用于固定光伏器件的装配系统及其使用方法

专利名称：用于固定光伏器件的装配系统及其使用方法
技术领域：
本发明一般涉及固定光伏器件。更具体而言，本发明涉及用于固定光伏器件的装 配系统(mounting system)，其中该装配系统还配置成使得该光伏器件可非破坏性地拆卸。
背景技术：
将光伏器件安装到商业和住宅结构上以用于产生电能最近变得越来越实惠和合 意。另外，光伏器件设计变得不那么庞大和笨重以便安装到结构上。例如，光伏器件现在可 以作为一卷柔性薄膜提供，该柔性薄膜可以被展开且被安装到一种结构表面上，该结构表 面可以具有基本平坦的区域，由结构件、颗粒或涂层形成的一般的平面配置，或者适应安装 的光伏器件的操作的曲率。希望以简单和快速的方式安装光伏器件。一些光伏器件安装涉及与光伏器件接合 或者用于将光伏器件装配到结构(例如，建筑物或房屋的屋顶)上的刚架。典型地，刚架通 过穿透结构(例如钻孔)固定，使得钢架可以拴结或用螺丝固定到结构。在其他应用中，光 伏器件本身可以配置成使得其一部分直接用螺丝拧紧或拴结到结构。这些类型的安装可允许诸如水、昆虫、风等环境元素进入结构中。另外，这些安装 一般要求更多的部件将光伏器件固定到结构，由此增加安装光伏器件的成本。上面讨论的 光伏器件安装可能不能再次安装和操作，因为它们更可能在拆卸过程中遭到损坏。而且，通 过穿透结构固定的光伏器件的去除将可能涉及去除光伏器件之后的结构修复。例如，刀子 可用于快速去除固定到屋顶表面的一部分材料，但是这种处理严重损坏材料且可能导致对 于屋顶表面的损坏。光伏器件的安装配置还可能由特定结构的配置、结构的环境条件和/或结构地点 特有的建筑规范规定。很多商业和住宅建筑规范要求结构以及安装到结构的物体(诸如光 伏器件)承受诸如重量、风力和震动负荷(例如由地震导致)的预定负荷，而对所述结构及 附近的财产或人不造成破坏性的影响。因此，发明人在此意识到对于配置为将光伏器件固定到结构的装配系统的需要， 其中该装配系统还配置为使得光伏器件以后可以从结构非破坏性地拆卸，且能够再次安装 和操作，而无需修复光伏器件。

发明内容
根据示例性实施例，提供一种用于将光伏器件固定到表面的装配系统。该装配系 统包括用于将光伏器件的非活性区(inactive area)固定到表面的装配件。该装配件配置 成使得非活性区可从表面非破坏性拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。
根据另一示例性实施例，提供一种用于将光伏器件固定到表面的装配系统。该装 配系统包括位于光伏器件的非活性区上的多个间隔开的压载件(ballast member)。压载件 推进非活性区与表面相倚靠。压载件可从非活性区非破坏性地拆卸，且光伏器件并不由于 该拆卸过程而变得不能操作。根据另一示例性实施例，提供一种将光伏器件固定到表面的方法。该方法包括沿 着基板的非暴露面布置装配件，其中光伏器件固定到该基板的暴露面。该方法还包括将装 配件固定到表面。该装配件配置成使得基板可从表面非破坏性地拆卸，且光伏器件并不由 于该拆卸过程而变得不能操作。


图1是说明根据本公开的示例性实施例用于将光伏器件固定到表面的装配系统 的光伏器件安装系统的平面图；图2是图1的光伏器件安装系统沿着观测线2-2的剖面图；图3是根据本公开的替换示例性实施例的光伏器件安装系统的剖面图；图4是说明根据本公开的另一示例性实施例用于将光伏器件固定到表面的替换 装配系统的光伏器件安装系统的平面图；图5是说明根据本公开的另一示例性实施例用于将光伏器件固定到表面的另一 替换装配系统的光伏器件安装系统的平面图；图6是图5的光伏器件安装系统沿着观测线6-6的剖面图；图7是根据本公开的另一替换示例性实施例的光伏器件安装系统的剖面图；图8是说明根据本公开的另一示例性实施例用于将光伏器件固定到表面的又一 替换装配系统的光伏器件安装系统的平面图。
具体实施例方式此处公开了用于倚靠结构的表面来固定光伏器件的装配系统的实施例。此处考虑 的结构包括各种寓所，诸如住宅房屋、商业建筑以及避难所。另外，可以考虑，用于人居环境 之外目的且配置成适应光伏器件安装的结构处于本公开的范围内，诸如但不限于蓄水池、 水箱、便携式结构和盖子。如此处所考虑的结构的表面可以具有通常平滑的平面配置、诸如波纹面板的不规 则表面、由比如石头或砂砾、灰尘的多个粒状颗粒形成的表面、布置在用于形成倚靠其安装 有光伏器件的通常水平平面的区域之上的粗糙涂覆表面。此处考虑其上安装光伏器件的表 面包括砂砾、诸如灰尘的土、石头或草，其中基板布置在该表面之上且位于光伏器件之下。 在一些应用中，光伏器件安装到具有适应光伏器件的操作的曲率半径的表面。此处考虑的 非限制性表面材料是木头、金属、砂砾、灰尘或土、各种涂层以及聚合材料等。此处公开的实施例涉及装配系统，该装配系统配置为使用最少的安装工具或不使 用安装工具来倚靠表面安装光伏器件。该装配系统还配置成以非破坏性的方式从表面拆 卸，使得光伏器件此后可以安装和工作而无需修复光伏器件。以这种方式，光伏器件装配系 统理想地用于住宅和商业应用，其中人们希望去除光伏器件且此后在另一地点安装和操作 它而并不使得光伏器件由于该拆卸过程而变得不能操作。对于商业或军事应用，非破坏性可拆卸的光伏器件也是合乎需要的，其中例如光伏器件可以被重新安置以产生用于通信装 置的电能。装配系统还配置成保持光伏器件倚靠承受预定负荷条件的结构的表面。在实施例 中，装配系统可用于具有水平或非水平取向的光伏器件安装。装配系统可以配置成在环境 条件下保持光伏器件倚靠所述结构，所述环境条件包括极端气候条件，比如大风、暴风雨、 地震等。在其他实施例中，装配系统配置成倚靠具有斜坡的表面来固定光伏器件，使得光伏 器件安装不因重力影响而发生位移。还可以考虑这样的实施例，其中装配系统可以配置成 以非破坏性方式可拆卸地固定各种光伏器件，包括框架和无框架光伏构造。在示例性实施例中，装配系统包括沿着基板的非暴露面或光伏器件的非活 性区布置的至少一个装配件，其中该装配件使用能够重复啮合的可拆卸干涉配合 (interference-fit)型紧固件。例如，该装配件是搭扣配合(snap fit)按钮型紧固件。在 另一实例中，该装配件沿着基板的长度延伸且该装配件是在啮合时使用干涉配合啮合互补 凹槽部分的细长公件(male)部分。在其他实施例中，可以考虑，装配系统具有用于固定承受预定负荷条件的光伏器 件的装配件的独特布置。例如，且在光伏安装的一个实施例中，装配件的一部分沿着光伏器 件配置和布置以便在特定负荷条件期间与没有经历相同负荷条件的其余装配件相比，保持 光伏器件倚靠所述表面的区域。此处考虑，用于固定光伏器件的非破坏性可拆卸装配系统的独特布置可用于各种 安装应用和负荷条件。而且，此处考虑的装配系统允许修改或代替装配系统的布置以适合 器件设计、负荷条件、方位性或光伏安装取向方面的变化。例如，当光伏安装从高负荷的地 方被去除且安装在较低负荷的另一地点时，较少数量或以其它方式减少配置的装配件可以 代替原先的装配系统布置，因为装配系统是可非破坏性拆卸的。在某些实施例中，此处公开的装配系统可用于倚靠所述表面来固定光伏器件，而 在光伏器件和表面之间不使用任何中间材料。在其他实施例中，装配系统可以配置成倚靠 所述表面来固定光伏器件，其中在光伏器件和表面之间或者在光伏器件和非活性区或基板 之间布置有另一界面层或中间层。在其他实施例中，光伏器件固定到倚靠所述表面被可拆 卸地固定的中间层、基板或隔膜。在光伏器件的一些实施例中，基板或隔膜被考虑为光伏器 件的非活性区和其集成部分。在其他实施例中，诸如涂层的中间层固定到表面且在去除光 伏器件时并不打算被去除。在示例性实施例中，作为非限制性示例，界面层、中间层、隔膜、 涂层或其他构件可以用作绝缘层、阻挡层或者结构件。此后，描述供光伏器件安装的各种实施例使用的装配系统的各种示例性实施例。 所参照的图中示出的元件和构件未按比例绘制，它们仅出于清晰目的示出且并不旨在传达 诸如形状、取向、尺寸、重量等限制信息。参考图1和2，示出根据本公开的示例性实施例的光伏安装系统10。安装系统10 包括固定到基板14的多个隔开的光伏器件12a、12b、12c和12d以及装配系统16。基板14 可以包含适于特定应用的任何材料，所述特定应用包括环境、光伏器件的类型以及其上安 装器件的结构的配置。例如，在一个实施例中，基板是薄隔膜，诸如可从商业上得到的且列为标准 Rubberguard EPDM II的厚度为0. 045至0. 060英寸的固化乙烯丙烯双烯单体(EthylenePropylene Diene Mononer) (C-EPDM)橡胶(三元乙丙橡胶)隔膜。在另一实施例中，隔膜 是可从商业上得到的且列为Sarnafil S327、G410、Johns Manville SR50的厚度为0. 048 至0.050英寸的聚氯乙烯(PVC)；或者可从商业上得到的且列为Genflex White的厚度为 0.045至0.060英寸的热塑性聚烯烃(TPO)；具有平滑和/或粒状表面纹理等的苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯(SBS)改性浙青多层(multiple-ply)。在其他实施例中，基板可以包括加固 材料，包括但不限于聚酯、玻璃纤维、或其他材料、或其组合。如图2所示，装配系统16配置成将光伏器件和基板固定到表面18。在该实施例 中，装配系统16包括位于基板14周围的粘合剂部20，如图1所示。粘合剂部20用于牢固 地固定基板14到表面18。粘合剂部20还配置成使得基板的一部分可从表面18非破坏性 拆卸，且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。例如，粘合剂部20是被施加到表 面18和基板14的下表面的双面胶带以可拆卸地将二者固定在一起。在替换实施例中，热焊 接工艺用于结合基板和表面之间的粘合剂部。在示例性实施例中，粘合剂部20是橡胶或丁 基合成物。这种粘合剂的示例在商业上可从密西根麦迪逊高地(Madison Heights)的Sika Corporation 的名为SikaLastomer -68 得到。粘合剂部配置为使得它能够以非破坏性方式从基板、中间层或光伏器件的非活性 区拆卸且并不使得光伏器件由于该拆卸过程而不能操作。在一个实施例中，当热施加到基 板的暴露面的区域(一般与粘合剂部相对)时，粘合剂部配置成降解，使得基板可以从表面 非破坏性地拆卸。例如，通过将基板的暴露面的一部分加热到100°c约5分钟来降解粘合剂 部，然后可以使用约5磅的力使基板的一部分或者整个基板从表面非破坏性地拆卸，由此 基板从表面被非破坏性地拆卸。在另一实施例中，例如利用干冰，暴露的基板的区域被冷却到充分冷的温度，以降 解粘合剂部，使得基板的一部分从表面非破坏性地拆卸，而并不使得光伏器件由于该拆卸 过程而变得不能操作。而在另一实施例中，粘合剂部配置成在溶液与粘合剂部接触时降解， 使得基板的一部分可从表面非破坏性地拆卸，而不使得光伏器件由于该拆卸过程而变得不 能操作。在实施例中，基板、界面层、中间层或非活性区是可非破坏性地拆卸的，例如其中 它们不被切断或穿孔以从表面拆卸它们。在其他实施例中，当从表面拆卸基板、层或非活性 区时，可能导致它们的轻微的劣化。基板劣化，例如，剥离或破裂，并没有达到使得光伏器件 不能操作的程度。在一些实施例中，一旦从表面移开基板，粘合剂部配置成使得剩余的粘合剂就可 以基本从基板去除。粘合剂的降解和去除可以采用诸如剥离、刮擦或应用溶剂或其他溶液、 加热、冷却或其组合这样的工艺。在一些实施例中，粘合剂的成分和/或降解粘合剂部的手 段将使得在用于降解粘合剂以从表面拆卸基板的工艺之后，不需要对基板进行进一步处理 以从基板去除粘合剂。在其他实施例中，在降解粘合剂以从表面拆卸基板之后，比如砂纸打 磨、摹拓等纹理化处理将应用于粘合剂的基板区域以加强粘合剂的后续应用。在另一示例性实施例中，粘合剂部具有两部分配置，其中它们的结构状态/成分 变化以用于控制何时在各部分之间发生粘合剂结合。粘合剂的第一部分施加到基板(或光 伏器件的非活性区)的底面(或者未暴露面)，其中在那里粘合剂的第一部分配置成并不 在与某些材料接触时粘合到例如皮肤或某些封装材料。在安装光伏器件时，粘合剂的第二部分施加到基板(或非活性区)所固定到的结构的表面。在一个实施例中，当基板布置到 表面上时，粘合剂的第一和第二部分配置成彼此接触地相互作用，使得它们固定地结合在 一起以将基板固定到表面，由此倚靠表面来固定光伏器件。在另一实施例中，粘合剂的第一 和/或第二部分包括微囊配置，该微囊包含粘合剂或其一部分，使得当基板布置在结构上 时，在其间夹有第一和第二粘合剂部分，粘合剂微囊破碎，使得以将基板结合到结构的方式 激活其内含物。粘合剂微囊可以保持在布置在基板或表面之上的涂层中，使得微囊中的内 含物与涂层相互作用以形成结合粘合剂，或者涂层可以配置为仅用于保持微囊且允许微囊 内的内含物在微囊破碎、溶解时将基板结合到表面。在其他实施例中，在需要时包括微囊的 粘合剂部分可以在光伏器件的多个部分和基板之间使用。在另一实施例中，当向通常在粘合剂部或其附近的区域施加能量时，粘合剂的第 一和第二部分被激活以结合在一起。例如，像上面讨论的示例一样，施加的能量可以是热 能，诸如在区域处施加热量或者冷却区域。在其他实例中，安装被配置为使得电能被施加到 区域以激活粘合剂的第一和第二部分以结合在一起。而在另一示例中，化学试剂施加到该 区域以激活粘合剂的第一和第二部分以结合在一起。注意，例如，通过利用上面讨论的方 法，结合的粘合剂的第一和第二部分还配置成可非破坏性地拆卸。在另一示例性实施例中且参考图3，示出光伏系统30。安装系统30包括固定到界 面层34的一个或多个光伏器件32a、32b、32c和32d、基板36和装配系统38。在该实例中， 界面层34布置在光伏器件和基板36之间。装配系统38可以类似于光伏安装10的装配系 统20且并入上面讨论的替换实施例。在某些实施例中，界面层帮助管理光伏安装的特性，例如，热、化学、电学、易燃、昆 虫控制等。例如，界面层提供光伏器件和表面之间的热屏障。方位性可以具有用于结构的 建筑规范要求以具有最小量的热阻(R-值)。和具有较低R值的层相比，具有高R值的界面 层更加绝缘。在另一实施例中，聚氨基甲酸酯界面层布置在基板和表面之间。在另一实施例中，界面层可以配置成保护表面和/或基板和光伏器件免受潮湿。 在另一实例中，界面层可以配置成提供防止昆虫的保护。在又一实施例中，界面层可以配置 成使用防火等级或分类提供光伏器件和表面之间的防火屏障，使得火势减慢或者防止穿过 屏障。在另一实施例中，界面层是施加到表面的涂层，其中非活性区或基板可拆卸地固 定到该涂层。在另一实施例中，界面层是施加到非活性区、基板或中间层的非暴露面的涂 层，其中粘合剂部于是附着到该涂层。在这种实施例中，粘合剂部是可去除的，而涂层的一 部分也可以从非活性区、基板或中间层去除，而不劣化光伏器件以使得它们不能操作。参考图4，示出根据本发明的另一示例性实施例的光伏安装系统40。安装系统40 包括固定到基板44的隔开的光伏器件42a、42b、42c和42d以及装配系统46。在本示例性 实施例中，装配系统46包括多个隔开的粘合剂部48，其中粘合剂部将基板44固定到结构的 表面。粘合剂部均配置成使得基板的一部分从表面可非破坏性地拆卸，且并不使得光伏器 件由于该拆卸过程而变得不能操作。粘合剂部及其布置可以配置成满足特定环境、结构的配置、位置特定的建筑规范 需求，负荷条件等，以用于倚靠表面来固定光伏器件。在某些实施例中，粘合剂部具有独特 的配置以在预定负载条件期间保持基板和光伏器件倚靠表面。例如，且在一个实施例中，特定数目的粘合剂部(每个部分具有基本相同的表面积和成分)被选择为在预定风浮力条件 中保持基板和光伏器件倚靠表面。在另一实施例中，与用于保持基板和光伏器件倚靠表面 的剩余粘合剂部相比，某一数量的粘合剂部具有独特的成分、与基板的接触表面积和/或 相对于光伏安装和结构的取向。在另一实施例中，两行粘合剂部沿着基板布置在一个或多 个位置，用于倚靠表面来固定基板和光伏器件。在实施例中，如果确定或者建筑规范指示来自北向的疾风盛行，则和用于固定基 板到表面的剩余部分相比，较大数量的粘合剂部可以布置在安装接近北向的部分。另外，粘 合剂部的子集也可以具有比其余粘合剂部更高的强度成分、粘合剂部之间不同的间距和/ 或布置在较高负荷位置附近的较大接触表面积。在另一实施例中，两行隔开的粘合剂部布 置在高负荷位置附近，而单行隔开的粘合剂部在基板和表面之间的安装的其他区域使用。 当然，在另一实施例中，至少两行粘合剂部均勻地用在光伏器件安装周围，在安装的其他内 部位置具有或不具有粘合剂部。在另一替换实施例中，如图4所示，基板44包括多个隔开的切口 50。切口可以帮 助减小例如当光伏器件安装经受大风负荷条件时倾向于从表面提起该光伏器件安装的压 力。在另一应用中，切口可以帮助减小在安装条件中，例如由于过度伸展基板的一部分导致 的材料张力引起的基板劣化。在另一应用中，切口可以帮助减小在安装之后，例如由于热循 环导致的材料张力引起的基板劣化。当然，使用的切口的数目将取决于安装设计适应的特 定环境、安装配置、负荷条件等。并且在另一替换实施例中，安装系统可以结合隔膜，压力均 衡阀，以抵消与风浮力负荷条件相关的有害影响。当然，安装系统40的替换实施例可以包括上面相对于图1的安装系统10讨论的 基板或隔膜材料，且可以使用参考图3的安装系统30讨论的界面层。另外，在其他实施例 中，基板、非活性层或其他中间层可以包括结构加强或者修改为容纳装配件(比如粘合剂 部)、电学部件、紧固件、阀门和其他系统部件的部分。在其他光伏器件安装中，可能希望使用包括可拆卸装配件或压载件的装配系统来 倚靠表面固定光伏器件。压载件及其布置可以配置成满足特定环境、结构的配置、位置特定 的建筑规范需求、负荷条件等，用于倚靠表面来固定光伏器件。例如，压载件可以具有与唯 一材料、形状、尺寸和质量相关的配置以适合应用。一些非限制性示例是低剖面细长大质 量件、在大质量部分之上具有较低质量部分的圆形、块状、两片件以及穿孔件。在某些实施例中，装配系统使用压载件，所述压载件配置成倚靠具有基本水平的 取向或斜坡的表面来固定光伏器件，使得光伏器件安装或其部件并不由于重力影响而发生 位移。参考图5，示出根据本公开的示例性实施例的光伏安装系统60。安装系统60包括 光伏器件62和装配系统64。在本实施例中，装配系统64包括多个隔开的压载件66。压载 件配置成倚靠表面68来可拆卸地固定光伏器件62，如图6所示。如上面讨论的，表面例如 可以是建筑物表面(比如屋顶表面)或者结构的盖子。在该实施例中，光伏器件62包括接合在一起的活性区70和非活性区72。活性区 是光伏器件配置成将入射光转换成电能的区域。例如，活性区70可以包括薄膜双结或三结 太阳能电池构造。非活性区72是不用于将入射光转换成电能的光伏器件区域。在示例性 实施例中，制造光伏器件使得非活性区不是单独件，而是从活性区延伸的集成部分。
在一个实施例中，非活性区具有在远离活性区的方向上延伸的相似材料的薄膜结 构。在另一实施例中，非活性区由不同于活性区的材料构成。在另一实施例中，非活性区具 有与活性区不同的厚度。在其他实施例中，非活性区的部分被结构加强或修改以适应压载 件或用于可拆卸地固定压载件的紧固件。另外，在一些实施例中，非活性区可以包括上面参 考图4的安装系统40讨论的切口。压载件66配置成快速且牢固地固定到光伏器件的非活性区以推进非活性区(以 及光伏器件的结合的活性区)与表面相倚靠。另外，压载件配置成使得它们可以快速且容 易地以非破坏性的方式从非活性区拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。 在示例性实施例中，压载件和非活性区配置为使得最小数目的工具用于压载件与非活性区 的组装或去除。在一个实施例中，压载件和非活性区配置为不需要工具将两者固定在一起或者从 非活性区非破坏性地拆卸压载件。在一些实施例中，光伏器件可以被倚靠表面固定且稍后 以非破坏性方式从表面拆卸从而不劣化非活性区。在其他实例中，非活性区、基板或中间层 的一部分可能由于压载件的拆卸而劣化，但是并不劣化到由于该拆卸过程在下一次安装时 光伏器件不能操作的程度。压载件及其固定配置使得拆卸压载件不需要切断或刺穿非活性 区、基板或中间层。在一个实施例中，至少其中一个压载件66通过粘合剂(诸如冷结合粘合剂)可拆 卸地固定到非活性区72。在替换实施例中，至少其中一个压载件利用钩环紧固器件可拆卸 地固定到非活性区。在另一替换实施例中，至少其中一个压载件利用丝扣紧固件固定到非 活性区。例如，紧固件可以是平头位于非活性区的底面(非暴露面)的螺栓，其中螺栓的螺 母部分沿着非活性区材料的厚度延伸并延伸到或穿过布置在非活性区的暴露面的压载件。在某些实施例中，选择压载件的数目、它们的配置和/或布置以承受在光伏器件 安装的位置的某些条件，诸如但不限于风负荷、振动移动以及环境元素。例如，在某些实施 例中，压载件具有独特配置来在单一预定负荷条件期间保持光伏器件倚靠表面。例如，且在一个实施例中，某一数目的压载件(每一个具有基本相似的配置)沿着 非活性区布置以在一地理位置的预定风浮力条件下保持非活性区和光伏器件倚靠表面。在 另一实施例中，与用于保持光伏器件的非活性区倚靠表面的剩余压载件相比，某一数目的 压载件具有独特配置和/或与非活性区的接触表面积，或相对于光伏器件安装和结构的取 向。在另一实施例中，两行或更多的隔开的压载件在高负荷的位置附近布置，而单行隔开的 压载件可以用在不经历双行压载件所处区域的高负荷的装置的其他区域处。在另一实施例中，接触非活性区的压载件的表面包括纹理，使得当压载件与非活 性区相倚靠布置时，压载件沿着非活性区的移动被阻止。且在另一实施例中，非活性区的表 面可以具有阻止接触压载件沿着非活性区移动的纹理。当然，压载件和非活性区均可以具 有接触纹理化的表面以阻止压载件沿着非活性区移动。在另一示例性实施例中，且参考图7，示出光伏系统80。安装系统80包括固定到 界面层84的光伏器件82、基板86、以及具有多个隔开的装配件或压载件的装配系统88。在 该实施例中，界面层84布置在光伏器件82和基板86之间。界面层84基本类似于图3的 安装系统30的界面层34且可以具有参考界面层34讨论的替换形式。当然，在替换实施例 中，基板86可以具有如参考图1的安装系统10的基板14讨论的替换形式。装配系统88可以类似于光伏安装60的装配系统64和/或合并了上面讨论的替换实施例。参考图8，示出根据另一示例性实施例的光伏安装系统100。安装系统100包括多 个隔开的光伏器件102a、102b、102c和102d、基板104以及装配系统106。在本实施例中， 装配系统106包括多个隔开的压载件108。压载件配置成倚靠表面来固定基板104 (光伏器 件固定到其上)。压载件还配置成可从基板非破坏性拆卸，且光伏器件并不由于该拆卸过程 变得不能操作。在本实施例中，基板104还包括多个隔开的切口 110，其目的基本类似于此 前讨论的图4的安装系统40的切口 50。在其他替换实施例中，利用压载件盖子，压载件被固定到光伏器件的非活性区或 者中间层或基板。在这种实施例中，压载件仅放置在非活性区或基板的暴露区域上且通过 盖子可拆卸地保持在适当位置。盖子布置在压载件上，与非活性区或基板接触。在某些实 施例中，盖子是布置在压载件之上的单独部件，且可拆卸地附着到非活性区或基板。在替换 实施例中，盖子是非活性区或基板的集成部分。在这种实施例中，压载件盖包括盖固定件，该盖固定件配置成可拆卸地固定到非 活性区或基板的互补固定件。在某些实施例中，类似于上面参考粘合剂部和压载件的独特 配置以适合特定环境和/或负荷条件所讨论的，利用固定件的压载件布置可以具有独特的 配置以适合应用。在一个示例性实施例中，尽管压载件可以基本类似，但是和安装的其他位 置的剩余压载件相比，某一数目的盖子/固定件可以具有较高强度配置以用于在经历较高 负荷的安装的位置固定压载件。在此处考虑的实施例中，固定件可以具有各种配置，诸如可降解/可去除的粘合 剂、钩环紧固器件、搭扣配合部件或推拉锁型机制。钩环紧固件包括金属、塑料型机械部件 或总部在新汉普郡的曼彻斯特的Velcro USA供应的Velcro产品。在其他实施例中，中间 层、非活性区、基板或界面层包括被结构加强或修改以容纳此位置的固定件的部分。在又一替换实施例中，压载件本身可以具有这种配置压载固定件是配置成可拆 卸地固定到非活性区或基板的互补固定件的压载件的集成部分。例如，压载件可以具有诸 如粘合剂、钩环紧固器件、搭扣配合部件或推拉锁型机制的集成紧固件。在又一替换实施例 中，压载紧固件是盖子，其中该盖子具有啮合互补基板固定件的盖固定件。在另一示例中，压载件包括强制啮合互补母件(female)部分由此倚靠基板来可 拆卸地固定压载件的搭扣配合公件部分。在另一示例中，接合到压载固定件的部件滑动地 啮合互补基板固定件且合并可拆卸地固定压载固定件与基板固定件的啮合锁，以倚靠基板 来可拆卸地固定压载件。在一些实施例中，可拆卸啮合锁定机制以类似于座位安全带扣的 方式操作。在替换实施例中，除了固定件之外，可以使用压载件盖以将压载件固定到非活性 区或基板。还可以考虑，在某些应用中，装配系统包括用于可拆卸地将光伏器件固定到表面 的压载件和粘合剂部的组合。而且，在光伏器件可以从一个地点迁至具有不同环境条件和/ 或结构的另一地点的其他应用中，可能希望将先前的装配系统改变为不同的装配系统以适 应新的安装。此处旨在表明，粘合剂部配置和压载件配置的某些实施例可以非破坏性地从 附着部件去除，使得装配系统的新配置可以与被重新安置的光伏器件一起使用以适合新安 装。还可以考虑，在另一实施例中，光伏器件非破坏性地附着在布置在不规则表面上的基板之上，该不规则表面诸如但不限于砂砾、灰尘、草等。附着方法包括前面考虑粘合剂 和/或压载件的应用所讨论的那些方法。在另一替换实施例中，隔开的压载件仅布置在光伏器件的非活性区或基板的暴露 区域上以推进光伏器件与表面相倚靠。在该实施例中，压载件不固定到非活性区，而是由于 压载件的质量而推进非活性区与装配表面相倚靠。在示例性实施例中，压载件被穿孔以减 小例如经历风负荷的表面积，使得压载件保持非活性区或基板倚靠表面。压载件还可以利 用空气动力学被配置为使得风负荷不太可能使压载件发生位移。例如，压载件可以包括圆 形或锥形部等以减小压载件由于风负荷而移位的机会。在另一替换实施例中，隔开的压载 件可以使用通过穿孔部分的连接件(例如，线缆或杆)耦合在一起。在该实施例中，任何一 个压载件较不可能在经受大风负荷时相对于其他压载件移动很大的距离。在又一替换实施例中，压载件还具有用于插入和去除压载材料的装置。例如，压载 件可以具有填充和排泄端口或者用于填充和稍后去除压载材料的可拆卸部分。具有这种配 置的压载件可以在选择和改变压载材料方面具有效用和灵活性以适合安装光伏器件的特 定环境和/或负荷条件。刚刚讨论的压载件的配置还提供不必运输沉重压载件的益处。在某些实施例中，自由隔开的压载件可以配置成使得压载件的第一部分配置且定 位为在诸如大风负荷或振动负荷的环境条件中保持光伏器件的一部分倚靠表面。压载件的 第二部分具有不同的配置且定位于在不同于压载件的第一部分经历的负荷条件中保持光 伏器件的另一部分倚靠表面。当然，利用自由隔开的压载件的光伏器件安装可以包括此前 讨论的诸如中间层、隔膜或界面层的一层或更多层。还可以考虑，此处讨论的实施例还可以配置成遵循诸如安全监测实验室或工厂互 保研究中心(UL/FM)这样的组织设定的规范。例如，包括可非破坏性地拆卸的装配系统的 光伏器件安装满足涉及材料、尺寸、重量、强度、电学、点火/火焰、昆虫、啮齿动物等规范的 某些组织需要。尽管上面的描述涉及利用固定光伏器件的可非破坏性地拆卸的装配系统的光伏 器件安装的某些实施例，本发明的原理可应用于此处未公开的光伏器件安装的其他实施 例。鉴于此处提出的教导，其他本发明的修改和变型对本领域技术人员来说是显而易见的。 上面是特定实施例的说明，绝非其实践的限制。下面包括所有等价权利的权利要求限定了 本发明的范围。
权利要求
1.一种用于倚靠表面来固定光伏器件的装配系统，该装配系统包含用于将光伏器件的 非活性区固定到表面的装配件，该装配件配置成使得非活性区能够从表面非破坏性地拆卸 且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。
2.根据权利要求1所述的装配系统，其中该表面是平面表面。
3.根据权利要求1所述的装配系统，其中该装配件利用干涉配合啮合将光伏器件的非 活性区固定到表面。
4.根据权利要求3所述的装配系统，还包含在该非活性区周围隔开的多个装配件，至 少其中两个装配件利用干涉配合啮合，所述装配件的每一个配置成使得非活性区的一部分 能够从表面非破坏性地拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。
5.根据权利要求4所述的装配系统，其中所述装配件具有在光伏器件上施加的预定负 荷条件期间将光伏器件的非活性区固定到表面的配置。
6.根据权利要求4所述的装配系统，还包含基板，光伏器件固定到该基板，其中，所述 装配件在该基板周围隔开以用于将基板固定到表面，所述装配件的每一个配置成使得基板 的一部分能够从表面非破坏性地拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。
7.根据权利要求6所述的装配系统，还包含布置在光伏器件和基板之间的界面层。
8.根据权利要求1所述的装配系统，其中该光伏器件的非活性区还包括切口。
9.根据权利要求1所述的装配系统，其中该装配件是粘合剂部。
10.根据权利要求9所述的装配系统，其中该粘合剂部具有在光伏器件上施加的预定 负荷条件期间将光伏器件的非活性区固定到表面的配置。
11.根据权利要求9所述的装配系统，其中该粘合剂部包含施加到非活性区的第一部 分和施加到表面的第二部分，其中该第一和第二粘合剂部分的每一个具有使得在粘合剂部 的第一和第二部分之间接触期间激活结合的配置。
12.根据权利要求11所述的装配系统，其中该第一和第二粘合剂部分的每一个具有这 种配置在粘合剂部的第一和第二部分之间接触之后，当向通常与第一粘合剂部分相对的 非活性区施加能量时激活结合。
13.根据权利要求9所述的装配系统，其中该粘合剂部具有这种配置通过施加能量到 粘合剂部附近的区域以从表面非破坏性地拆卸非活性区，其被劣化。
14.根据权利要求9所述的装配系统，其中该粘合剂部具有这种配置通过向粘合剂部 施加溶液以从表面非破坏性地拆卸非活性区，其被劣化。
15.根据权利要求9所述的装配系统，还包含多个隔开的粘合剂部以用于将非活性区 固定到表面，所述粘合剂部的每一个配置为使得非活性区的一部分能够从表面非破坏性地 拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。
16.根据权利要求15所述的装配系统，其中该多个粘合剂部具有在光伏器件上施加的 预定负荷条件期间将光伏器件的非活性区固定到表面的配置。
17.根据权利要求16所述的装配系统，其中所述粘合剂部的配置包括具有第一配置的 第一组粘合剂部以及具有第二配置的第二组粘合剂部，粘合剂部的第一配置在预定负荷条 件期间将非活性区的第一部分固定到表面，粘合剂部的第二配置在不同于该预定负荷条件 的负荷条件期间将非活性区的第二部分固定到表面。
18.根据权利要求15所述的装配系统，还包含基板，光伏器件固定到该基板，其中，所述粘合剂部在该基板周围隔开以用于将该基板固定到表面，所述粘合剂部的每一个配置成 使得基板的一部分能够从表面非破坏性地拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不 能操作。
19.根据权利要求18所述的装配系统，其中所述粘合剂部的配置包括具有第一配置的 第一组粘合剂部以及具有第二配置的第二组粘合剂部，粘合剂部的第一配置在预定负荷条 件期间将基板的第一部分固定到表面，粘合剂部的第二配置在不同于该预定负荷条件的负 荷条件期间将基板的第二部分固定到表面。
20.根据权利要求18所述的装配系统，其中多个隔开的光伏器件被固定到基板。
21.根据权利要求18所述的装配系统，还包含布置在光伏器件和基板之间的界面层。
22.根据权利要求18所述的装配系统，其中该基板还包括切口。
23.一种用于倚靠表面来固定光伏器件的装配系统，该装配系统包括布置在光伏器件 的非活性区上的多个隔开的压载件，其中所述压载件推进非活性区与表面相倚靠。
24.根据权利要求23所述的装配系统，其中该表面是平面表面。
25.根据权利要求23所述的装配系统，其中所述压载件被穿孔。
26.根据权利要求25所述的装配系统，其中所述隔开的压载件使用利用孔的一部分的 连接件耦合在一起。
27.根据权利要求23所述的装配系统，还包含基板，光伏器件固定到该基板，所述隔开 的压载件布置在基板上且所述压载件推进基板与表面相倚靠。
28.根据权利要求27所述的装配系统，其中，所述压载件牢固地固定到基板，且所述压 载件的每一个配置成能够从基板非破坏性地拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得 不能操作。
29.根据权利要求28所述的装配系统，其中所述压载件中的至少一个使用粘合剂被可 拆卸地固定到基板。
30.根据权利要求28所述的装配系统，其中所述压载件中的至少一个利用钩环紧固件 被可拆卸地固定到基板。
31.根据权利要求28所述的装配系统，其中所述压载件中的至少一个包括啮合互补基 板固定件的压载固定件。
32.根据权利要求31所述的装配系统，其中该压载固定件是搭扣配合、钩环或啮合-锁 紧固件之一。
33.根据权利要求31所述的装配系统，其中该压载固定件是布置在该压载件上的盖 子，该盖子具有啮合互补基板固定件的盖固定件。
34.根据权利要求33所述的装配系统，其中该盖子是基板的集成部分。
35.根据权利要求31所述的装配系统，还包含布置在光伏器件和基板之间的界面层。
36.根据权利要求31所述的装配系统，其中所述压载件的配置包括具有第一配置的第 一组压载件以及具有第二配置的第二组压载件，压载件的第一配置在预定负荷条件期间将 基板的第一部分固定到表面，压载件的第二配置在不同于该预定负荷条件的负荷条件期间 将基板的第二部分固定到表面。
37.一种将光伏器件固定到表面的方法，该方法包含沿着基板的非暴露面布置装配件，其中光伏器件固定到该基板的暴露面；以及将装配件固定到表面，该装配件配置成使得基板能够从表面非破坏性地拆卸且光伏器 件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述装配件中的至少一个包含粘合剂部或搭扣 配合紧固件。
39.根据权利要求38所述的方法，其中该粘合剂部包含施加到基板的第一部分和施加 到表面的第二部分，其中该第一和第二粘合剂部分具有使得在粘合剂部的第一和第二部分 之间接触期间激活结合的配置。
40.根据权利要求39所述的方法，其中该粘合剂部具有这种配置通过施加能量到粘 合剂部附近的区域以从表面非破坏性地拆卸基板，其被劣化。
41.根据权利要求37所述的方法，还包含在光伏器件和基板之间设置界面层的步骤。
全文摘要
根据本发明的示例性实施例提供一种用于将光伏器件固定到表面的装配系统。该装配系统包含用于将光伏器件的非活性区固定到表面的一个或多个装配件。该装配件配置成使得非活性区可从表面非破坏性地拆卸且光伏器件并不由于该拆卸过程而变得不能操作。在示例性实施例中，该装配系统包括装配件的独特配置，以用于在光伏器件上施加的预定负荷条件期间倚靠表面来固定光伏器件。
文档编号H01L31/042GK102007602SQ200980113763
公开日2011年4月6日 申请日期2009年2月17日 优先权日2008年2月19日
发明者J·考尔, S·古哈, U·瓦德 申请人:联合太阳能奥沃尼克有限责任公司