專利名稱：固定太陽能模件到基底上的體系與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固定(attach)太陽能模件到基底上的體系和方法，和更特別地涉及 固定太陽能模件到不均勻的屋頂基底上所使用的自粘附隔板(spacer)。
背景技術(shù)：
光生伏打太陽能面板或模件通常包括在多個(gè)基底之間層壓和/或夾在其間的光 生伏打電池。大多數(shù)光生伏打電池是硬質(zhì)的晶片-基結(jié)晶硅電池或具有在基底上沉積的碲 化鎘(Cd-Te)、無定形硅或二硒化銅-銦(CuInSe2)的薄膜模件。該薄膜光生伏打模件可以 或者硬質(zhì)或者軟質(zhì)。通過在軟質(zhì)基底上沉積光生伏打?qū)雍腿魏纹渌璧膶?，生成軟質(zhì)薄 膜電池和模件。光生伏打電池電連接到彼此上和電連接到其他太陽能面板或模件上，形成 集成體系。光生伏打模件可以直接安裝在建筑物的屋頂基底上。然而，許多屋頂基底在足以 支持光生伏打模件的大面積上不是平坦的。由于屋頂材料的設(shè)計(jì)特征，例如加勁的肋條 (ribs)、緊固件或其他突出物(它們是屋頂基底的必須組件)導(dǎo)致可產(chǎn)生屋頂基底的不均 勻或不規(guī)則物。屋頂基底的不均勻物也可來自于輔助操作，例如施加到已有屋頂材料上的 涂層，以延長(zhǎng)屋頂?shù)膲勖蛘叻檄h(huán)境主導(dǎo)(initiative)的要求。不均勻或不規(guī)則的屋頂 基底可使得難以合適地固定光生伏打模件到屋頂基底上并在光生伏打模件上產(chǎn)生非所需 的應(yīng)力點(diǎn)。因此，本領(lǐng)域需要可操作地緊固太陽能模件到不均勻屋頂基底上的自粘附的隔 板。而且，該隔板必須滿足耐候性和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，例如抗紫外線曝光，冷凍和解凍循環(huán)，雨，雪， 凍雨，和冰雹暴露，風(fēng)的托舉力，和極端溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供固定太陽能模件到具有表面不規(guī)則度或不均勻度的基底上所使用的 隔板。該隔板包括隔板層和在隔板層的相對(duì)側(cè)上的兩層粘合劑層。隔板的厚度大于基底表 面上的任何預(yù)期的不規(guī)則度或不均勻度。隔板由提供充足強(qiáng)度和耐候性的材料組成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例中，提供緊固太陽能模件到屋頂基底上的組裝件。屋頂基底 包括至少一對(duì)平行隔開的屋脊(ridge)。該組裝件包括具有頂部表面和底部表面的隔板。 該隔板具有小于介于該對(duì)屋脊之一和該對(duì)屋脊另一個(gè)之間距離的第一尺寸，和該隔板具有 大于至少一對(duì)屋脊的底部和至少一對(duì)屋脊頂部之間距離的第二尺寸。第一粘合劑層包括第 一表面和第二表面。第一表面與隔板頂部表面的至少一部分接觸，和第二表面與太陽能模 件的至少一部分接觸。第二粘合劑層包括第一表面和第二表面。第一表面與隔板的底部表面的至少一部分接觸，和第二表面與屋頂基底的至少一部分接觸。該組裝件置于至少一對(duì) 屋脊之間，以便將太陽能模件粘附到屋頂基底上。在本發(fā)明的另一實(shí)例中，在隔板的第一側(cè)表面和隔板的第二側(cè)表面之間垂直測(cè)量 第一尺寸。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，在隔板的頂部表面和底部表面之間垂直測(cè)量第二尺寸。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，第一粘合劑層完全覆蓋隔板的頂部表面，和第二粘合劑 層完全覆蓋隔板的底部表面。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，第二粘合劑層粘附到基底上，和第一粘合劑層粘附到太 陽能模件上。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，隔板由乙烯丙烯二烯烴三元共聚物，聚丙烯，或聚氯乙烯 中至少一種組成。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，第一和第二粘合劑層的組成包括未固化的橡膠狀聚合物 共混物，至少一種增粘劑或固化劑共混物，和聚丁烯均聚物。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，第一和第二粘合劑層包括存在量為約10% -約60wt% 的未固化的橡膠狀聚合物共混物，存在量為約5% -約25wt%的至少一種相容的增粘劑， 或者存在量為約_約5wt%的固化劑共混物，該相容的增粘劑包括酚類增粘劑樹脂，固 化劑共混物包括固化促進(jìn)劑，硫活化劑，和固化硫化劑中至少一種，和存在量為約20% -約 60wt%的聚丁烯均聚物。在本發(fā)明的再一實(shí)例中，隔板包括可拆除地固定到粘合劑層上的剝離襯里。根據(jù)此處提供的說明，進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，說明書和具 體實(shí)施例擬用于僅僅闡述目的且不打算限制本發(fā)明公開內(nèi)容的范圍。


圖1是位于例舉的屋頂基底和例舉的太陽能模件之間的根據(jù)本發(fā)明原理的隔板 的實(shí)施方案的截面視圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的隔板的實(shí)施方案的截面視圖。
具體實(shí)施例方式下述說明在性質(zhì)上僅僅是例舉且不打算限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或用途。參考圖1，闡述了與例舉的基底12和例舉的太陽能模件14一起使用的根據(jù)本發(fā)明 原理的隔板10。隔板10可操作地固定太陽能模件14到基底12上，正如以下進(jìn)一步詳細(xì)地 描述的?；?2優(yōu)選是建筑物的屋頂，但可使用其他基底，且沒有脫離本發(fā)明的范圍?；?底12可由各種組合物組成，例如乙烯丙烯二烯烴三元共聚物(EPDM)，熱塑性烯烴(TPO)，聚 氯乙烯(PVC)，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性的浙青，無規(guī)聚丙烯(APP)改性的浙青， 鍍鋅鋼，鋁，不銹鋼，和上漆的鋼，所述上漆的鋼包括聚偏氟乙烯(PVDF)JP KYNAR 涂覆的 鋼?；?2包括具有一個(gè)或更多個(gè)不規(guī)則物18的外表面16。在所提供的實(shí)例中，不規(guī)則 物18是規(guī)則地間隔的、平行、縱向肋條或在基底12的一部分上延伸的屋脊，然而，在外表面 16內(nèi)可存在各種其他種類的不規(guī)則物，其中包括緊固件，其他突出物，和任何其他不均勻的 輪廓。
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太陽能模件14可具有各種形式，且沒有脫離本發(fā)明的范圍，它通常包括固定到支 持基底(未示出)上的至少一個(gè)光生伏打電池(未示出)。與本發(fā)明一起使用的例舉光生 伏打電池包括，但不限于，具有碲化鎘(Cd-Te)層的薄膜電池，無定形硅，或二硒化銅-銦 (CUInSe2)，或包埋在層壓膜內(nèi)的結(jié)晶硅片，或沉積在鍺或另一基底上的砷化鎵。光生伏打 電池可操作地由觸發(fā)(striking)光生伏打電池的太陽光產(chǎn)生電流。支持基底可以由根據(jù) 其強(qiáng)度和耐候性而選擇的任何數(shù)量的材料組成?；氐綀D2，隔板10包括隔板層20，第一粘合劑層22，第二粘合劑層24，第一剝離襯 里26，和第二剝離襯里28。隔板層包括頂部表面21和與頂部表面21相對(duì)地布置的底部表 面23。隔板層20是固體或半固體材料，它足夠堅(jiān)固，以支持太陽能模件14并顯示出充足的 抗壓縮性，以確保在安裝過程中，在輥壓或擠壓太陽能模件14到隔板10的過程中，太陽能 模件14與第二粘合劑層24充分接觸。隔板層20必須還提供長(zhǎng)期的抗環(huán)境暴露，當(dāng)與粘合 劑層22、24 —起使用時(shí)，顯示出充足的粘合劑特征，足夠結(jié)實(shí)，以提供抗機(jī)械力，例如因風(fēng) 導(dǎo)致的抬舉力，和足夠撓曲性，以便允許在最接近基底12處的底部表面23與外表面16內(nèi) 的不規(guī)則物保形貼合(conform)。隔板層20優(yōu)選包括選自EPDM、聚丙烯或PVC中的材料。 然而，隔板層20可包括顯示出所需性能的替代組成，例如聚乙烯、丁腈橡膠、乙烯乙酸乙烯 酯、聚苯乙烯、丁基橡膠、新戊二烯橡膠、硅橡膠(silicone)或嵌段共聚物。隔板層20優(yōu)選 是發(fā)泡的組合物；然而，也可在沒有脫離本發(fā)明范圍的情況下，使用波紋或固體板材型材。第一和第二粘合劑層22、24位于隔板層20的相對(duì)側(cè)上。粘合劑層22、24可操作 地粘附到基底12和太陽能模件14上。第一粘合劑層22包括第一表面25和與第一表面25 相對(duì)的第二表面27。第一粘合劑層22中的第一表面25與隔板層20的頂部表面21接觸， 和第一粘合劑層22的第二表面27與太陽能模件14接觸。第二粘合劑層24包括第一表面 29和與第一表面29相對(duì)的第二表面31。第二粘合劑層24中的第一表面29與隔板層20 中的底部表面25接觸，和第二粘合劑層24中的第二表面31與屋頂基底12接觸。粘合劑層22、24必須由能粘附到以上所述的各種基底12和太陽能模件14上同時(shí) 顯示出所需的耐候性和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，例如抗紫外線曝光，冷凍和解凍循環(huán)，雨，雪，凍雨，和冰 雹暴露，風(fēng)的托舉力，和極端溫度的組合物組成。以下提供例舉的組合物
權(quán)利要求
緊固太陽能模件到屋頂基底上的組裝件，該屋頂基底具有至少一對(duì)平行隔開的屋脊，該組裝件包括具有頂部表面和底部表面的隔板，其中隔板具有小于介于該對(duì)屋脊之一和該對(duì)屋脊另一個(gè)之間距離的第一尺寸，和該隔板具有大于至少一對(duì)屋脊的底部和至少一對(duì)屋脊頂部之間距離的第二尺寸；具有第一表面和第二表面的第一粘合劑層，其中第一表面與隔板頂部表面的至少一部分接觸，和第二表面與太陽能模件的至少一部分接觸；具有第一表面和第二表面的第二粘合劑層，其中第一表面與隔板的底部表面的至少一部分接觸，和第二表面與屋頂基底的至少一部分接觸；和其中該組裝件置于至少一對(duì)屋脊之間，以便將太陽能模件粘附到屋頂基底上。
2 權(quán)利要求1的組裝件，其中在隔板的第一側(cè)表面和隔板的第二側(cè)表面之間垂直測(cè)量 第一尺寸。
3.權(quán)利要求1的組裝件，其中在隔板的頂部表面和底部表面之間垂直測(cè)量第二尺寸。
4.權(quán)利要求1的組裝件，其中第一粘合劑層完全覆蓋隔板的頂部表面，和第二粘合劑 層完全覆蓋隔板的底部表面。
5.權(quán)利要求1的組裝件，其中第二粘合劑層粘附到基底上，和第一粘合劑層粘附到太 陽能模件上。
6.權(quán)利要求1的組裝件，其中隔板由乙烯丙烯二烯烴三元共聚物，聚丙烯，或聚氯乙烯 中至少一種組成。
7.權(quán)利要求1的組裝件，其中第一和第二粘合劑層的組成包括未固化的橡膠狀聚合物 共混物，至少一種增粘劑或固化劑共混物，和聚丁烯均聚物。
8.權(quán)利要求1的組裝件，其中第一和第二粘合劑層包括存在量為約10wt% -約60wt%的未固化的橡膠狀聚合物共混物， 存在量為約5wt% -約25襯％的至少一種相容的增粘劑，或者存在量為約Iwt % -約 5襯％的固化劑共混物，其中相容的增粘劑包括酚類增粘劑樹脂，固化劑共混物包括固化促 進(jìn)劑，硫活化劑，和固化硫化劑中至少一種，和存在量為約20wt% -約60wt%的聚丁烯均聚物。
9.將太陽能模件緊固到屋頂基底上的組裝件，該屋頂基底具有至少一對(duì)平行隔開的屋 脊，該組裝件包括具有頂部表面和底部表面的隔板，其中隔板具有小于介于該對(duì)屋脊之一和該對(duì)屋脊另 一個(gè)之間距離的第一尺寸，和該隔板具有大于所述至少一對(duì)屋脊的底部和所述至少一對(duì)屋 脊頂部之間距離的第二尺寸；具有第一表面和第二表面的第一粘合劑層，其中第一表面與隔板頂部表面的至少一部 分接觸，和第二表面與太陽能模件的至少一部分接觸；具有第一表面和第二表面的第二粘合劑層，其中第一表面與隔板的底部表面的至少一 部分接觸，和第二表面與屋頂基底的至少一部分接觸； 其中第一和第二粘合劑層各自包括存在量為約10wt% -約60wt%的未固化的橡膠狀聚合物共混物， 存在量為約5wt% -約25襯％的至少一種相容的增粘劑，或者存在量為約-約5襯％的固化劑共混物，其中相容的增粘劑包括酚類增粘劑樹脂，固化劑共混物包括固化促 進(jìn)劑，硫活化劑，和固化硫化劑中至少一種，和存在量為約20wt% -約60襯％的聚丁烯均聚物；其中該組裝件置于所述至少一對(duì)屋脊之間，以便將太陽能模件粘附到屋頂基底上。
10.權(quán)利要求9的組裝件，其中在隔板的第一側(cè)表面和隔板的第二側(cè)表面之間垂直測(cè)量第一尺寸。
11.權(quán)利要求9的組裝件，其中在隔板的頂部表面和底部表面之間垂直測(cè)量第二尺寸。
12.權(quán)利要求9的組裝件，其中第一粘合劑層完全覆蓋隔板的頂部表面，和第二粘合劑 層完全覆蓋隔板的底部表面。
13.權(quán)利要求9的組裝件，其中第二粘合劑層粘附到基底上，和第一粘合劑層粘附到太 陽能模件上。
14.權(quán)利要求9的組裝件，其中隔板由乙烯丙烯二烯烴三元共聚物，聚丙烯，或聚氯乙 烯中至少一種組成。
全文摘要
緊固太陽能模件到具有表面不規(guī)則物或不均勻度的基底上所使用的隔板，包括位于兩層粘合劑層之間的隔板層。該隔板的厚度大于在基底表面上的任何預(yù)期的不規(guī)則物或不均勻度。隔板由提供充足強(qiáng)度和耐候性的材料組成。
文檔編號(hào)F24J2/52GK101984764SQ200980111689
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者D·布思, T·奧奈爾 申請(qǐng)人:愛多克產(chǎn)品股份有限公司