专利名称：固定太阳能模件到基底上的体系与方法
技术领域：
本发明涉及固定(attach)太阳能模件到基底上的体系和方法，和更特别地涉及 固定太阳能模件到不均勻的屋顶基底上所使用的自粘附隔板(spacer)。
背景技术：
光生伏打太阳能面板或模件通常包括在多个基底之间层压和/或夹在其间的光 生伏打电池。大多数光生伏打电池是硬质的晶片-基结晶硅电池或具有在基底上沉积的碲 化镉(Cd-Te)、无定形硅或二硒化铜-铟(CuInSe2)的薄膜模件。该薄膜光生伏打模件可以 或者硬质或者软质。通过在软质基底上沉积光生伏打层和任何其他所需的层，生成软质薄 膜电池和模件。光生伏打电池电连接到彼此上和电连接到其他太阳能面板或模件上，形成 集成体系。光生伏打模件可以直接安装在建筑物的屋顶基底上。然而，许多屋顶基底在足以 支持光生伏打模件的大面积上不是平坦的。由于屋顶材料的设计特征，例如加劲的肋条 (ribs)、紧固件或其他突出物(它们是屋顶基底的必须组件)导致可产生屋顶基底的不均 勻或不规则物。屋顶基底的不均勻物也可来自于辅助操作，例如施加到已有屋顶材料上的 涂层，以延长屋顶的寿命或者符合环境主导(initiative)的要求。不均勻或不规则的屋顶 基底可使得难以合适地固定光生伏打模件到屋顶基底上并在光生伏打模件上产生非所需 的应力点。因此，本领域需要可操作地紧固太阳能模件到不均勻屋顶基底上的自粘附的隔 板。而且，该隔板必须满足耐候性和强度标准，例如抗紫外线曝光，冷冻和解冻循环，雨，雪， 冻雨，和冰雹暴露，风的托举力，和极端温度。
发明内容
本发明提供固定太阳能模件到具有表面不规则度或不均勻度的基底上所使用的 隔板。该隔板包括隔板层和在隔板层的相对侧上的两层粘合剂层。隔板的厚度大于基底表 面上的任何预期的不规则度或不均勻度。隔板由提供充足强度和耐候性的材料组成。在本发明的一个实例中，提供紧固太阳能模件到屋顶基底上的组装件。屋顶基底 包括至少一对平行隔开的屋脊(ridge)。该组装件包括具有顶部表面和底部表面的隔板。 该隔板具有小于介于该对屋脊之一和该对屋脊另一个之间距离的第一尺寸，和该隔板具有 大于至少一对屋脊的底部和至少一对屋脊顶部之间距离的第二尺寸。第一粘合剂层包括第 一表面和第二表面。第一表面与隔板顶部表面的至少一部分接触，和第二表面与太阳能模 件的至少一部分接触。第二粘合剂层包括第一表面和第二表面。第一表面与隔板的底部表面的至少一部分接触，和第二表面与屋顶基底的至少一部分接触。该组装件置于至少一对 屋脊之间，以便将太阳能模件粘附到屋顶基底上。在本发明的另一实例中，在隔板的第一侧表面和隔板的第二侧表面之间垂直测量 第一尺寸。在本发明的再一实例中，在隔板的顶部表面和底部表面之间垂直测量第二尺寸。在本发明的再一实例中，第一粘合剂层完全覆盖隔板的顶部表面，和第二粘合剂 层完全覆盖隔板的底部表面。在本发明的再一实例中，第二粘合剂层粘附到基底上，和第一粘合剂层粘附到太 阳能模件上。在本发明的再一实例中，隔板由乙烯丙烯二烯烃三元共聚物，聚丙烯，或聚氯乙烯 中至少一种组成。在本发明的再一实例中，第一和第二粘合剂层的组成包括未固化的橡胶状聚合物 共混物，至少一种增粘剂或固化剂共混物，和聚丁烯均聚物。在本发明的再一实例中，第一和第二粘合剂层包括存在量为约10% -约60wt% 的未固化的橡胶状聚合物共混物，存在量为约5% -约25wt%的至少一种相容的增粘剂， 或者存在量为约_约5wt%的固化剂共混物，该相容的增粘剂包括酚类增粘剂树脂，固 化剂共混物包括固化促进剂，硫活化剂，和固化硫化剂中至少一种，和存在量为约20% -约 60wt%的聚丁烯均聚物。在本发明的再一实例中，隔板包括可拆除地固定到粘合剂层上的剥离衬里。根据此处提供的说明，进一步的应用领域将变得显而易见。应当理解，说明书和具 体实施例拟用于仅仅阐述目的且不打算限制本发明公开内容的范围。
图1是位于例举的屋顶基底和例举的太阳能模件之间的根据本发明原理的隔板 的实施方案的截面视图；和图2是根据本发明原理的隔板的实施方案的截面视图。
具体实施例方式下述说明在性质上仅仅是例举且不打算限制本发明的公开内容、应用或用途。参考图1，阐述了与例举的基底12和例举的太阳能模件14一起使用的根据本发明 原理的隔板10。隔板10可操作地固定太阳能模件14到基底12上，正如以下进一步详细地 描述的。基底12优选是建筑物的屋顶，但可使用其他基底，且没有脱离本发明的范围。基 底12可由各种组合物组成，例如乙烯丙烯二烯烃三元共聚物(EPDM)，热塑性烯烃(TPO)，聚 氯乙烯(PVC)，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性的浙青，无规聚丙烯(APP)改性的浙青， 镀锌钢，铝，不锈钢，和上漆的钢，所述上漆的钢包括聚偏氟乙烯(PVDF)JP KYNAR 涂覆的 钢。基底12包括具有一个或更多个不规则物18的外表面16。在所提供的实例中，不规则 物18是规则地间隔的、平行、纵向肋条或在基底12的一部分上延伸的屋脊，然而，在外表面 16内可存在各种其他种类的不规则物，其中包括紧固件，其他突出物，和任何其他不均勻的 轮廓。
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太阳能模件14可具有各种形式，且没有脱离本发明的范围，它通常包括固定到支 持基底(未示出)上的至少一个光生伏打电池(未示出)。与本发明一起使用的例举光生 伏打电池包括，但不限于，具有碲化镉(Cd-Te)层的薄膜电池，无定形硅，或二硒化铜-铟 (CUInSe2)，或包埋在层压膜内的结晶硅片，或沉积在锗或另一基底上的砷化镓。光生伏打 电池可操作地由触发(striking)光生伏打电池的太阳光产生电流。支持基底可以由根据 其强度和耐候性而选择的任何数量的材料组成。回到图2，隔板10包括隔板层20，第一粘合剂层22，第二粘合剂层24，第一剥离衬 里26，和第二剥离衬里28。隔板层包括顶部表面21和与顶部表面21相对地布置的底部表 面23。隔板层20是固体或半固体材料，它足够坚固，以支持太阳能模件14并显示出充足的 抗压缩性，以确保在安装过程中，在辊压或挤压太阳能模件14到隔板10的过程中，太阳能 模件14与第二粘合剂层24充分接触。隔板层20必须还提供长期的抗环境暴露，当与粘合 剂层22、24 —起使用时，显示出充足的粘合剂特征，足够结实，以提供抗机械力，例如因风 导致的抬举力，和足够挠曲性，以便允许在最接近基底12处的底部表面23与外表面16内 的不规则物保形贴合(conform)。隔板层20优选包括选自EPDM、聚丙烯或PVC中的材料。 然而，隔板层20可包括显示出所需性能的替代组成，例如聚乙烯、丁腈橡胶、乙烯乙酸乙烯 酯、聚苯乙烯、丁基橡胶、新戊二烯橡胶、硅橡胶(silicone)或嵌段共聚物。隔板层20优选 是发泡的组合物；然而，也可在没有脱离本发明范围的情况下，使用波纹或固体板材型材。第一和第二粘合剂层22、24位于隔板层20的相对侧上。粘合剂层22、24可操作 地粘附到基底12和太阳能模件14上。第一粘合剂层22包括第一表面25和与第一表面25 相对的第二表面27。第一粘合剂层22中的第一表面25与隔板层20的顶部表面21接触， 和第一粘合剂层22的第二表面27与太阳能模件14接触。第二粘合剂层24包括第一表面 29和与第一表面29相对的第二表面31。第二粘合剂层24中的第一表面29与隔板层20 中的底部表面25接触，和第二粘合剂层24中的第二表面31与屋顶基底12接触。粘合剂层22、24必须由能粘附到以上所述的各种基底12和太阳能模件14上同时 显示出所需的耐候性和强度标准，例如抗紫外线曝光，冷冻和解冻循环，雨，雪，冻雨，和冰 雹暴露，风的托举力，和极端温度的组合物组成。以下提供例举的组合物
权利要求
紧固太阳能模件到屋顶基底上的组装件，该屋顶基底具有至少一对平行隔开的屋脊，该组装件包括具有顶部表面和底部表面的隔板，其中隔板具有小于介于该对屋脊之一和该对屋脊另一个之间距离的第一尺寸，和该隔板具有大于至少一对屋脊的底部和至少一对屋脊顶部之间距离的第二尺寸；具有第一表面和第二表面的第一粘合剂层，其中第一表面与隔板顶部表面的至少一部分接触，和第二表面与太阳能模件的至少一部分接触；具有第一表面和第二表面的第二粘合剂层，其中第一表面与隔板的底部表面的至少一部分接触，和第二表面与屋顶基底的至少一部分接触；和其中该组装件置于至少一对屋脊之间，以便将太阳能模件粘附到屋顶基底上。
2 权利要求1的组装件，其中在隔板的第一侧表面和隔板的第二侧表面之间垂直测量 第一尺寸。
3.权利要求1的组装件，其中在隔板的顶部表面和底部表面之间垂直测量第二尺寸。
4.权利要求1的组装件，其中第一粘合剂层完全覆盖隔板的顶部表面，和第二粘合剂 层完全覆盖隔板的底部表面。
5.权利要求1的组装件，其中第二粘合剂层粘附到基底上，和第一粘合剂层粘附到太 阳能模件上。
6.权利要求1的组装件，其中隔板由乙烯丙烯二烯烃三元共聚物，聚丙烯，或聚氯乙烯 中至少一种组成。
7.权利要求1的组装件，其中第一和第二粘合剂层的组成包括未固化的橡胶状聚合物 共混物，至少一种增粘剂或固化剂共混物，和聚丁烯均聚物。
8.权利要求1的组装件，其中第一和第二粘合剂层包括存在量为约10wt% -约60wt%的未固化的橡胶状聚合物共混物， 存在量为约5wt% -约25衬％的至少一种相容的增粘剂，或者存在量为约Iwt % -约 5衬％的固化剂共混物，其中相容的增粘剂包括酚类增粘剂树脂，固化剂共混物包括固化促 进剂，硫活化剂，和固化硫化剂中至少一种，和存在量为约20wt% -约60wt%的聚丁烯均聚物。
9.将太阳能模件紧固到屋顶基底上的组装件，该屋顶基底具有至少一对平行隔开的屋 脊，该组装件包括具有顶部表面和底部表面的隔板，其中隔板具有小于介于该对屋脊之一和该对屋脊另 一个之间距离的第一尺寸，和该隔板具有大于所述至少一对屋脊的底部和所述至少一对屋 脊顶部之间距离的第二尺寸；具有第一表面和第二表面的第一粘合剂层，其中第一表面与隔板顶部表面的至少一部 分接触，和第二表面与太阳能模件的至少一部分接触；具有第一表面和第二表面的第二粘合剂层，其中第一表面与隔板的底部表面的至少一 部分接触，和第二表面与屋顶基底的至少一部分接触； 其中第一和第二粘合剂层各自包括存在量为约10wt% -约60wt%的未固化的橡胶状聚合物共混物， 存在量为约5wt% -约25衬％的至少一种相容的增粘剂，或者存在量为约-约5衬％的固化剂共混物，其中相容的增粘剂包括酚类增粘剂树脂，固化剂共混物包括固化促 进剂，硫活化剂，和固化硫化剂中至少一种，和存在量为约20wt% -约60衬％的聚丁烯均聚物；其中该组装件置于所述至少一对屋脊之间，以便将太阳能模件粘附到屋顶基底上。
10.权利要求9的组装件，其中在隔板的第一侧表面和隔板的第二侧表面之间垂直测量第一尺寸。
11.权利要求9的组装件，其中在隔板的顶部表面和底部表面之间垂直测量第二尺寸。
12.权利要求9的组装件，其中第一粘合剂层完全覆盖隔板的顶部表面，和第二粘合剂 层完全覆盖隔板的底部表面。
13.权利要求9的组装件，其中第二粘合剂层粘附到基底上，和第一粘合剂层粘附到太 阳能模件上。
14.权利要求9的组装件，其中隔板由乙烯丙烯二烯烃三元共聚物，聚丙烯，或聚氯乙 烯中至少一种组成。
全文摘要
紧固太阳能模件到具有表面不规则物或不均匀度的基底上所使用的隔板，包括位于两层粘合剂层之间的隔板层。该隔板的厚度大于在基底表面上的任何预期的不规则物或不均匀度。隔板由提供充足强度和耐候性的材料组成。
文档编号F24J2/52GK101984764SQ200980111689
公开日2011年3月9日 申请日期2009年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者D·布思, T·奥奈尔 申请人:爱多克产品股份有限公司