 위한 추가 특징부를 갖는 태양광 모듈용 프레임에 관한 것이지만 이것에 한정되지 않는다. 하기 논의에서, 본 발명의 프레임(78)은 본 발명의 추가 실시예를 포함하도록 수정되지만; 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예를 들어 프레임(110)(도 7), 프레임(114)(도 8) 및 프레임(118)(도 9)과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 프레임들 중 임의의 것이 하기 논의에서 사용될 수 있다.

통상의 기술자에 의해 이해되듯이, 태양광 모듈 제작자는 통상적으로, 태양광 모듈(20)의 출하에 사용하기 위한 대개 플라스틱으로 제조되는 특수 코너 피스를 구입한다. 이들 코너 피스들 중 하나는 각각의 모듈의 각 코너에 끼워지며, 복수의 모듈이 팰릿 상에 적층되게 할 수 있고 출하 및/또는 저장 중에 스택의 이동을 방지하기 위해 함께 포개지게 할 수 있다. 도 12 및 도 13을 필요에 따라 참조하면, 본 발명에 따라 스택(152)으로 배열되는 프레임 형성된 태양광 모듈(150)이 도시되어 있다. 유리 운송 및 저장 분야의 통상의 기술자에 의해 이해되듯이, 유리 시트 또는 적층 유리 시트는 유리 시트의 주 표면이 대략 수직 위치에 있거나(법선으로부터 5-15도) 유리 시트의 주 표면이 도 12 및 도 13에 도시하듯이 수평 위치에 있는 상태로 에지에서 적층될 수 있다.

도 14a 내지 도 14e는 프레임 형성된 태양광 모듈(152)을 적층하기 위한 유지 부재(172)를 갖는 본 발명의 스페이서 프레임(154)의 비제한적 실시예의 제조에서의 단계들을 도시한다. 도 14a 내지 도 14e를 필요에 따라 참조하면, 스테인레스 스틸 코일 스톡(스테인레스 스틸 코일 스톡은 도시되지 않음)의 섹션(156)은 가상 굴곡선(158-161)을 가지며, 이 가상 굴곡선을 따라서 구부러진다. 섹션(156)은 V-형상 절취부(79)(도 3 참조)를 제공하도록 펀칭된다. 도 14a에서, V-형상 절취부(79)는 다이아몬드 형상 절취부(157)를 제공하도록 펀칭된다. 다이아몬드 형상 절취부(157)는 후술하는 방식으로 V-형상 절취부(79)를 제공한다. V-형상 절취부를 나타내는 섹션(156)은 절취부(120)(도 9 참조)를 갖도록 펀칭될 수 있음을 알아야 한다. 도 14b는 가상 굴곡선(158-161)을 갖는 도 14a의 섹션(156)의 측면도이다. 도 14c는 굴곡선(160, 161)과 다이아몬드 형상 절취부(157)를 갖는 섹션(156)의 절취부(79)(도 3에 도시됨)를 갖는 수직 레그(164), 베이스(166) 및 수직 부분(168)을 제공하기 위해 굴곡선(158, 159)을 따라서 구부러진 섹션(156)을 도시한다. 도 14d는 섹션(156)이 굴곡선(159, 160) 사이의 섹션(158) 부분에 걸쳐서 굴곡선(160)을 따라서 되접히고 따라서 가상 굴곡선(159-161) 사이의 섹션(158) 부분은 절취부(79)를 갖는 제 2 수직 레그(170)를 제공하며 가상 굴곡선(161)은 하기 이유로 베이스(166)를 지나서 연장되는 것을 도시한다. 도 14e는 유지 부재(172)를 제공하기 위해 가상 굴곡선(161)을 따라서 구부러진 섹션(156) 및 프레임(154)의 단면을 도시한다.

도 13을 참조하면, 프레임 형성된 태양광 모듈(152)은 임의의 편리한 방식으로 상하 적층된다. 본 발명에 한정되지 않는 예를 들면, 하부 프레임 형성된 태양광 모듈(152)의 유지 부재(172)는 프레임 형성된 태양광 모듈(152)과 동일한 형상 및 크기를 갖는 블록 또는 팰릿(176) 주위에 배치되며, 예를 들어 트럭 또는 철도차량과 같은 하지만 이것에 한정되지 않는 운송 차량(도시되지 않음)의 플로어(177)에 고정된다. 다음으로 적층될 프레임 형성된 태양광 모듈의 유지 부재(172)는 이전의 적층된 프레임 형성된 태양광 모듈(152)의 프레임의 베이스(166) 주위에 배치된다. 프레임 형성된 태양광 모듈의 스택(150)이 완성될 때까지 상기 과정이 반복된다. 스택(150)을 유닛화하기 위해 스택(150)에 구속이 가해진다.

본 발명의 하나의 비제한적 실시예에서, 유지 부재(172)는 연속적이며(포위된 공동을 형성하며) 이는 적층된 프레임 형성된 태양광 모듈의 측방 움직임을 제한한다. 유지 부재(172)가 연속적인 경우에, 제 2 수직 레그(170)(도 14e 참조)의 길이는, 하나의 프레임 형성된 태양광 모듈을 그 아래의 프레임 형성된 태양광 모듈 위에 배치하기 쉽게 하기 위해서 유지 부재(172)에 의해 형성되는 공동의 개구를 증가시키기 위해 증가된다. 본 발명은 또한 프레임 형성된 태양광 모듈의 각 측부와 연관된 유지 레그 부재(172)를 갖는 것으로 고려하며, 상기 유지 레그 부재(172)는 상호 이격되는 프레임의 측부와 연관된다. 이것은 섹션(156)에 절단선(173)(도 14a에 가상 도시됨)을 제공함으로써 실현될 수 있으며, 절단선은 다이아몬드 형상 절취부(157)로부터 섹션(156)의 에지(174)로 연장된다. 유지 레그 부재들이 상호 이격되어 있는 경우에, 대향하는 유지 레그 부재(172)는 그 아래의 프레임 형성된 태양광 모듈과 결합하기 위해 서로를 향해서 경사진다.

이제 알 수 있듯이, 프레임(154)의 유지 레그 부재 및 유지 부재(172)는 현재 사용되는 코너 피스의 비용 부담 없이 프레임 형성된 태양광 모듈의 측방 운동을 방지한다. 전술했듯이 또한 도 14e에 도시하듯이, 굴곡선(159, 160) 사이 섹션의 길이는 유지 레그 부재 및 유지 레그(172)가 그 아래의 프레임 형성된 태양광 모듈(도 13 참조) 위에서 슬라이딩하기 쉽도록 가상 굴곡선(160, 161) 사이 섹션의 길이보다 짧다. 차이점은 본 발명에 한정되지 않으며, 본 발명의 일 실시예에서 굴곡선(160, 161) 사이 섹션과 굴곡선(159, 160) 사이 섹션 사이의 길이 차이는 0 초과 ½ 인치(1.27 cm)의 범위에 있거나, 달리 말해서 굴곡선(161, 162) 사이 섹션은 베이스(166)를 지나서 0 초과 ½ 인치(1.27 cm) 범위의 길이 만큼 연장된다. 본 발명의 하나의 비제한적 실시예에서, 유지 레그 부재 및 유지 부재(172)의 길이는 그 아래의 프레임 형성된 태양광 모듈의 베이스의 폭보다 크지 않다.

추가로 알 수 있듯이, 태양광 모듈의 일 표면은 태양에너지원과 대면하도록 구성된다. 본 발명은 유지 레그(172)를 갖는 프레임 형성된 태양광 모듈의 측부에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 유지 레그(172)는 태양에너지원으로부터 외면하도록 지정된 프레임 형성된 태양광 모듈의 표면으로부터 연장된다. 본 발명에 한정되지 않는 예시적으로, 태양광 모듈의 표면(60)이 태양에너지원과 대면하도록 지정되면, 유지 레그 부재 또는 유지 부재(172)는 태양광 모듈(20)의 표면(66)으로부터 멀리 연장되는 것이 바람직하다. 이런 식으로, 유지 레그 부재 또는 유지 부재(172)를 갖는 프레임 형성된 태양광 모듈은 프레임 형성된 태양광 모듈(152)을 태양에너지원과 대면하도록 장착 플랫폼 상에 고정하기 위해 유지 레그(172)를 사용할 수 있다.

도 12 및 도 13에 도시된 프레임 형성된 태양광 모듈의 적층 구조는 태양광 모듈(20)의 태양 전지 어레이(22)에 연결되는 정션 박스(32)(도 1) 없이 만들어지는 것이 바람직하다. 적층 구조가 정션 박스(32)를 갖는 경우에는, 적층된 프레임 형성된 태양광 모듈(152)을 평평하게 만들기 위해 도 15에 도시된 추가 깔개(178)가 사용된다. 또한, 본 발명은 깔개로서 작용할 수 있는 정션 박스(32) 래핑의 배치를 고려한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 도시하고 설명했지만, 본 발명은 개시된 정확한 구조에 한정되는 것으로 간주되지 않아야 한다. 본 발명의 다양한 적응예, 수정예 및 사용은 본 발명이 관련된 분야의 통상의 기술자에게 발생할 수 있으며, 그 의도는 청구범위의 취지 또는 범위에 포함되는 모든 이러한 적응예, 수정예 및 사용을 커버하는 것이다.

Claims

프레임 형성된 태양광 모듈에 있어서,
함께 적층되는 한 쌍의 시트 사이에 에너지 변환기를 포함하며, 주변 에지(peripheral edge)와 가장자리 에지 부분(marginal edge portion)을 갖는 태양광 모듈로서, 상기 에너지 변환기는 태양에너지를 비 태양에너지로 변환하는, 상기 태양광 모듈;
베이스, 제 1 레그, 제 2 레그, 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 프레임으로서, 상기 베이스, 제 1 레그 및 제 2 레그는, 프레임을 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분 위에 장착하도록 프레임에 U-형상 단면을 제공하기 위해, 제 1 레그와 제 2 레그가 상호 이격되고 대면하는 관계로 함께 결합되고, 상기 프레임의 제 1 단부와 제 2 단부는 함께 결합되며, 상기 프레임의 베이스는 프레임의 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연속적인, 상기 프레임;
상기 프레임의 내표면과 상기 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분과의 사이의 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층; 및
상기 프레임과 상기 태양광 모듈 사이에 균일한 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분을 향한 프레임의 이동을 제한하도록 프레임 상에 작용하는 스페이서를 포함하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 프레임은 폐쇄형 프레임이고, 상기 태양광 모듈은 복수의 코너를 가지며, 상기 프레임의 제 1 레그 및 제 2 레그의 각각은 이격된 V-형상 절취부(cut out)를 갖고, 상기 제 1 레그의 V-형상 절취부 중 하나의 절취부와 상기 제 2 레그의 V-형상 절취부 중 대응 절취부는 상기 태양광 모듈의 코너 중 선택된 하나의 코너에 제공되는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 2 항에 있어서,
폐쇄형 스페이서 프레임의 제 1 단부와 제 2 단부는 코너 키(corner key), 및 프레임의 제 1 단부에서 프레임의 베이스로부터 연장되는 태브(tab)의 그룹으로부터 선택되는 수단에 의해 결합되며, 상기 태브는 프레임의 제 2 단부에서 제 1 레그와 제 2 레그 사이에 끼워지도록 크기 형성되는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 태양광 모듈은 코너 1, 코너 2, 코너 3, 코너 4로 지정되는 네 개의 코너를 가지며, 상기 제 1 레그는 1-1, 1-2, 1-3으로 지정되는 세 개의 V-형상 절취부를 갖고, 상기 제 2 레그는 2-1, 2-2, 2-3으로 지정되는 세 개의 V-형상 절취부를 가지며, 상기 V-형상 절취부(1-1, 2-1)는 태양광 모듈의 코너 1에 위치하고, 상기 V-형상 절취부(1-2, 2-2)는 태양광 모듈의 코너 2에 위치하며, 상기 V-형상 절취부(1-3, 2-3)는 태양광 모듈의 코너 3에 위치하고, 상기 폐쇄형 프레임의 제 1 단부와 제 2 단부는 제 4 코너에서 결합되는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 2 항에 있어서,
상기 태양광 모듈은 코너 1, 코너 2, 코너 3, 코너 4로 지정되는 네 개의 코너를 가지며, 상기 제 1 레그는 1-1, 1-2, 1-3, 1-4로 지정되는 네 개의 V-형상 절취부를 갖고, 상기 제 2 레그는 2-1, 2-2, 2-3, 2-4로 지정되는 네 개의 V-형상 절취부를 가지며, 상기 V-형상 절취부(1-1, 2-1)는 태양광 모듈의 코너 1에 위치하고, 상기 V-형상 절취부(1-2, 2-2)는 태양광 모듈의 코너 2에 위치하며, 상기 V-형상 절취부(1-3, 2-3)는 태양광 모듈의 코너 3에 위치하고, 상기 V-형상 절취부(1-4, 2-4)는 태양광 모듈의 코너 4에 위치하며, 상기 폐쇄형 프레임의 제 1 단부와 제 2 단부는 태양광 모듈의 코너 1과 코너 4 사이의 위치에서 결합되는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 스페이서는 폐쇄형 프레임의 내표면 상에 형성되는 복수의 이격된 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 균일한 사전결정된 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하도록 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분과 결합하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 6 항에 있어서,
상기 스페이서는, 폐쇄형 프레임의 제 1 레그 및 제 2 레그와 태양광 모듈 사이에 균일한 사전결정된 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하기 위해, 베이스 위에서 서로를 향해 구부러지고 태양광 모듈의 외표면과 결합하는 제 1 레그의 에지 및 제 2 레그의 에지를 추가로 포함하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 스페이서는, 폐쇄형 프레임의 제 1 레그 및 제 2 레그와 태양광 모듈 사이에 균일한 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하기 위해, 베이스 위에서 서로를 향해 구부러지고 태양광 모듈의 표면과 결합하는 제 1 레그의 에지 및 제 2 레그의 에지를 포함하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 태양광 모듈의 에너지 변환기는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 복수의 태양 전지(solar cell)인
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 레그 및 제 2 레그의 절취부의 각각은 제 1 경사면과 대향 제 2 경사면을 가지며, 제 1 레그 및 제 2 레그의 절취부의 제 1 경사면과 제 2 경사면 사이의 거리는 베이스로부터의 거리가 감소할수록 감소하고, 제 1 레그 및 제 2 레그의 절취부의 제 1 경사면과 제 2 경사면은 종단 에지로서 규정되는 프레임의 베이스로부터 이격된 거리에서 종료되며, 상기 제 1 레그의 제 1 부분과 상기 제 2 레그의 제 2 부분은 프레임의 베이스와 제 1 레그 및 제 2 레그의 종단 에지 사이에 각각 위치하고, 상기 제 1 레그의 절취부의 제 1 부분은 제 1 경사면으로부터 베이스로 연장되는 제 1 약화 라인(weakening line), 제 2 경사면으로부터 베이스로 연장되는 제 2 약화 라인, 및 제 3 약화 라인을 가지며, 상기 제 1 레그의 제 1 부분의 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인 사이의 거리는 베이스로부터의 거리가 감소할수록 감소하고, 상기 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인은 베이스에서 만나며, 상기 제 3 약화 라인은 제 1 및 제 2 약화 라인의 접합부로부터 제 1 부분의 에지로 연장되고, 상기 제 2 레그의 절취부의 제 2 부분은 제 2 레그의 절취부의 제 1 경사면으로부터 프레임의 베이스로 연장되는 제 1 약화 라인, 제 2 레그의 절취부의 제 2 경사면으로부터 베이스로 연장되는 제 2 약화 라인, 및 제 3 약화 라인을 가지며, 상기 제 2 레그의 절취부의 제 2 부분의 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인 사이의 거리는 베이스로부터의 거리가 감소할수록 감소하고, 상기 제 2 레그의 절취부의 제 2 부분의 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인은 프레임의 베이스에서 만나며, 상기 제 2 레그의 절취부의 제 2 부분의 제 3 약화 라인은 제 2 부분의 제 1 및 제 2 약화 라인의 접합부로부터 제 2 부분의 종단 에지로 연장되고, 상기 프레임이 태양광 모듈 주위에 래핑된 상태에서, 상기 제 1 레그의 절취부 각각의 제 1 부분과 상기 제 2 레그의 절취부 각각의 제 2 부분은 베이스 위에서 서로를 향해 구부러지는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 10 항에 있어서,
폐쇄형 프레임의 내표면 상에 복수의 이격된 돌기가 형성되고, 상기 돌기는 균일한 사전결정된 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하도록 태양광 모듈의 주변 에지 및 가장자리 에지 부분과 결합하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 11 항에 있어서,
상기 스페이서는, 폐쇄형 프레임의 제 1 레그 및 제 2 레그와 태양광 모듈 사이에 균일한 두께를 갖는 유연한 접착제 및/또는 방수성 밀봉재의 층을 제공하기 위해, 베이스 위에서 서로를 향해 구부러지고 태양광 모듈의 표면과 결합하는 제 1 레그의 에지 및 제 2 레그의 에지를 포함하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
프레임 형성된 태양광 모듈에 있어서,
한 쌍의 적층된 시트 사이에 에너지 변환기를 포함하는 제 1 태양광 모듈로서, 상기 에너지 변환기는 태양에너지를 비 태양에너지로 변환하는, 상기 제 1 태양광 모듈; 및
제 1 레그 부재, 제 2 레그 부재, 제 3 레그 부재, 제 1 단부, 제 2 단부, 및 유지 레그 부재를 갖는 프레임을 포함하며,
상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재는 내부 채널을 갖는 제 1 서브 프레임을 제공하기 위해 상호 이격되고 대면하는 관계로 제 2 레그 부재에 결합되고, 상기 태양광 모듈의 가장자리 에지 부분과 주변 에지는 제 1 서브 프레임의 내부 채널 내에 유지되며, 상기 제 1 서브 프레임의 베이스의 외표면은 제 1 평면에 놓이고 상기 유지 레그 부재의 외표면은 제 2 평면에 놓이며, 상기 제 1 평면과 제 2 평면은 대체로 서로 평행하고, 상기 유지 레그 부재는 제 1 서브 프레임에 연결되며, 제 1 서브 프레임의 내부 채널 내에 유지되는 태양광 모듈로부터 멀리 연장됨으로써, 스택 유지 베이스(stack retention base) 또는 제 2 프레임 형성된 모듈의 제 2 서브 프레임을 수용하는 크기로 형성된 공동을 제공하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 13 항에 있어서,
상기 프레임은 제 1 레그 부재를 포함하는 단면을 갖도록 금속 코일 스톡(metal coil stock)의 단일 피스로 성형되고, 상기 제 2 레그 부재는 제 1 레그 부재에 결합되는 일 측부, 및 제 3 레그 부재와 유지 레그 부재를 형성하도록 크기 형성된 상기 피스의 세그먼트에 결합되는 대향 측부를 가지며; 상기 피스의 세그먼트와 제 1 레그 부재는 상호 대면하는 관계에 있고 상호 이격되며, 상기 세그먼트는 제 3 레그 부재와 제 1 서브 프레임을 제공하기 위해 그 길이를 따라서 되접히고, 되접힌 부재의 일부는 제 1 서브 프레임의 제 2 레그 부재를 지나서 연장되며 상기 세그먼트의 잔여 부분은 제 2 평면에 놓이도록 성형되는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 14 항에 있어서,
상기 태양광 모듈은 네 개의 코너를 갖고, 상기 금속 코일 스톡의 단일 피스는 제 1 레그 부재 내의 적어도 세 개의 코너에 대해 V-형상 절취부를 가지며 제 3 레그 부재 내의 적어도 세 개의 코너에 대해 다이아몬드 형상 절취부를 갖는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 15 항에 있어서,
상기 유지 레그 부재를 제공하도록 지정된 상기 금속 코일 스톡의 단일 피스의 제 3 부분은 상기 태양광 모듈의 코너에서 유지 레그 부재를 분리시키기 위한 절취부를 갖는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 13 항에 있어서,
상기 프레임 형성된 태양광 모듈은 프레임 형성된 태양광 모듈 스택(stack)의 프레임 형성된 태양광 모듈이며, 스택 내의 프레임 형성된 태양광 모듈의 각각은 유지 레그 부재 및 상기 유지 레그 부재에 의해 제공되는 공동을 포함하고, 프레임 형성된 태양광 모듈 스택 중 최저 프레임 형성된 태양광 모듈은, 최저 프레임 형성된 태양광 모듈의 공동 내의 로딩 블록(loading block)이 최저 프레임 형성된 태양광 모듈의 유지 레그 부재에 의해 제공되는 상태로 로딩 블록 상에 장착되며, 나머지 프레임 형성된 태양광 모듈들은 공동 내의 하부 유지 레그 부재의 서브 프레임이 상부 프레임 형성된 태양광 모듈의 유지 레그 부재에 의해 형성되는 상태에서 상하로 장착되는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 13 항에 있어서,
상기 프레임은 폐쇄형 프레임이며, 상기 제 2 레그 부재는 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연속적인
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 13 항에 있어서,
상기 태양광 모듈은 적어도 하나의 코너와 유리 시트를 가지며, 상기 코너에서의 제 1 서브 프레임의 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재는 수정된 절취부(modified cut out)를 갖고, 상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재의 수정된 절취부는 제 1 경사면 및 대향 제 2 경사면을 가지며, 상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 1 경사면과 제 2 경사면 사이의 거리는 제 2 레그 부재로부터의 거리가 감소할수록 감소하고, 상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 1 경사면과 제 2 경사면은 종단 에지로서 규정되는 제 1 서브 프레임의 제 2 레그 부재로부터 이격된 거리에서 종료되며, 상기 제 1 레그 부재의 제 1 부분과 상기 제 3 레그 부재의 제 2 부분은 서브 프레임의 제 2 레그 부재와 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재의 종단 에지 사이에 각각 위치하고, 상기 제 1 레그 부재의 수정된 절취부의 제 1 부분은 제 1 경사면으로부터 제 2 레그 부재로 연장되는 제 1 약화 라인, 제 2 경사면으로부터 제 2 레그 부재로 연장되는 제 2 약화 라인, 및 제 3 약화 라인을 가지며, 상기 제 1 레그 부재의 제 1 부분의 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인 사이의 거리는 제 2 레그 부재로부터의 거리가 감소할수록 감소하고, 상기 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인은 제 2 레그 부재에서 만나며, 상기 제 3 약화 라인은 제 1 및 제 2 약화 라인의 접합부로부터 제 1 부분의 에지로 연장되고, 상기 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 2 부분은 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 1 경사면으로부터 제 1 서브 프레임의 제 2 레그 부재로 연장되는 제 1 약화 라인, 제 3 레그 부재의 절취부의 제 2 경사면으로부터 제 2 레그 부재로 연장되는 제 2 약화 라인, 및 제 3 약화 라인을 가지며, 상기 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 2 부분의 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인 사이의 거리는 제 2 레그 부재로부터의 거리가 감소할수록 감소하고, 상기 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 2 부분의 제 1 약화 라인과 제 2 약화 라인은 제 1 서브 프레임의 제 2 레그 부재에서 만나며, 상기 제 3 레그 부재의 수정된 절취부의 제 2 부분의 제 3 약화 라인은 제 2 부분의 제 1 및 제 2 약화 라인의 접합부로부터 제 2 부분의 종단 에지로 연장되고, 상기 제 1 서브 프레임이 태양광 모듈 주위에 래핑된 상태에서, 상기 제 1 레그 부재의 수정된 절취부 각각의 제 1 부분과 상기 제 3 레그 부재의 수정된 절취부 각각의 제 2 부분은 제 2 레그 부재 위에서 서로를 향해 구부러지는
프레임 형성된 태양광 모듈.
제 13 항에 있어서,
상기 유지 레그 부재에 의해 형성된 공동은 연속 벽 형성된 공동(continuous walled cavity)이며, 상기 레그 유지 부재는 벽을 제공하는
프레임 형성된 태양광 모듈.
태양에너지를 수용하는 태양광 모듈을 장착하는 방법에 있어서,
프레임 형성된 태양광 모듈을 구축하는 단계로서,
상기 태양광 모듈은,
한 쌍의 적층된 시트 사이에 에너지 변환기를 포함하는 제 1 태양광 모듈로서, 상기 에너지 변환기는 태양에너지를 비 태양에너지로 변환하는, 상기 제 1 태양광 모듈; 및
제 1 레그 부재, 제 2 레그 부재, 제 3 레그 부재, 제 1 단부, 제 2 단부, 및 유지 레그 부재를 갖는 프레임으로서, 상기 제 1 레그 부재 및 제 3 레그 부재는 내부 채널을 갖는 서브 프레임을 제공하기 위해 상호 이격되고 대면하는 관계로 제 2 레그 부재에 결합되고, 상기 태양광 모듈의 가장자리 에지 부분과 주변 에지는 서브 프레임의 내부 채널 내에 유지되며, 상기 서브 프레임의 베이스의 외표면은 제 1 평면에 놓이고 상기 유지 레그 부재의 외표면은 제 2 평면에 놓이며, 상기 제 1 평면과 제 2 평면은 대체로 서로 평행하고, 상기 유지 레그 부재는 서브 프레임에 연결되며, 유지된 태양광 모듈로부터 멀리 연장됨으로써, 장착 블록 어레이의 장착 블록을 수용하는 크기로 형성된 공동을 제공하는, 상기 프레임을 포함하는, 프레임 형성된 태양광 모듈 구축 단계;
장착 블록의 어레이를 태양에너지원과 대면하거나 태양에너지원을 추적하도록 구축하는 단계로서, 각각의 장착 블록은 제 1 서브 프레임의 유지 레그 부재에 의해 제공되는 공동 내에 끼워지는 사전결정된 형상 및 치수를 갖는, 장착 블록의 어레이 구축 단계;
상기 장착 블록이 유지 레그 부재의 공동 내에 배치되는 상태로, 프레임 형성된 태양광 모듈을 각각의 장착 블록 상에 장착하는 단계; 및
상기 프레임 형성된 태양광 모듈을 장착 블록에 고정하는 단계를 포함하는
태양광 모듈 장착 방법.