专利名称：屋顶用光电瓦片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于屋顶的光电瓦片(photovoltaic tile)。更具体地，本发明涉及一种包括多个所述瓦片的用于屋顶的光电瓦片，其中这些瓦片中的至少两个相邻的瓦片彼此间至少部分重叠，包括主体，该主体包括构成顶边和底边的重叠边缘，形成顶边来覆盖相邻瓦片中的至少一个瓦片的底边；光电层，该光电层放置在底边外部的主体的上表面的自由部上，以及电连接器，通过电导体将电连接器与光电层连接来将屋顶的至少两个相邻瓦片的光电层彼此电连接。
背景技术：
从专利文件NL1005287中已知了这种瓦片，其中，光电瓦片包括连接器，连接该连接器需要精确的操作瓦片来防止该连接器的退化。
发明内容
本发明的目的特别在于解决现有技术的缺陷。为了这个目的，本发明涉及一种用于屋顶的光电瓦片，包括多个所述瓦片，这些瓦片中的至少两个相邻的瓦片彼此间至少部分重叠，该瓦片包括主体，该主体包括构成顶边和底边的重叠边缘，形成顶边来覆盖相邻的瓦片中的至少一个瓦片的底边；光电层，该光电层放置在底边外部的主体的上表面的自由部上；以及电连接器，通过电导体将电连接器与光电层连接来将屋顶的至少两个相邻瓦片的光电层彼此电连接。在该瓦片中，通过嵌套将电连接器设置在装配件中，在重叠边缘设置所述装配件，从而使得在放置两个相邻瓦片的过程中，所述重叠边缘能够彼此定位，从而使得通过装配件的嵌套，电连接器彼此间进行电连接。由于这些设置，瓦片的相同部分起到电连接的功能和用于将相邻瓦片保持在位的相互保持功能。在根据本发明的瓦片的不同实施例中，也可以使用下述构造中的一个或多个导体在瓦片的主体的内部并在光电层和它们的电连接器之间的行程中；嵌套装配件，一方面，包括至少一个从顶边或底边中的一个突出的接线片，并且另一方面，包括至少一个在其他的底边或顶边中缩回的罩，电连接器在它们的接线片和它们的罩中缩回；接线片形成有从其重叠边缘突出的插头，并且罩形成有从其重叠边缘缩回而形成的接头；接线片和罩基本垂直于瓦片的正中面，其中该面与容纳瓦片的屋顶表面的平面平行；光电层与环境直接接触；
光电层是使用柔性粘合剂粘附到瓦片上的薄膜，使得可以吸收在主体和薄膜之间不同的膨胀；形成光电层的薄膜容纳在从主体的自由端处的主体的上表面缩回的凹部中，这样设置凹部的深度使得薄膜的上表面与主体的上表面的自由边缘的外围部分平齐；主体上被光电薄膜覆盖的上表面区域至少被部分掏空而形成冷却管道，冷却管道允许在主体和光电薄膜之间的局部空气通道；冷却管道是槽，并且主体限定排气管道一方面出现在槽中的一个中，另一方面出现在瓦片的下表面上；光电层是光电纳米粒层；瓦片的主体由聚合物基材料制成，例如陶瓷填充物，或者木基材料；主体具有在注塑成型之后或压缩成型中冷却时适于聚合的材料基础；使用保护性矿物层来覆盖瓦片的主体的上表面，特别是防止紫外线；瓦片包括在主体的下表面的隔热层；通过下涂饰层覆盖隔热层；主体包括用于限定内部空间的上半壳和下半壳；用泡沫填充在上半壳和下半壳之间的内部空间；主体包括至少一个内部隔热层；主体包括用于将直流转换为交流的电子元件。此外，本发明还涉及一种制造根据本发明的光电瓦片的方法，该方法包括在模具中设置导体的步骤，其中导体的至少一端设有电连接器，以及在包含有导体的模具中成型瓦片的主体的步骤。根据一个实施例，该方法包括在成型主体的步骤之前，在模具中设置光电层的步
马聚ο根据另一个实施例，该方法包括在成型步骤之后并且在将主体从模具中移出的步骤之后，在主体的上表面上设置光电层的步骤。根据其他特征，该方法包括在将瓦片的至少第一个放置在框架面上后，使第二瓦片靠近从而相对第一瓦片的底边设置第二瓦片的顶边的步骤；以及通过使其与所述框架面的平面基本垂直放置第二瓦片，使该第二瓦片与第一瓦片相邻，一方面，第二瓦片的顶边与第一瓦片的底边重叠，并且另一方面，通过嵌套以与框架面基本垂直地嵌套装配件，来机械地保持瓦片并且使它们电连接。此外，本发明还涉及一种用于屋顶的覆盖组件，包括多个彼此相邻设置的根据本发明的光电瓦片，当它们的电连接器电连接时，瓦片中的一个瓦片的顶边与相邻瓦片中至少一个瓦片的底边重叠。
在下面多个不是作为限制的例子的实施例的描述中，根据附图可以显现出本发明的其他目的，特征和优点，其中图1是根据本发明的光电瓦片的俯视类型的透视图；图2是根据本发明的瓦片的部分纵向横截面视图，沿着图1中的II-II线，示出了瓦片的嵌套组件和电连接器元件；图3是图1中瓦片的俯视图；图4至图6是瓦片分别沿着图3中的线IV-IV到线VI-VI的横截面视图；图7是示出图1所示的多个瓦片的组件的透视图；图8是图1所示的瓦片的仰视类型的透视图；图9是示出了图1中所示的瓦片的电连接器的细节的部分透视图；图10是示出了图8中所示的瓦片的电连接器的细节的部分透视图；图11和图12是示出了根据图1至图10中所示的瓦片的极性和布线的视图；图13是根据本发明的瓦片的内部导体的可选实施例的图3的类型的视图；图14和图15是示出了根据图13中所示的瓦片的极性和布线的视图；图16是图1中类型的平的瓦片的可选实施例的俯视类型的透视图；图17是图1中类型的薄瓦片的可选实施例的俯视视图类型的透视图；图18是根据本发明的沿着与瓦片的光电表面垂直的纵向平面的截面视图，示出了瓦片主体和它的连接器的可选实施例；图19是以俯视图的形式示出图18中示出的瓦片的电连接器的细节的部分透视图；图20是以仰视图的形式示出了图18中示出的瓦片的电连接器的细节的部分透视图；图21和图22是与瓦片的光电表面垂直的纵向平面的截面视图，示出了图18的瓦片的主体的可选实施例。在不同的视图中，相同的标号指定相同或相似的元件。
具体实施例方式在图中所示的本发明的实施例中，光电瓦片10包括波纹状主体12，该主体的右侧端面16和左侧端面14沿着它们高度的一半，在所述主体12的正中面P横断(或横切)。 波纹状瓦片是正弦曲线状的，从而正中面P经过与正弦曲线的X轴相应的轴，即平面P在瓦片的一半高度处，并且和通过瓦片的顶点的平面平行。这样，平面P和框架面的平面平行， 当将该瓦片结合到屋顶时，该瓦片放置在框架面的该平面上。在侧端部，主体10包括构成顶边20和底边22的部分重叠边缘，顶边形成为与屋顶的相邻的瓦片中的至少一个瓦片的底边部分重叠。顶边20在图1的左边，底边22在图1 中的右边。在瓦片10的边缘20和22处的厚度相对于瓦片的部分重叠边缘之间的中部的厚度减少。一方面，顶边20具有侧面阻断肋24，其中侧面阻断肋的侧端是左侧端面14，并且另一方面，具有与所述面14平行，并且从侧面阻断肋24朝向瓦片的内侧，出现在主体12的下表面12A的侧面阻断槽25。—方面，底边22具有侧面阻断肋26，其中侧面阻断肋的侧端是右侧端面16，并且侧面阻断肋的形状和侧面阻断槽25的形状是互补的。另一方面，底边22具有与所述面16 平行并且从侧面阻断肋26朝向瓦片的内侧的侧面阻断槽27，侧面阻断槽的形状和侧面阻断肋24的形状是互补的，侧面阻断槽出现在主体12的上表面12B。
在主体12的下表面12A，瓦片具有在主体的底边界定止挡壳32 (图8)的止挡肩 30(图2)。主体12的厚度从肩30朝向瓦片的上端面34均勻地变窄，所述表面34的高度基本与肩30的高度一致。一方面，肩30可以在框架的板条上垫屋顶的较低水平排的瓦片， 其中板条容纳在止挡壳32内。另一方面，肩30可以通过将其他水平排的瓦片的止挡肩30 压在紧临的最低排的瓦片的上端面34上来垫其他水平排的瓦片。较低排瓦片的上端边缘 36容纳在较高排瓦片的止挡壳32内。瓦片10具有与环境直接接触的光电层40。光电层40与主体12的上表面12B部分重叠，除了在至少在底边22和上端边缘36 的边界带上之外，当将这些瓦片安装在屋顶上时，没有照亮这两个边缘。通过最大化光电层表面来最大化电能产量，光电层表面在主体的上表面的自由部上，其尽可能的大，使得当将瓦片结合到屋顶时，它可以暴露在光照下。在所示的实施例中，光电层40是使用柔性粘合剂粘附到瓦片上的薄膜，使得可以吸收在主体12和薄膜40之间不同的膨胀。该薄膜是可以在市场上从能源转化设备公司 (ECD)的子公司美国联合太阳能公司制造的品牌UNI-S0LAR中得到的类型。该薄膜也可以是从加利佛利亚的NAN0S0LAR(纳米太阳能)公司或者科罗拉多的Ascent Solar公司得到的类型。这里，光电薄膜可以例如通过结合透明的保护层来抵挡室外使用环境。如图3至图6所示，形成光电层40的薄膜容纳在向主体的上表面12B内部凹陷的凹部12C里，并且光电层的底部包括空气通路槽42和排气管道44，该排气通道一方面出现在槽42中的一个中，另一方面出现在瓦片的下表面12A上。空气通路槽42和排气管道44 可以通过在薄膜和瓦片的主体之间的局部空气循环来冷却光电层40。在一个没有示出的可选实施例中，可以通过微刀片或微穿孔来形成代替槽的冷却凹部，该冷却凹部向主体内部凹陷允许空气局部通过主体和光电薄膜之间。除了审美方面，有利地，容纳在凹部的薄膜使得它的上表面在瓦片的边缘处不突出超过主体12的上表面12B，例如与所述表面平齐，这可以避免为了存储而将瓦片堆叠时， 薄膜的退化。在顶边20和底边22设置有通过水平电导体54与光电层40连接的电连接器52， 这可以使得在屋顶上相邻放置的瓦片10的光电层40彼此电连接。在嵌套装配件中形成电连接器52，从而使得，通过嵌套主体12的装配件(也就是安装在一起)将一个瓦片10嵌套在另一个瓦片10上，瓦片10的电连接器52彼此电连接。在图1至图10中所示的实施例中，电连接器52是装配件的一部分，一方面由接线片57组成，接线片形成突出进入侧面阻断槽25的插头，并且另一方面，具有罩58，该罩形成设置成收回进入侧面阻断肋26的接头。接线片57和罩58基本垂直于瓦片10的主体12 的正中面P延伸，或者相对于平面P稍微倾斜，例如倾斜10度或者20度。在如图9和图10中所示的实施例中，电连接器52的接线片57和罩58与主体12 是一体的，接线片和外壳具有六边形截面，其中该六边形截面具有不同长度的两个相对侧， 并且这两个相对侧的长度比其他侧的长度大。形成插头的接线片57和形成接头的罩58和通常用来给CPU和电脑显示器供电的插头和接头的类型类似。例如由铜制成的用于形成公连接器的三个管脚58A在每个罩58中，其平行于它们自身的轴，并且垂直于瓦片10的主体 12的正中面P延伸。在接线片57中形成由形成为两个半壳状的母连接元件构成的三个插
7孔57A(例如由铜制成)。管脚的数量并不限制在三个，并且可以例如少于3个，也可以只有一个单独的管脚。每个罩58的开口和每个接线片57的根部相应地包括密封槽57B和橡胶密封条 58B。管脚58A和插孔57A的高度适合于瓦片的波纹状的轮廓以及主体可用的厚度，接线片57的自由端和罩58的底部与瓦片的平面P平行。导体54与管脚58A和插孔57A电连接，如在电脑供电接头和插头中一样。主体通过成型聚合物材料而制成，例如，通过注射或压缩，与例如陶瓷的填充剂结合。例如，聚合物可以是聚丙烯(PP)或者高密度聚乙烯(HDPE)或者聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)或者聚四氟乙烯(PTFE)或者其他例如能经受室外环境条件并且足够坚固使得在冰雹的情况下不被折断的等同的材料。对于其他材料，主体可以由上述的聚合物制成，具有木材填孔剂或者注射的或者成形的木材浆糊。在图1至图8中所示的实施例中，电导体54以及它们与管脚和插孔的连接嵌在由成型材料制成的主体内，这可以有利地作为电气绝缘。在图1中所示的瓦片的尺寸大约是1米长和0.5米宽，瓦片的厚度在瓦片的最薄的部分大约25毫米和在肩30的50毫米之间变化，但是本发明可以适用于较小的瓦片，例如在长度和宽度方面小一半，或者如果需要的话，本发明可以适用于较大的瓦片。在一个实施例中，主体12的上表面12B被小于1毫米厚的保护性矿物层(或保护性无机层)(例如几微米的超细层)覆盖，并且目的在于使得填充的聚合物免受随着时间变化的天气影响，从而使得填充的聚合物不会由于例如来自太阳的紫外线而过早地老化。可以在主体的生产过程中或者在生产过程之后，在最后加工过程中应用保护性矿物膜。在与集成电子系统匹配的温度下将可选的矿物层固化在瓦片上。有利地，由于光电层40具有必然经受环境的性质，瓦片10上没有设置光电层40 和主体12的外部透明包装外壳。通过瓦片自身或者相邻的瓦片的主体12来保护电连接器 42和电导体44。在之前的描述中已经部分出现瓦片10的操作和使用，现在将会作更具体的解释。在放置瓦片的过程中，通常在设置有垂直的椽子的框架上定位第一、较低排的瓦片，其中水平板条安装在垂直的椽子上，使得瓦片的止挡肩30抵靠较低板条的垂直面，板条安置在止挡壳32内。例如通过使得钉子或螺钉通过形成在瓦片的上端边缘36内的穿孔来将这些瓦片钉在并旋紧在框架的第二板条上。接下来，通过放置，将上排瓦片一个接一个地定位在框架上，例如，在瓦片垂直下降后，每个瓦片10的正中面P基本与板条的平面平行，然后沿与所述平面垂直的方向以向下运动的方式放置每个瓦片。在所述向下运动的过程中，将较高排瓦片的肩30放置地压靠在较低排瓦片的上端边缘36的上表面34上(图7)。在这个向下运动的过程中，将顶边20 放置在底边22上，同时使得侧面阻断肋24或26与相应的侧面阻断槽27或25相嵌套，并且嵌套装配件来使得瓦片相对彼此位于中心，从而使得电连接器52彼此正确地电连接。实际上，居中使得瓦片以好的彼此间的定位来连接电连接器52，而瓦片不会退化。结果，接线片57和罩58在相对于瓦片10的平面P的倾斜面延伸，斜面被选为使得瓦片的向下运动在接近竖直方向上发生而不是在垂直平面P的方向上发生，倾斜角达到了屋顶倾斜的大小，例如比屋顶倾斜的角度稍小。有利地，装配件和它们的连接器在瓦片机械装配的同时完成了电连接，这样有利于减少用于屋顶的装配时间并消除瓦片的易碎操作。装配件也可以使得在放置瓦片的时候，能够相对彼此机械地保持所述瓦片。为了完成放置每个瓦片的操作，只需要将瓦片钉在或者旋拧在它的板条上，不需要执行相邻光电瓦片的特殊的布线操作。在放置瓦片时通过在安装在框架上的相应的连接器上进行简单的连接，完成瓦片与房屋的电网的布线，这个连接器的类型与瓦片的类型是一样的，并且集成到图12中所示类型的电路上。图12中所示的布线形式对应于在竖直排的相邻瓦片的电连接，简称为瓦片的串行连接。如图11所示，对于这种布线形式，位于瓦片10的顶部的电连接器52例如与可以包括三个模块40A的光电层40的正极连接。位于瓦片10的底部的电连接器52与光电层40 的负极连接。直流交流转换器63与每个通常从屋顶的顶部向底部延伸的瓦片排连接，排的负极例如在底部，并且排的正极在顶部。例如，每个标准类型的转换器63用于16至18个 100伏特和4安培的瓦片。如图13所示的可选的瓦片，电导体是垂直的，没有对于瓦片的其余部分进行任何其他的改变。通过如图15所示的布线将跟图13中所示的瓦片一样的瓦片彼此连接，这对应于在水平排的相邻瓦片的电连接，简称为瓦片的并行连接。这样的话，如图所示，位于瓦片10 的左边的电连接器52例如与可以包括三个模块40A光电层40的正极连接。位于瓦片10 的右边的电连接器52与光电层40的负极(图14)连接。直流交流转换器也与每排的三个瓦片的组连接，排的负极例如在排的左边，并且排的正极在排的右边。如图16所示的可选的瓦片，主体是平坦的，而不是波纹状的，相对于图1至图12 中描述的瓦片的其余部分没有做任何其他的改变。连接器52与例如在图9和图10中所示的连接器一样，但是这里只是作示意性地表示。如图17所示的基于相对于图1至图12中所描述的瓦片的可选的瓦片，由于它不包括侧面阻断槽和侧面阻断肋，瓦片的主体是薄的，并且具有基本恒定的厚度。通过平坦的侧面重叠边缘68的装置代替侧面阻断槽和侧面阻断肋，侧面重叠边缘具有侧面填隙肩70， 该侧面填隙肩被描述成用于垂直地垫平相对于图1至图12所述的实施例中的瓦片。这里，顶边20和包括电连接器52的底边22分别是瓦片的下边缘和上边缘。在图 17中示意性地示出的相应的接线片和罩，在瓦片之间产生机械的连接，从而使得它们居中， 并且防止它们相对于彼此滑动，同时，将连接器结合至与导体连接的部件。连接器是例如在图2、图9和图10中所示的，或者例如是与接线片的自由端和外壳的底部重叠的平板。有利地，上述的瓦片允许对齐地装配瓦片和错开地装配瓦片。在一个未示出的实施例中，瓦片10包括在主体12的下表面12A的隔热层。该隔热层例如是纤维或泡沫，或是由纤维和泡沫混合材料制成，例如相应地为石棉或者聚氨酯。 由例如聚合物层板或聚合物薄膜的下涂饰层覆盖隔热层，可以防止在处理瓦片的过程中的碰撞，如果适用的话，也防止潮湿。在一个未示出的实施例中，光电层是在以上述的“纳米太阳能”的名字已知的油墨和薄膜中使用的类型的光电纳米粒层。现在将详细地解释根据本发明的制造瓦片10的方法。首先，将与电导体54连接的薄膜形式的光电层40压在模具型腔的底部上，并且将导体54定位在模具里，并且通过例如固定在型腔的凸缘或镶件的引导件保持以及例如在导体54的自由端固定在电连接器52上。在关闭保持所述导体54和连接器52的模具之后，将聚合物材料和填充物注射到模具里来形成主体12，并且将导体54埋在主体内。然后从模具中移出瓦片来准备使用，不需要在超过一体的连接器和导体的熔化温度的温度下进行随后的固化。实际上，该成型必须使得可以在导体和连接器不退化的温度下注射主体12的材料。在一个可选的方法中，该材料不是被注射成型，而是使用冷压或热压成型，而不改变上述的步骤。有利地，在从模具中剥离出的材料冷却而没有固化时，在注塑成型和/或压制成型的过程中，直接完成这种聚合物材料的聚合，和传统的陶瓦的情况一样。由于在注塑成型或冷成型之后进行冷却，它的材料适于聚合。在一个可选的方法中，薄膜形式的光电层40在注塑成型的过程中没有在模具中出现，但是在将主体从模具中移出后，在光电层与设有导体的主体粘附过程中，其与连接器 40连接。在光电层40和导体的分界面设有例如顶针的连接部件。在一个可选的方法中，如果在瓦片上设有保护性矿物层，该保护性矿物层例如施加在光电层周围。可选地，在将光电层粘附在瓦片的主体前，在主体上施加保护性矿物层， 如果需要的话，覆盖保护性矿物层。在可选的方法中，当瓦片10具有隔热层时，通过二次成型将隔热层注射到主体上或者将隔热层粘附在主体上，然后，如果适用的话，也通过二次成型或粘附固定较低的涂饰层。在一个可选的方法中，例如通过在模具中提供拉拔件，在成型的过程中，在主体中生成喷嘴，并且在从模具中移出主体之后并在将导体与光电层连接之前，将导体插入到喷嘴中。然后可以关闭这些管道或者让它们保持打开。图18至21示出了瓦片10的一个可选实施例，其中主体12包括限定内部空间的上半壳120A和下半壳120B。半壳通过它们的侧壁嵌套，上半壳120A的侧壁和下半壳120B
的侧壁叠盖。在这个实施例中，在图19和图18中，考虑到在左边所示的瓦片10，可以看出底边 22具有侧面阻断槽27，该槽具有通过呈直线的肋127C隔开两个平行的凹部127A和127B。 最靠近侧面阻断肋24的凹部127B容纳平的密封件127D。在这个实施例中，每个接线片57和每个罩58确定由椭圆形轮廓壁限定的容积，并且容纳两个设置有圆柱形件的同轴连接器52。橡胶密封条58B，在罩58的开口处，具有从底边22的侧面阻断肋26突出的椭圆形轮廓。在罩58内部，上半壳120A确定两个柱子158D，每个柱子容纳衬套158A，连接器52 的管脚58A在衬套内延伸。在图19和图20中示出了准备连接的从瓦片上拆卸的衬套158A 中的一个。这里的每个接线片57包括容纳连接衬套157A的插孔57A，相应的管脚58A容纳在
10连接衬套内。根据相邻瓦片的机械连接和电连接，每个接线片57具有限定插孔57A的壁， 这些壁通过与限定相应罩58的壁连接来配合。这样，壁的密封条58B与相应的密封槽57B 接合。在图20中示出了准备连接的一个衬套157A。在图19中示出了衬套157A装配到瓦片上，安装在接线片57中。每个连接器52包括四分之一圆的凸缘152，该凸缘与在所示的半壳120A和120B 之间延伸的导体连接。除了接线片57外，顶边20包括在侧面阻断肋24里形成的呈直线型的槽124，该槽与位于相应的平行凹部127A和127B之间的呈直线型肋127C相对。侧面阻断肋24的一部分压靠在平的密封件127D上。在这个实施例中，在装配连接器后，例如用聚氨酯泡沫159填充半壳120A和120B 之间的内部空间。这样，用于填充内部空间的泡沫防止瓦片主体内的冷凝，并且具有瓦片主体的绝热性质。为了制造瓦片，方法包括半壳120A和120B的注射成型或压缩成型，这些壳例如具有如之前的实施例所述的陶瓷或木质填充聚合物的底部。接下来，例如通过卷或拧将连接器装配到半壳上。然后将导体与连接器和光电层连接。然后将进行电装配的并且没有连接的半壳120A和120B放置在模具里来用于注射聚氨酯泡沫，然后通过将所述半壳结合来关闭瓦片。然后将平的密封件127D粘附在槽内。在图21中示意性示出的可选实施例中，内部隔热层160位于半壳120A和120B之间。使用与所述半壳一起模制(或成型)的棒(或块)162来保持该隔热层与下半壳120B 平行从而在半壳和内部隔热层空间之间留出空间来用聚氨酯泡沫填充瓦片。允许导体的通道和/或保持它们的隔热层，例如是真空密封的绝热体，通常是纤维或蜂窝状物。选取的材料的隔热能力比聚氨酯泡沫的隔热能力大很多倍。接线盒164在上半壳120A内，并嵌在上半壳的开口处。接线盒可以回收来自光电层40的能量，来通过导体54将光电层和连接器52连接。对于这个可选实施例，在注射聚氨酯泡沫填充物之前，将隔热层160放置在下半壳120B内，以及将接线盒164放置在上半壳120A内。图21示意性地示出的实施例的一个未示出的可选实施例中，将多个内部隔热层定位成彼此平行，并且彼此固定。在一个未示出的可选实施例中，在例如图2中所示的实心瓦片内设有在瓦片的主体内部的隔热层。这样的话，瓦片主体围绕着隔热层成型，隔热层可以作为电导体和/或电连接器的基底。在图22中示意性地示出的可选实施例中，电子元件170安装在内部隔热层160和下半壳120B的底部之间。该电子元件170是直流交流转换器，使得瓦片10对于与其他瓦片和/或与房屋的电路的连接电力独立。该电子元件170是相对平的矩形菱形形状。使用与所述半壳一起成型的棒172来保持该电子元件与下半壳120B平行从而在半壳和内部隔热层之间留出空间来用聚氨酯泡沫159填充瓦片。对于电子元件的电学功能，作为输入，元件170具有两个用于通过接线盒164将导体和光电层40连接的连接器，作为输出，元件具有两个用于通过导体与在瓦片的装配件中形成的连接器连接的连接器。表达“直流交流转换器”也涉及可以监控从瓦片出来的电能并使该电能平稳的转换器。
权利要求
1.一种用于屋顶的光电瓦片，包括多个所述瓦片，其中所述瓦片中至少两个相邻的瓦片彼此间至少部分重叠，所述瓦片包括主体(12)，所述主体具有构成顶边(20)和底边(22)的重叠边缘，所述顶边(20)形成为覆盖相邻瓦片中至少一个瓦片的所述底边(22)，光电层(40)，所述光电层放置在底边外部的主体的上表面的自由部上，以及电连接器(52)，所述电连接器通过电导体与所述光电层(40)连接来将屋顶的至少两个相邻瓦片(10)的光电层彼此电连接，其特征在于所述电连接器(52)通过嵌套设置在装配件(57，58)中，所述装配件设在重叠边缘上， 使得在放置两个相邻瓦片(10)的过程中，所述重叠边缘(20，22)能够彼此定位，使得通过所述装配件(57，58)的嵌套，所述电连接器(52)彼此间进行电连接。
2.根据权利要求1所述的瓦片，其特征在于，所述导体(54)在所述瓦片的主体的内部并在所述光电层(40)和所述电连接器(52)之间的行程中。
3.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，嵌套的装配件，一方面，包括至少一个从顶边(20)或底边(22)中的一个突出的接线片(57)，并且另一方面，包括在其他的底边或顶边中缩回的至少一个罩(58)，所述电连接器(52)能够缩回到它们的接线片和它们的罩中。
4.根据权利要求3所述的瓦片，其特征在于，所述接线片(57)形成从其重叠边缘(20) 突出的插头，并且所述罩(58)形成有从其重叠边缘(22)缩回而形成的接头。
5.根据权利要求4所述的瓦片，其特征在于，所述接线片(57)和所述罩(58)基本垂直于所述瓦片(10)的正中面(P)，其中所述面与容纳所述瓦片的屋顶表面的平面平行。
6.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述光电层(40)与环境直接接触。
7.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述光电层(40)是使用柔性粘合剂粘附到所述瓦片(10)的主体(12)上的薄膜，使得可以吸收所述主体(12)和所述薄膜之间不同的膨胀。
8.根据权利要求7所述的瓦片，其特征在于，形成所述光电层(40)的薄膜容纳在从所述主体(12)的自由端处的上表面缩回的凹部(12C)中，所述凹部的深度形成为使得所述薄膜的上表面与所述主体的上表面的自由边缘的外围部分平齐。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的瓦片，其特征在于，所述主体(12)上被所述光电薄膜(40)覆盖的上表面区域至少被部分掏空而形成冷却管道(42)，所述冷却管道允许在所述主体和所述光电薄膜之间的局部空气通道。
10.根据权利要求9所述的瓦片，其特征在于，所述冷却管道(42)是槽，并且所述主体限定排气管道(44)，所述排气管道一方面出现在所述槽(42)中的一个中，另一方面出现在所述瓦片(10)的下表面(12A)上。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的瓦片，其特征在于，所述光电层(40)是光电纳米粒层。
12.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述瓦片(10)的主体(12)由聚合物基材料制成。
13.根据权利要求12所述的瓦片，其特征在于，制成所述瓦片(10)的主体(12)的聚合物材料是陶瓷填充物。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的瓦片，其特征在于，所述瓦片(10)的主体 (12)由是木基材料制成。
15.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述主体(12)具有在注塑成型之后或压缩成型中冷却时适于聚合的材料基础。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的瓦片，其特征在于，使用保护性矿物层来覆盖所述瓦片(10)的所述主体(12)的上表面(12B)，特别是防止紫外线。
17.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述瓦片(10)包括在所述主体 (10)的下表面(12A)的隔热层。
18.根据权利要求16所述的瓦片，其特征在于，通过下涂饰层覆盖所述隔热层。
19.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述主体(12)包括用于限定内部空间的上半壳(120A)和下半壳(120B)。
20.根据权利要求19所述的瓦片，其特征在于，用泡沫填充在所述上半壳(120A)和所述下半壳(120B)之间的所述内部空间。
21.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述主体(12)包括至少一个内部隔热层(160)。
22.根据上述任一权利要求所述的瓦片，其特征在于，所述主体包括用于将直流转换为交流的电子元件(170)。
23.一种用于制造根据权利要求2至22中任一项所述的光电瓦片的方法，所述方法包括在模具中设置导体(54)的步骤，其中所述导体的至少一端设有电连接器；以及在包含有所述导体的模具中成型所述瓦片(10)的主体(12)的步骤。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法包括在成型所述主体(12)的步骤之前在所述模具中设置光电层(40)的步骤。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述成型步骤之后并且在将所述主体从所述模具中移出的步骤之后，在所述主体(12)的上表面(12B)上设置光电层(40)的步骤。
26.一种使用根据权利要求1至22的任一项所述的光电瓦片覆盖框架的方法，所述方法包括在将所述瓦片的至少第一个放置在框架面上后，使第二瓦片(10)靠近从而相对所述第一瓦片(10)的底边(22)设置所述第二瓦片的顶边(20)的步骤；以及通过使其与所述框架面的平面基本垂直来邻近所述第一瓦片(10)放置所述第二瓦片(10)，一方面，所述第二瓦片的顶边(20)与所述第一瓦片的底边(22)重叠，并且另一方面，通过嵌套以与所述框架面基本垂直地嵌套所述装配件(57，58)，来机械地保持所述瓦片并且使它们电连接。
27.一种用于屋顶的覆盖组件，包括多个根据权利要求1至22的任一项所述的光电瓦片，当它们的电连接器(52)电连接时，所述瓦片(10)中的一个瓦片的顶边(20)与相邻瓦片(10)中至少一个瓦片的底边(22)重叠。
全文摘要
本发明涉及一种用于屋顶的光电瓦片，包括多个所述瓦片，其中瓦片中至少两个相邻的瓦片彼此间至少部分重叠，该瓦片包括主体(12)，该主体具有构成顶边(20)和底边(22)的重叠边缘，该顶边(20)形成为覆盖相邻瓦片中至少一个的底边(22)；光电层(40)；以及电连接器(52)，其通过电导体(54)与光电层(40)连接来将屋顶的至少两个相邻瓦片的光电层电连接。通过嵌套将电连接器(52)设置在装配件(57，58)中，所述装配件设在重叠边缘(20，22)，从而使得在放置两个相邻瓦片(10)的过程以及电连接器(52)彼此电连接的过程中，所述重叠边缘能够彼此定位。本发明还涉及一种制造这种瓦片的方法。
文档编号H01L31/048GK102460731SQ201080035475
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月17日 优先权日2009年6月17日
发明者亚力山卓·阿祖莱 申请人:亚力山卓·阿祖莱