MEMBRANA DE TECHO FOTOVOLTAICA INTEGRADA FLEXIBLE Y MÉTODOS RELACIONADOS DE FABRICACIÓN DE LA MISMA
Referencia Cruzada a Solicitud Relacionada
Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos de Norteamérica No. de Serie 60/545,016, presentada el 17 de Febrero del 2004, y titulada "Integrated Photovoltaic Roofing Membrane and Related ethods of Manufacturing Same" y la Solicitud de Patente de Servicio de los
Estados Unidos de Norteamérica No. de Serie titulada "Flexible Integrated Photovoltaic Roofin Membrane and Related Methods of Manufacturing Same", No. de Caso del Apoderado 24170759.8US2, presentada el 4 de Febrero del 2005, las cuales están cedidas de manera común con la presente solicitud e incorporadas a la misma a través de referencia para todos los fines. Además, esta solicitud también está relacionada con la solicitud de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica copendiente No. titulada "Rigid Integrated Photovoltaic Roofing Membrane and Related Methods of Manufacturing Same" No. de Caso del Apoderado 24170759.8US1 , presentado el 4 de Febrero del 2005, la cual está cedida de manera común con la presente solicitud.
CAMPO TÉCNICO
Las modalidades descritas en la presente se refieren de manera general a materiales de construcción para cubrir, por ejemplo, la plataforma de techo de un edificio, y de manera más particular a una membrana de techo fotovoltáica integrada flexible para uso sobre la plataforma de techo. Dicha membrana puede comprender miembros de membrana traslapados cada uno que tienen elementos solares f otovoltáicos ¡nterconectados eléctricamente e integrados, y que tienen cada uno conexiones eléctricas integradas para acoplar eléctricamente múltiples miembros de membrana cuando se traslapan. ANTECEDENTES
La presencia y uso de electricidad es una necesidad cotidiana que disfrutan todos los hogares y empresas modernos. Igualmente continuo es el costo periódico de esa electricidad, en base a la cantidad, típicamente en kilo-watt/horas (kwh) utilizada en la ubicación específica. Los esfuerzos para combatir el alto costo siempre presente de la electricidad en domicilios y empresas ha explorado un número de diferentes caminos. Por ejemplo, el mercado de consumo general (por ejemplo residencias) la energía solar como un reemplazo para la electricidad proporcionada a través de las compañías de servicio de energía eléctrica comunes se ha intentado de manera relativamente no exitosa en las llamadas conexiones "fuera de rejilla". Dichas conexiones fuera de rejilla presentan el uso de la energía solar en lugar de la electricidad doméstica convencional. Ya sea que los costos iniciales asociados con dichos sistemas fuera de rejilla o el mantenimiento relativamente difícil y costoso requerido, los sistemas de rejilla típicamente no han sido aceptados por el mercado consumidor. Como un resultado, el uso de la energía solar para complementar, en vez de reemplazar, la electricidad convencional continúa ganando aceptación. Los llamados sistemas "en rejilla" trabajan de manera común con conexiones eléctricas convencionales para complementar esa energía eléctrica, por ejemplo, durante las horas de uso pico. Al complementar la electricidad convencionalmente disponible, el costo anual general de la electricidad residencial (o comercial) puede reducirse de manera substancial. Los sistemas en rejilla alimentados por energía solar residenciales convencionales están incorporados de manera común en el techo de una casa, debido a su orientación hacia el cielo. Los primeros sistemas emplearon grandes paneles soláres de cristal plano dispersados a través de la superficie del techo para recolectar la energía solar. Sin embargo, la fragilidad y alto costo de los materiales de cristal, así como la apariencia claramente distinguible de los paneles de las losetas de techo ordinarias, ha tenido como resultado de manera esencial un rechazo de dicho sistema en el mercado.
Los sistemas modernos han desarrollado miembros de losetas solares que son más duraderas y predominantemente se asemejan a las losetas de techado ordinarias, ocultando de esta forma y de manera substancial el sistema de la simple vista. Desafortunadamente, incluso dichos sistemas modernos tienen algunas deficiencias tales como la necesidad de formar múltiples orificios a través de la plataforma de techo y dentro del área del ático para cada miembro de loseta a fin de conectar eléctricamente todos los miembros de loseta para crear un sistema funcional. A medida que el número de orificios formados a través de la plataforma de techo se incrementan, también tienen las oportunidades de derrame a través del techo durante el clima adverso. Además, el hacer conexiones eléctricas desde un miembro de loseta hacia el siguiente, y después hacia la caja de interruptor del circuito de la casa es de manera común tedioso y exhaustivo. Además, debido a que los miembros de loseta reemplazan las losetas ordinarias utilizadas de manera común en los techos, un instalador experimentado o habilitado específicamente tiene la necesidad común de alinear adecuadamente e ¡nterconectar en forma eléctrica los miembros de loseta solar durante la instalación, al igual que con las losetas ordinarias, de manera que se conserva la estética de todo el techo. Aún así, los paneles ubicados en una mitad de sección del techo tienden a ser estéticamente desagradables ya que se apartan de la apariencia homogénea y simétrica de la sección. Como un resultado, un sistema alimentado por la energía solar no costoso y residencialmente disponible es necesario de manera que no tenga estas deficiencias.
BREVE DESCRIPCIÓN
Se describen en la presente membrana de techo integrada fotovoltáica (PV) alimentada por energía solar flexible y métodos relacionados de fabricación de dicha membrana. La membrana descrita y los métodos proporcionan de manera benéfica energía solar a estructuras ya sea en conexiones fuera de rejilla o en rejilla. La membrana de techo puede comprender múltiples tiras de membrana o membranas que tienen interconectados eléctricamente elementos solares fotovoltáicos. Los miembros de membrana tienen de manera preferible patrones distintos para los elementos solares ubicados en los mismos que proporcionar cobertura de secciones completas, a la instalación, así como acomodar interconexiones entre los elementos solares. Además, la membrana apreciará los numerosos tipos de patrones para lograr dicho propósito de cobertura total y acoplamiento eléctrico. En una modalidad, la membrana de techo incluye una primera membrana flexible que tiene un primer cuerpo principal y una o más porciones que se extienden acopladas a y que se extienden desde el mismo cuerpo principal, y una segunda membrana flexible que tiene un segundo cuerpo principal. Además, la membrana de techo en esta modalidad incluye también una pluralidad de elementos solares f otovoltáicos interconectados de manera eléctrica dispersados lateralmente sobre una superficie superior del primero y segundo cuerpos principales y sobre las porciones que se extienden. El primero y segundo miembros son acoplados juntos con las porciones que se extienden montadas sobre áreas huecas (libres de elementos solares f otovoltáicos) de la superficie superior del segundo miembro. Además, en esta modalidad, por lo menos uno del primero y segundo miembros está comprendido de un material que tiene propiedades adhesivas, por ejemplo, un material bituminoso. En una modalidad relacionada, la membrana de techo incluye además por lo menos una interconexión eléctrica inferior acoplada eléctricamente a y que se extiende desde una parte inferior de uno de los elementos solares dispersados sobre una o más de las porciones que se extienden, y por lo menos una interconexión eléctrica superior que se extiende desde áreas huecas correspondientes del segundo cuerpo principal libre de elementos solares. Como tal, dicha por lo menos una interconexión eléctrica superior está acoplada eléctricamente a por lo menos uno de los elementos solares dispersados sobre la segunda porción, en donde cada una de las porciones que se extienden está acoplada a y traslapa las áreas huecas libres de elementos solares, y en donde cada una de dicha por lo menos una interconexiones inferiores está acoplada en forma eléctrica a algunas correspondientes de dicha por lo menos una interconexiones eléctrica superior. En otro aspecto, se proporcionan métodos de fabricación de una membrana de techo. En una modalidad, un método incluye formar un primer miembro flexible que tiene un primer cuerpo principal y una o más porciones que se extienden acopladas a y que se extienden desde el mismo, y que forman un segundo miembro flexible que tiene un segundo cuerpo principal. El método incluye también dispersar una pluralidad de elementos solares f otovoltáicos flexibles interconectados eléctricamente en una superficie superior del primero y segundo cuerpos principales y sobre las porciones que se extienden. El método incluye además traslapar cada una de las porciones que se extienden del primer miembro sobre áreas huecas correspondientes del segundo cuerpo principal libre de elementos solares f otovoltáicos, en donde por lo menos uno del primer miembro o segundo miembro se forma utilizando un material que tiene propiedades adhesivas. En una modalidad relacionada, el método incluye además acoplamiento eléctrico de por lo menos una interconexión eléctrica inferior a y que se extienda desde un lado inferior de uno de los elementos solares fotovoltáicos dispersados en una o más porciones que se extienden. De igual manera, el método incluye acoplamiento eléctrico de por lo menos una interconexión eléctrica superior a por lo menos uno de los elementos solares fotovoltáicos dispersados en el segundo cuerpo principal, en donde dicha por lo menos una interconexión superior se extiende desde áreas huecas del segundo cuerpo principal libre de elementos solares fotovoltáicos. Asimismo en dicha modalidad, el traslape de cada una de las porciones que se extienden del primer miembro sobre áreas huecas correspondientes del segundo cuerpo principal se hace de manera que dicha por lo menos una de las interconexiones ¦ inferiores esté eléctricamente acoplada a una correspondiente de dicha por lo menos una de las interconexiones eléctricas superiores. En una modalidad ventajosa, la membrana de techo es para uso sobre una plataforma de techo como un reemplazo para las losetas de asfalto comunes. En una modalidad específica, los elementos solares sobre la membrana de techo comprenden esferas de sílice fotoeléctricas como las celdas generadoras de electricidad alimentadas por energía solar. En tanto que funcionan para convertir la energía solar en electricidad, los elementos solares, los cuales comprenden de manera preferible esferas de sílice, se pueden seleccionar para tener una apariencia similar en textura y color a los gránulos encontrados de manera común en el exterior de las losetas en base a asfalto convencionales. Por supuesto, cualquier número de variaciones es posible sin apartarse del alcance de cobertura encontrado en esta descripción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se hace referencia ahora a la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas, tomada en conjunción con los dibujos que le acompañan. Se enfatiza que varias características pueden no estar trazadas a escala. De hecho, las dimensiones de varias características pueden ser incrementadas o reducidas de manera arbitraria para claridad de la descripción. Además, se enfatiza que algunos componentes pueden no estar ilustrados para claridad de la descripción. Se hace referencia ahora a la siguiente descripción tomada en conjunción con los dibujos que le acompañan, en los cuales: La Figura 1 ¡lustra una vista en sección lateral de una modalidad de una membrana de techo fotovoltáica integrada construida de acuerdo con los principios descritos en la presente; La Figura 2 ilustra una vista despiezada isométrica de dos miembros de membrana de otra modalidad de una membrana de techo fotovoltáica integrada; La Figura 3 ilustra una vista isométrica despiezada de otra modalidad de una membrana de techo integrada construida de siete porciones distintas; La Figura 4 ¡lustra una vista isométrica de la membrana de la Figura 3 después de que todos los miembros de membrana han sido traslapados juntos; y La Figura 5 ilustra otra modalidad de una membrana de techo fotovoltáica completa que tiene un patrón de color variable.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS
Haciendo referencia de manera inicial a la Figura 1, ilustrada en una vista en sección de una modalidad de una membrana de techo fotovoltáica integrada 100 construida de acuerdo con los principios descritos en la presente. Como se ilustra, la membrana 100 incluye una capa bituminosa 110 y una capa superior fotovoltáica 120. En una modalidad, la capa bituminosa 110 es una capa en base a bitumen o tela que tiene las características asociadas comúnmente con cortes de techo y otras capas subyacentes de materiales de techo convencionales. En un ejemplo, la capa bituminosa 110 puede incluir Estireno-Butadieno-Estireno (SBS) o Polipropileno Atáctico (APP), aunque se comprenderá que la capa bituminosa 110 no está limitada a cualquier composición particular. La capa superior 120 de la membrana 100 está comprendida de varias partes. Inicialmente, la capa superior 120 incluye varios elementos solares f otovoltaicos 130 dispersados horizontalmente a través de la capa 120. Los elementos solares 130 funcionan como paneles solares para recolectar la radiación solar y convertirla en electricidad comúnmente para el uso de las estructuras sobre las cuales está instalada la membrana 100. Los elementos solares 130 pueden moldearse en cualquier forma, tal como la forma rectangular ilustrada, y puede variar dependiendo de la forma y tamaño de la capa superior 120. De manera frecuente se prefiere una forma rectangular o cuadrada para los elementos solares 130 cuando la capa superior 120 está formada en una forma de "diente de dragón" (como se ¡lustra en la FIGURA 2), ya que una mayor área de superficie de la capa superior 120 puede ser ocupada con elementos solares 130. Además, ya que las losetas convencionales tienen de manera común una apariencia rectangular o cuadrada cuando se instala, la forma rectangular o cuadrada de los elementos solares 130 permite que la membrana 100 sea combinada más fácilmente en apariencia con las losetas de techo convencionales cuando se instala, como se describe con mayor detalle a continuación. También incluida en la capa superior 120 está una capa laminada 140. Como se muestra, la capa laminada 140 puede estar formada sobre los elementos solares 130 para asegurar la ubicación de cada elemento 130 uno con respecto a otro. Además, la capa laminada 140 es empleada para asegurar los elementos solares 130 a la capa bituminosa 110, así como para proporcionar un recubrimiento traslúcido aunque protector sobre los elementos 130. Los elementos solares 130 también están ¡nterconectados eléctricamente uno con otro dentro de la capa superior 120. Dichas Interconexiones eléctricas pueden hacerse utilizando trazos conductores 150 dispersados a través de toda la capa laminada 140 y entre los diferentes elementos solares 130. De manera ventajosa, los trazos conductores 150 permiten que todos los elementos solares 130 estén ¡nterconectados eléctricamente en una forma en serie o en paralelo dependiendo de los requerimientos de energía deseados y la aplicación para la membrana 100. Se ilustran también en la FIGURA 1 interconexiones eléctricas superiores 160. Como se ilustran, las interconexiones eléctricas superiores 160 están asociadas eléctricamente con los trazos conductores 150 dispersados dentro o debajo de la capa laminada 140. Además, las interconexiones superiores 160 se extienden verticalmente en una dirección opuesta a la capa bituminosa 110 y fuera de la superficie superior de la capa laminada 140 con la finalidad de proporcionar la oportunidad para una interconexión eléctrica con otro miembro de la membrana 100 montada inmediatamente sobre el miembro ilustrado en la FIGURA 1. Se muestran también interconexiones eléctricas inferiores 170, las cuales se extienden fuera de la superficie inferior de la capa superior 120 a fin de proporcionar la oportunidad de una conexión eléctrica hacia otro miembro de la membrana 100 colocado debajo del miembro ilustrado. Al extenderse hacia arriba o hacia abajo fuera de la capa laminada 140, se pueden hacer las conexiones las conexiones eléctricas entre el miembro de membrana ilustrado y otro miembro de la membrana 100. En forma más específica, dichas conexiones pueden hacerse simplemente colocando otros miembros inmediatamente sobre y debajo de la capa superior 120, y alineando las interconexiones 160, 170 con otras interconexiones que se extienden desde los otros miembros (ver FIGURA 2). Finalmente, en muchas modalidades, la capa bituminosa 110 incluye algún tipo de propiedades adhesivas sobre su superficie superior e inferior. Por ejemplo, el adhesivo puede ser aplicado o puede ser incluido simplemente en una mezcla de material en base a bitumen utilizada para formar la capa bituminosa 110. Al incluir dicho adhesivo sobre su superficie superior o al tener el material que comprende la capa bituminosa 110 que sea autoadhesiva, la capa bituminosa 110 puede fácilmente ser adherida al lado inferior de la capa superior 120 para formar un miembro ensamblado individual de la membrana 100. Asimismo, al tener la superficie inferior de la capa bituminosa 110 como adhesiva, por cualquier medio, el ensamble completo puede ser fijado con facilidad a la plataforma de techo de un edificio u otra estructura durante la instalación. Además, cuando la capa bituminosa 110 es construida de un material en base a bitumen que tiene dicha · propiedad adhesiva, la membrana 100 típicamente tendrá mejor duración en la adhesión a la plataforma de techo a medida que el material bituminoso continúe reaccionando a temperaturas extremas con el paso del tiempo. Además, la naturaleza maleable de una capa bituminosa 110 resulta en una membrana 100 que frecuentemente es "autoregenerable" ya que las perforaciones a través de la misma típicamente se sellan juntas a medida que la capa bituminosa 110 reaccione con temperaturas incrementadas (por ejemplo, "se funde"). Regresando ahora a la FIGURA 2, ilustrada está en vista despiezada isométrica de dos miembros de otra modalidad de una membrana de techo fotovoltaico integrada 200. De manera específica, esta modalidad ilustra un primer miembro 210A que se va a montar en forma parcial sobre un segundo miembro 210B de la membrana 200. Al igual que con la modalidad en la FIGURA 1, el primer y segundo miembro 210A, 210B incluyen elementos solares fotovoltáicos 220 colocados de manera horizontal en una forma predeterminada a través del primero y segundo miembros 210A y 210B, junto con áreas "huecas" que no incluyen elementos solares. En una modalidad específica, los elementos solares 220 están comprendidos de cualquier tipo de material fotoeléctrico capaz de utilizarse en un sistema eléctrico alimentado por energía solar. Por ejemplo, los elementos solares 220 pueden ser paneles solares en base a películas delgadas, o incluso paneles solares de cristal/silicio convencionales. En otra modalidad ilustrativa, los elementos solares 220 pueden estar construidos a partir de esferas de sílice fotoeléctricas 230 formadas de una base o estructura de aluminio. Los ejemplos de dichos sistemas fotoeléctricos esféricos son producidos por Spheral Solar Power, Inc. de Cambridge, Ontario, Canadá. Por supuesto, un sistema alimentado por energía solar construido como se describe en la presente no está limitado al uso de paneles solares esféricos, y puede emplear cualquier tipo de panel solar ya sea que exista en la actualidad o se desarrolle posteriormente. Una ventaja del uso de paneles solares esféricos es el valor estético proporcionado por esta tecnología relativamente novedosa. Por ejemplo, como se muestra en la FIGURA 2, las esferas 230 en dichos sistemas están colocadas de manera aleatoria a través de la cara expuesta de los elementos solares 220. Como tales, las esferas 230 pueden semejarse estrechamente a los gránulos empleados de manera común con las losetas en base a asfalto, cuando la membrana integrada descrita 200 es utilizada como un reemplazo para las losetas convencionales. Dicha imitación permite a los sistemas alimentados por energía solar que emplean una membrana como se describe en la presente combinarse más fácilmente con los techos de asfaltos convencionales circundantes, para no llamar la atención en forma indeseable hacia el techo de la estructura. Como un resultado, la vista pasajera de un sistema instalado como se enseña en la presente tendrá dificultad en distinguir un sistema de la presente descripción y un techo en base a asfalto convencional. Además, la tecnología actual permite que dichas esferas f otovoltaicas 230 sean formadas en una variedad de colores. Por lo tanto, es posible lograr un resultado estéticamente más placentero al seleccionar o modificar colores específicos de las esferas 230 que comprenden los elementos solares 220. Por supuesto, un sistema alimentado por energía solar que tiene elementos solares 220 construidos como se describe en la presente no está limitado al uso de esferas fotoeléctricas 230 para los componentes generadores de energía en los elementos solares 220. Al igual que con la modalidad de la FIGURA 1, la modalidad ilustrada en la FIGURA 2, incluye también una pluralidad de trazos conductores 240 que interconectan eléctricamente los distintos elementos solares 220 dispersados en las membranas 210A, 210B de la membrana 200. Además, las membranas 210A y 210B incluyen también interconexiones eléctricas superiores 250 que están acopladas eléctricamente a ciertos trazos conductores 240 y se extienden desde las superficies superiores de los miembros 210A, 210B, a fin de hacer contacto con otras porciones de la membrana 200. De manera más específica, esta modalidad de la membrana 200 incluye múltiples miembros 210A, 210B que tienen una forma de "diente de dragón", aunque en direcciones opuestas o complementarias alternas. Por supuesto, otras formas se pueden conformar fácilmente sin apartarse del alcance de la presente invención, así como cualesquiera reivindicaciones surgidas a partir de la misma. Cuando se emplea una forma de diente de dragón, cada uno de los miembros 210A, 210B incluye porciones que se extienden 260 que se extienden desde un cuerpo principal 270 de cada miembro 210A, 210B. Cuando se emplea dicha forma de las membranas 210A, 210B, los elementos solares 220 pueden estar colocados para cubrir solamente ciertas porciones de la superficie superior de ambos miembros 210A, 210B, como se ilustra, con áreas huecas que están libres de elementos solares 220. Por lo tanto, cuando los dos miembros 210A, 210B se juntan, por ejemplo, durante la manufactura de la membrana 200, las porciones que se extienden 260 del primer miembro 210A pueden estar colocadas sobre las áreas huecas en la superficie del cuerpo principal 270 del segundo miembro 210B que no incluye elementos solares 220. A su vez, ya que los elementos solares 220 sobre el primer miembro 210A también pueden estar colocados solamente en ciertas áreas de su superficie superior, las porciones que se extienden de un tercer miembro (no ilustrado) de la membrana 200 pueden estar ubicadas sobre el primer miembro 210 A de la misma manera, sin cubrir elementos solares existentes. Por supuesto, las porciones que se extienden 260 del segundo miembro 210B de la membrana 200 puede estar colocados sobre áreas de superficie de otro miembro (no ilustrado) de la membrana 200 que no incluye elementos solares 220. La FIGURA 3 ilustra el potencial para acoplar cualesquiera miembros de membrana juntos para formar una membrana integrada individual como se describe en la presente. Para facilitar la interconexión eléctrica entre el primero y segundo miembros 210A, 210B de la membrana 200, se proporcionan interconexiones eléctricas inferiores 280 (no visibles de manera completas). Estas interconexiones eléctricas inferiores 280 pueden estar acopladas eléctricamente a elementos solares 220 seleccionados que se encuentran sobre las porciones que se extienden 260. De manera específica, las interconexiones eléctricas inferiores 280 se extienden a través de la capa laminada (u otro material benéfico) proporcionando al substrato de los elementos solares 220 y puede estar acoplado eléctricamente al lado inferior de ciertos elementos solares 220 para completar el circuito eléctrico. La colocación de las interconexiones inferiores 280 sobre el lado inferior de las porciones que se extienden 260 se selecciona de manera que hacen contacto con las interconexiones superiores 250 formadas en la superficie superior de los cuerpos principales de otros miembros de membrana cuando se traslapan. Ya que las interconexiones superiores 250 están acopladas a los trazos conductores 240 dispersados dentro de los miembros 210A, 210B que a su vez interconectan eléctricamente los elementos solares 220, el circuito eléctrico entre dos o más miembros 210A, 210B se completa cuando los dos tipos de interconexiones 250, 280 sobre los miembros hacen contacto cuando traslapan durante la fabricación o instalación de la membrana 200. Este proceso de colocar en capas la porción que se extiende de un miembro de membranas sobre áreas del cuerpo principal de otro miembro de membranas y conectado eléctricamente de manera simultánea, los elementos solares en cada uno, se puede repetir para cualquier número de miembros de membrana durante la fabricación de la membrana de techo 200 dependiendo de la aplicación. Una vez que ya no hay miembros de membrana adicionales presentes o requeridos, las interconexiones eléctricas inferiores se extienden desde el lado inferior del miembro de membrana más inferior puede proporcionar un punto de conexión fácilmente accesible para el acoplamiento eléctrico de la membrana a un sistema fotovoltaico en el edificio. Dicha conexión puede hacerse a partir del último miembro de membrana hacia un convertidor de energía o de manera directa a la caja de interruptores eléctricos de la estructura. En una modalidad alternativa, el miembro de membrana más inferior puede ser fabricado sin interconexiones inferiores que se extienden desde debajo de sus elementos solares o trazos conductores. En dicha modalidad, este miembro de membrana puede formarse como un borde inferior recto (es decir, no en un patrón de diente de dragón), y los trazos conductores adicionales pueden agregarse para extenderse toda la longitud de este miembro de membrana más inferior, si es necesario. Después, las conexiones eléctricas al sistema fotovoltaico dentro del edificio se pueden hacer en ambos extremos de este miembro de membrana. Al fabricar una membrana de techo integrada como se describió antes, una sola conexión eléctrica se puede hacer a través de cualquier número de miembros de membrana al colocar en capas simplemente un miembro sobre ciertas áreas de la superficie de otro miembro, y sin el uso de cables entre cada miembro a lo largo de la distancia. Dichas interconexiones continúan simplemente desde el miembro de membrana hacia el miembro de membrana hasta que el área deseada total de la plataforma de techo esté cubierta. Como un resultado, el cableado externo para el sistema necesita solamente ser conectado a almohadillas de contacto en los extremos de una serie de miembros de membrana interconectados. De manera específica, si están combinados seis miembros separados para crear una sola membrana, los cables externos necesitan solamente ser conectados a los extremos opuestos de los miembros de membrana más superior y más inferior. Por lo tanto, los orificios para cableado de cada panel solar distinto, o incluso cada miembro de membrana distinto hacia el sistema fotovoltaico no necesitan lanzarse a través de la plataforma de techo del edificio. Por supuesto, no solamente dicha membrana integrada elimina el riesgo de derrames a través de los diferentes orificios requeridos en los sistemas convencionales, sino que el proceso de instalación para la totalidad de la membrana se simplifica en forma sustancial. De manera más específica, la membrana puede ser fabricada de cualquier longitud deseada (por ejemplo, 100 pies) y puede hacerse utilizando materiales flexibles. Por lo tanto, una membrana extremadamente necesita solamente ser enrollada y un instalador solamente necesita instalarla sobre una plataforma de techo, sin la necesidad de perforar orificios y conectar eléctricamente cada miembro distinto de la membrana a lo largo de la distancia. Además, en modalidades en donde la membrana incluye una capa bituminosa adhesiva, la instalación es aún más simple ya que el instalador necesita solamente retirar cualquier cubierta posterior protectora para exponer el adhesivo y desenrollar la membrana sobre la membrana de techo. Este enfoque puede eliminar la necesidad de corte de techo u otro tipo de papel protector ya que la capa bituminosa se adhiere de manera directa a la plataforma de techo. En cualquiera de estas modalidades, solamente es necesario hacer orificios próximos a extremos opuestos de la membrana (y no entre cada miembro traslapantes de la membrana) para conectar los elementos solares al sistema eléctrico del edificio. Mirando ahora a la FIGURA 3, se ilustra una vista isométrica despiezada de otra modalidad de una membrana de techo integrada 300 construida de siete miembros de membrana distintos 310A-310G. Al igual que con las modalidades antes descritas, esta modalidad de la membrana 300 incluye también múltiples elementos solares 320 colocados a través de las superficies superiores de los miembros de membranas 310A-310G. También igual que antes, los elementos solares 320 están interconectados eléctricamente utilizando trazos conductores dentro de una capa laminada de las porciones 310A-310G asegurando los elementos solares 320 y para proteger los trazos conductores del ambiente. En esta modalidad ilustrada, seis de los siete miembros 310A-310F están formados nuevamente en un patrón de diente de dragón. La forma de diente de dragón proporciona algunos de los elementos solares 320 sobre porciones que se extienden 330 que se extienden desde cuerpos principales 240 de los seis miembros de membrana 310A-310F. Además, cada uno de los miembros 310A-310F tiene sus porciones que se extienden 330 desfasadas con respecto a un miembro de membrana adyacente (es decir cada miembro de membrana es complementado por cada miembro de membrana adyacente). Con este desf asamiento, las porciones que se extienden 330 de cada uno de los miembros de membrana 310A-310F puede traslapar de manera parcial el cuerpo principal 340 de un miembro de membrana adyacente (y no sus porciones que se extienden 330) para proporcionar una disposición de elementos solares 320 similar a la disposición de losetas de techo de asfalto "con lengüetas" convencionales (ver FIGURA 4). Como se describió antes, a medida que las porciones que se extienden 330 de cada uno de los miembros de membrana 310A-310F son plegadas sobre el cuerpo principal 340 de los miembros de membrana contiguos 310A-310G las interconexiones inferiores (no ilustradas) expuestas sobre el lado inferior de las porciones que se extienden 330 hacen contacto eléctrico con interconexiones superiores (no designadas en forma separadas) expuestas sobre la superficie de la capa laminada de los cuerpos principales 340 para completar el circuito eléctrico entre los diferentes miembros de membrana 310A-310G. Como se muestra, el séptimo miembro de membrana 310G no incluye porciones que se extienden 330 ya que, en esta modalidad, no ha sido diseñada para traslapar cualesquiera otros miembros adicionales de la membrana 300. Ilustrados también en la membrana 300 de la Figura 3, están bordes de costado 350 a lo largo de varios bordes de los miembros de membrana individual 310A-310G. Los bordes de costado 350 proporcionan áreas "huecas" de la membrana 300 que permiten la integración simple con losetas convencionales que se montan sobre la plataforma de techo adyacente a la membrana 300. De manera específica, en una modalidad ventajosa, losetas convencionales pueden instalarse para traslapar los bordes de costado 350 de la membrana 300 a fin de proporcionar una integración uniforme y estéticamente agradable de la membrana 300 con el resto de los materiales de techo, así como una barrera protectora proporcionada por la cobertura de los bordes 350 de la membrana 300. Regresando ahora a la FIGURA 4, está ilustrada una vista isométrica de la membrana 300 de la Figura 3 después de que todos los miembros de membrana 310A-310G han sido traslapados juntos, tal como se describió antes. Como se puede ver, al traslapar las porciones que se extienden 330 de cada uno de los miembros de membrana 310A-310F sobre áreas de cuerpos principales adyacentes 340 que no tienen elementos solares 320, una apariencia "con lengüetas" para los elementos solares 320 a través de la membrana 300 se puede lograr para integrar mejor (y por lo tanto encubrir) la membrana 300 con las losetas de techo convencionales circundantes. Además, aunque los elementos solares 320 sobre el miembro de membrana más superior 310A están ilustrados en una disposición separada similar a aquella encontrada en los otros miembros 310B-310G, elementos solares adicionales 320 se pueden agregar a áreas abiertas sobre el cuerpo principal 340 del primer miembro 310A, ya que ningún miembro adicional traslapará esas áreas, a fin de proporcionar una integración uniforme adicional. Se muestran también en la FIGURA 4 pares de cableado 410 para uso en el acoplamiento eléctrico de la membrana completa 400 al sistema eléctrico del edificio. Como se mencionó antes, ya que los elementos solares 320 están interconectados eléctricamente dentro de cada miembro 310A-310G, y entre los múltiples miembros 310A-310G empleados, solamente dos pares de cables 410 se emplean para la conexión al sistema eléctrico del edificio. Por lo tanto, durante el proceso de instalación, son necesarios muchos menos orificios de cableado para ser perforados a través de la plataforma de techo a fin de conectar una membrana integrada del tipo descrito en la presente. Por supuesto, otras modalidades pueden incluir un mayor número de cables si se desea, en especial en aplicaciones en donde múltiples membranas son instaladas adyacentes o próximas una con la otra. Una vez instalados, los cables 410 son conectados eléctricamente a un inversor (o circuitos similares) y después a la caja de interruptores eléctricos del edificio, para proporcionar un sistema alimentado por energía solar fotovoltaico para complementar o reemplazar la electricidad tradicional proporcionada por la compañía de servicio eléctrico local. Por supuesto, en otras modalidades, la membrana 400 puede ser cableada a un convertidor de energía para almacenamiento de la electricidad generada por los elementos solares 320 en dispositivos de almacenamiento eléctricos, tales como baterías. En cualquier modalidad, la integración de las conexiones eléctricas dentro de cada miembro de membrana 310A-310G, y entre múltiples miembros utilizados para formar la membrana completa 400, proporciona instalación simplificada y cableado simplificado del sistema fotovoltaico en y sobre el edificio. Asimismo en la manufactura de la membrana completa 400, la capa bituminosa (ver FIGURA 1) puede estar provista en forma individual para cada uno de los miembros de membrana 310A-310G antes de que los miembros sean traslapados. De manera alternativa, los miembros de membrana 310A-310G pueden ser traslapados primero durante el proceso de manufactura y después una capa bituminosa individual proporcionada por el lado inferior completo de la membrana completa 400. En cualquier modalidad, la membrana completa 400 incluye una capa bituminosa a través de todo su lado inferior, que proporciona protección para la porción completa de la plataforma de techo debajo de la membrana 400, así como protección a partir de los elementos de los pocos orificios creados para los pares de cable 410. Por supuesto, una membrana construida como se describe en la presente, así como el proceso para la fabricación de dicha membrana, no están limitados a cualquier modalidad. Observando finalmente la FIGURA 5, ilustrada en otra modalidad de una membrana de techo fotovoltáica 500 completa que tiene un patrón de color variable. Como es bien sabido, las losetas de asfalto convencionales incluyen con frecuencia varias regiones horizontales de diferentes colores sobre su superficie exterior para proporcionar profundidad visual a todo el techo cuando se observa desde una distancia. El mantenimiento con dichas losetas, dichas regiones de color horizontal pueden estar incluidas sobre elementos solares de una membrana construida como se describe en la presente para proporcionar integración visual, aunque esto no se requiere. Además, en aplicaciones en donde todo el techo no está o no puede estar cubierto con una membrana fotovoltáica del tipo descrito en la presente, porciones "de prueba" comprendidas de material similar en apariencia a la membrana se pueden emplear para completar el ensamble y mantener una apariencia uniforme para el exterior de la membrana en el sistema fotovoltaico descrito. De manera específica, dichas porciones de prueba pueden ser fabricadas de una manera similar (utilizando colores similares), para los miembros de membrana funcionales reales, pero sin elementos solares relativamente costosos incluidos. Como queda claro a partir de la descripción anterior, se ha descrito una membrana de techo fotovoltáica integrada. Una modalidad ilustrativa de dicha membrana de techo puede comprender un primer miembro que tiene un primer cuerpo principal y una o más porciones que se extienden acopladas a y que se extienden desde el mismo, un segundo miembro que tiene un segundo cuerpo principal, y una pluralidad de elementos solares fotovoltáicos ¡nterconectados eléctricamente y colocados en forma lateral según la superficie superior del primero y segundo cuerpos principales y sobre las porciones que se extienden. Además, esta modalidad puede incluir también por lo menos una interconexión eléctrica inferior acoplada eléctricamente a y que se extiende desde un lado inferior de uno de los elementos solares fotovoltáicos dispersados sobre una o más porciones que se extienden. Además, la membrana puede incluir por lo menos una interconexión eléctrica superior que se extiende desde áreas huecas del segundo cuerpo principal libre de elementos solares fotovoltáicos, dicha por lo menos una interconexión eléctrica superior acoplada eléctricamente a dichos por lo menos uno de los elementos solares fotovoltáicos dispersados sobre el segundo cuerpo principal, cada una de las porciones que se extienden del primer miembro acopladas a y que traslapan las áreas huecas en donde cada una de dicha por lo menos una de las interconexiones inferiores está acoplada eléctricamente a una correspondiente de las interconexiones eléctricas superiores.
En otra modalidad, la membrana de techo incluye además una capa bituminosa acoplada a un lado inferior del primer y segundo miembros a través de la membrana de techo. En una modalidad más específica, la capa bituminosa puede incluir un adhesivo sobre un lado superior y un lado inferior de la misma, o de manera alternativa estar construida utilizando materiales que tienen propiedades autoadhesivas, en donde el adhesivo sobre la parte superior de la capa bituminosa facilita el acoplamiento de la capa bituminosa al lado inferior del primer y segundo miembros. En una modalidad adicional, la membrana de techo puede incluir además una capa laminada formada sobre la superficie superior del primer y segundo miembros, en donde la pluralidad de elementos solares fotovoltáicos interconectados eléctricamente están colocados lateralmente dentro de la capa laminada. En una modalidad relacionada, la pluralidad de elementos solares fotovoltáicos dispersados lateralmente sobre la superficie superior del primer y segundo cuerpos principales y sobre las porciones que se extienden están interconectados eléctricamente utilizando trazos conductores formados dentro de la capa laminada. En una modalidad más, los elementos solares fotovoltáicos de la membrana de techo están comprendidos de esferas de sílice fotoeléctricas formadas sobre una base eléctricamente conductora, y en una modalidad más específica, la superficie externa de los elementos solares fotovoltáicos tiene por lo menos un color que corresponde a un color de losetas ordinarias próximas a la membrana de techo. Además, otras modalidades pueden incluir bordes de costado ubicados a lo largo de bordes de perímetro del primero y segundo miembros para traslape de losetas convencionales cercanas. Asimismo, a fin de combinar con losetas convencionales cercanas, una pluralidad de porciones que se extienden pueden estar incluidas para formar un patrón de diente de dragón acoplado a y que se extienden desde el primer cuerpo principal, el cual es similar en apariencia al diseño convencional de las losetas de techo o de asfalto. En una modalidad mas, la membrana de techo puede incluir además una conexión eléctrica a partir de un primer elemento solar fotovoltaico ubicado próximo a un primer extremo de la membrana de techo, y a partir de un segundo elemento solar fotovoltaico ubicado próximo a un segundo extremo del miembro de la membrana de techo distante del primer extremo, para un sistema eléctrico de un edificio que tiene la membrana de techo. En dicha modalidad, solamente dos orificios necesitan hacerse en la plataforma de techo para conectar eléctricamente la membrana. En otra modalidad más, el primero y segundo miembros y la pluralidad de elementos solares fotovoltáicos de la membrana de techo pueden estar comprendidos de materiales flexibles de manera que la membrana de techo puede ser enrollada para fácil transportación e instalación. De igual manera, en otras modalidades, la membrana de techo puede realmente incluir una pluralidad de los primeros miembros, cada uno que tiene por lo menos una interconexión eléctrica superior que se extiende desde áreas huecas de los primeros cuerpos principales libres de elementos solares fotovoltáicos. En dichas modalidades, dicha por lo menos una interconexión eléctrica superior está acoplada eléctricamente a por lo menos uno de los elementos solares fotovoltáicos dispersados sobre los primeros cuerpos principales. Asimismo, cada una de las porciones que se extienden de dicho por lo menos uno de los primeros miembros están acopladas a y traslapan las áreas huecas de los primeros cuerpos principales de otro de la pluralidad de primeros miembros en donde cada una de las interconexiones inferiores está acoplada eléctricamente a uno correspondiente de dicha por lo menos unas interconexiones eléctricas superiores sobre el otro primer miembro. En tanto que varias modalidades de una membrana de techo fotovoltáica integrada construida de' acuerdo con los principios descritos en la presente y los métodos relacionados de fabricación de dicha membrana, se han descrito con anterioridad, se debe comprender que han sido presentados a manera de ejemplos solamente y no como limitación. El espíritu y alcance de la invención por lo tanto no estará limitado por ninguna de las modalidades ilustrativas antes descritas, sino que estará definido solamente de acuerdo con cualesquiera reivindicaciones y sus equivalentes que surjan a partir de esta descripción. Además, las ventajas y características anteriores se proporcionan en modalidades descritas aunque no limitarán la aplicación de dichas reivindicaciones a procesos y estructuras que logren cualesquiera o todas las ventajas anteriores. Adicionalmente, los encabezados de sección en la presente están provistos para consistencia con las sugerencias de conformidad con 37 CFR 1.77 o de otra manera para proporcionar claves de organización. Esos encabezados no limitarán o caracterizarán las invenciones establecidas en cualesquiera reivindicaciones que pueden surgir a partir de esa descripción. En forma específica y a manera de ejemplo, aunque los encabezados se refieran a un "Campo Técnico", dichas reivindicaciones no se limitarán por el lenguaje seleccionado bajo este encabezado para describir el llamado campo técnico. Además, una descripción de una tecnología en los "Antecedentes" no se considerará como una admisión de que la tecnología es técnica anterior para cualquier invención en esta descripción. Tampoco la "Breve Descripción" se considerará como una caracterización de las invenciones establecidas en cualesquiera reivindicaciones. Múltiples invenciones están establecidas de acuerdo con las limitaciones de cualesquiera reivindicaciones asociadas con esta descripción, y dichas reivindicaciones definen en consecuencia a las invenciones, y sus equivalentes, que están protegidos de esa manera. En todos los casos, el alcance de las reivindicaciones no se considerará restringido por lo encabezados establecidos en la presente.