专利名称:光伏电池到氟聚合物结构隔膜上的附接系统的利记博彩app
技术领域:
本发明总体上涉及一种可伸展的建筑隔膜系统,一个光伏器件被固定在该建筑隔膜系统上。该器件被一个氟聚合物薄膜保护层如ETFE覆盖,并且绕着其周界被一个外壳经由一种可粘合的材料固定到该氟聚合物薄膜和隔膜上,或可替代地通过将该氟聚合物薄膜直接密封到该隔膜上并且牢固地包住该光伏器件。
背景技术:
光伏器件(也称为太阳能电池或太阳能模块)可以附于建筑物结构的屋顶上。这些器件将来自太阳的光能转化成可以被使用或被存储而用于后面使用的电。许多建筑具有对于太阳能电池或太阳能模块安置而言所希望的屋顶。传统上,光伏系统的安装涉及到使用机械紧固件(例如螺栓或螺钉)将该器件附接到屋顶上。尽管这对于固定器件来说可以是有效的,但是在安装的过程中可能发生对屋顶的损害。例如,这些孔洞可能会泄漏,这些孔洞可能是其他最后失效(例如撕裂或开裂) 的根源和/或螺钉或螺栓的安装可能是耗时的并且要求紧固件孔洞的精确测量和钻孔。或许更重要的是,机械紧固件是相对永久性的,并且光伏器件可能不容易在不留下受损的屋顶部分的情况下进行移动或拆除。在屋顶具有“张紧的”或空气支撑类型的构造的地方,此类关于将光伏器件固定到屋顶上的问题被加重。建筑隔膜被用于张紧或空气支撑类型的构造中,在这种构造中该隔膜被拉伸(被置于张力下)横跨多个支撑构件。将一个光伏器件通过螺钉或紧固件固定到此种建筑隔膜上总是或者导致该隔膜因撕裂而完全失效亦或最起码提供了往往允许泄漏的孔洞。因此,对于将光伏器件固定到建筑隔膜上的方式存在着需要,这些隔膜不会损害其抗水特性并且被整合到该盖屋顶系统之中。发明简述本发明出乎意料地提供了一种光伏器件/建筑隔膜系统,它有利地具有了可伸展的特性,使得该系统具有延长/伸展/收缩/变形而不损害该光伏器件的能力。在一个方面,可以理解的是位于下面的建筑隔膜具有符合给定的大气条件(热、冷、雨、雪、风、等)的物理属性,而该光伏器件一般是较不柔性的。然而,通过该系统的独特构造,这种建筑隔膜可以顺应这些变化同时该光伏器件保持是相对不可伸展的。作为一种隐喻,它可以被认为是类似于加利福尼亚的抗震建筑物,其中该建筑物被支持在一系列会吸收由于地震产生的变形的滚轮/弹簧上,而该建筑物的其余部分无需顺应。类似地,位于下面的建筑隔膜系统可以适应于所施加的应力以及和天气有关的条件,但是却不要求该光伏器件这样做。
该系统包括一个光伏器件/建筑隔膜系统,该光伏器件/建筑隔膜系统包括一种氟聚合物包封的增强物层、一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件、一个覆盖并且伸展超过该光伏器件周界的氟聚合物层如乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)或FEP(—个覆盖层)、以及一个在该氟聚合物覆盖层与该氟聚合物包封的增强物层之间的可粘合的层。 该可粘合的层将该光伏器件密封在该覆盖层与该氟聚合物包封的增强物层之间,从而使得该器件被固定但是随着该氟聚合物包封的增强物层伸展和拉伸可以在不同的方向移动。本发明还提供了一个光伏器件/建筑隔膜系统,该光伏器件/建筑隔膜系统包括一种氟聚合物包封的增强物层、一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件、 以及一个覆盖并且伸展超过该光伏器件周界的氟聚合物覆盖层,如乙烯四氟乙烯共聚物层 (ETFE)或FEP。伸展超过该光伏器件的这些尺寸的氟聚合物覆盖层的周界部分被粘结到该氟聚合物包封的增强物层上。该氟聚合物覆盖层,如一个ETFE或FEP层,因此将该光伏器件密封在该覆盖层与该氟聚合物包封的增强物层之间,从而使得该器件被固定但是随着该氟聚合物包封的增强物层伸展和拉伸可以在不同的方向移动。如以上指出的,通过包含在此描述的系统的这些层,该系统本身是足够柔性的而能经受住由于风、雨、雪、热、冷、等等造成的物理变化。该构造是独特的,其中,例如该氟聚合物/增强物层、可粘合的层、和/或一种粘合剂全部都为最终构造体提供可伸展性。尽管披露了多个实施方案,但是对于本领域的普通技术人员而言从以下详细说明中本发明仍有其他实施方案将变得清楚。如将清楚的是,本发明能够在不同的明显的方面有变更,所有的均不背离本发明的精神和范围。因此,这些详细说明应被认为在性质上是说明性的而非限制性的。附图简要说明
图1提供了本发明的一个实施方案。图2提供了图1的一个侧面。图3提供了本发明的另一个实施方案。图4提供了图3的一个侧面。图5是本发明的一个替代实施方案。图6是本发明的另一个替代实施方案。图7展示了本发明的一个框架系统。图8提供了一个描绘图,其中一个保护襟翼有助于防止杂物影响一个通过本发明的实施方案而被固定到基底上的光伏器件。详细说明在本说明书和权利要求中,术语“包含”和“包括”是开放的术语并且应解释为是指“包括但不限于……”。这些术语涵盖了更加限制性的术语“基本上由…组成”和“由…组成”。必须注意,如在此以及在所附权利要求书中使用的,除非上下文另外明确地确定, 否则单数形式“一种/ 一个(a/an)”、以及“该(the) ”包括复数性的指代。同样,术语“一种”、“一个或多个”以及“至少一个”在此能够可互换地使用。还应该注意的是,术语“包括”、 “包含”、“其特征为”以及“具有”能够可互换地使用。除非另外定义,否则在此使用的所有技术的和科学的术语都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。出于所有的目的,在此确切提及的所有公开物和专利都通过引用以其全文结合在此,这些目的包括说明和披露这些化学品、仪器、统计分析以及方法论(它们在可能与本发明相关而使用的公开物中进行了报告)。在本说明书中引用的所有参考文献均应被认为表明了本领域的技术水平。在此任何事物都不应解释为是承认本发明由于先有发明而没有资格先于此类披露。一方面,本发明出人意料地提供了将一个光伏器件固定到一个张紧的或空气支撑的建筑隔膜结构上的一个系统,这种固定是通过使用或者一个氟聚合物覆盖层(例如, ETFE或FEP)的一个“封蔽”,该氟聚合物覆盖层环绕了该光伏器件并且附接到该隔膜结构上,或者通过具有一块氟聚合物覆盖层伸展穿过该光伏器件的周界并且然后将该氟聚合物覆盖层通过一个可粘合的层来粘合到该隔膜上。这种系统的一个优点是从该系统中拆除并且更换光伏部件而不损害位于下面的支撑物的能力。因此,当一个光伏部件受到损害、被磨损、要求维护,等等时,该部件可以简单地进行拆除并且或者进行更换亦或修理并且再次附接,而不需要同更传统的系统一样通过紧固件或螺钉来进行再附接。应理解的是另一个优点是,该光伏部件被牢固地紧固到该系统上,使得它可以经受风、雨、雪、热、冷、等等,同时仍然适应该隔膜的柔性以及伸长。该 “封蔽”系统提供了改换/更换这种器件同时仍提供一种足够强的接合而使这些元件不会造成部件很容易地从该系统中分离的一种能力。短语“光伏器件”包括含晶态硅、a_硅(非晶态硅)的光伏电池、太阳能电池或模块;CIGS(铜铟镓联硒化物或二硫化物);DSSC(染料敏化的太阳能电池);OPV(有机光伏的);CdTe (碲化镉);GdAs (砷化镓)或例如Unisolar PVL-136叠层材料以及类似物。该光伏的构造可以是刚性的,如具有玻璃前表面的或柔性的晶态硅,如具有ETFE前表面的薄膜非晶态硅。短语“建筑隔膜”是本领域已知的并且旨在包括结构元件,更确切地是“纤维结构”,在此还称为“建筑隔膜结构”、“建筑结构”或简称为“结构”或“复合材料”,后两个术语互换使用。例子包括帐篷、遮阳篷、天篷、遮阴的停车篷结构、运动场、圆形剧场、飞机场以及类似物。在一些方面,该结构是典型地仅带有张紧应力而没有压缩或弯曲的一种张紧的或张力的结构。在具体实例中,在此所披露的结构满足了一个所提出的用于在隔膜平面内仅带有张力或剪力的工业标准。术语“氟聚合物”在本领域是已知的并且旨在包括例如,聚四氟乙烯,四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(例如四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚)),FEP(氟化的乙烯丙烯共聚物),聚氟乙烯,聚偏二氟乙烯,以及氟乙烯、氯三氟乙烯、和/或偏二氟乙烯(即VDF)与一种或多种烯键式不饱和单体的共聚物,这些单体是例如烯类(如乙烯、丙烯、丁烯、以及1-辛烯)、氯烯烃类(如氯乙烯和四氟乙烯)、氯氟烯烃类(如氯三氟乙烯)、氟烯烃类(例如三氟乙烯、四氟乙烯(即TFE)、1-氢五氟丙烯、2-氢五氟丙烯、六氟丙烯(即HFP)、以及氟乙烯)、全氟烷氧基烷基乙烯基醚类(如,CF30CF2CF2CF20CF = CF2)、全氟烷基乙烯基醚类(例如,CF3OCF = CF2 和 CF3C2CF2OCF = CF2)、 以及它们的组合。这些氟聚合物可以是可熔融加工的,例如,在以下物质的情况下聚偏二氟乙烯; 偏二氟乙烯的共聚物;四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物;四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物;乙烯和四氟乙烯的共聚物以及其他可熔融加工的氟塑料;或者该氟聚合物可以不是可熔融加工的,例如在聚四氟乙烯、TFE和低水平的氟化的乙烯基醚的共聚物、以及固化的氟弹性体的情况下。有用的氟聚合物包括HFP、TFEJP VDF的共聚物(即,THV)。THV聚合物的例子包括由美国泰良有限责任公司(Dyneon,LLC)在商品名称“DYNEON THV”下推向市场的那些。其他有用的氟聚合物还包括乙烯、TFEJP HFP的共聚物。此种聚合物是例如在商品名称“DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC HTE ”下由美国泰良有限责任公司推向市场的那些。另外的可商购的含偏二氟乙烯的氟聚合物包括例如,具有以下这些商品名称的氟聚合物;由宾夕凡尼亚州费城的阿科玛(Arkema, Philadelphia, Pa)推向市场的 “KYNAR”(例如,“KYNAR 740”);由新泽西州西德特福德的美国苏威莱克斯的(Solvay Solexis USA,West D印tford,N. J.)推向市场的“HYLAR”(例如,“HYLAR 700”)和“SOLEF”; 以及由美国泰良有限责任公司推向市场的“DYNEON PVDF Fluoroplastics”(例如,“DYNEON FP 109/0001”)。偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物也是有用的。这些包括例如由阿科玛推向市场的 KYNARFLEX (例如 KYNARFLEX 2800 或 KYNARFLEX 2550)。可商购的氟乙烯氟聚合物包括例如那些由特拉华州威尔明顿的Ε. I.杜邦内穆尔公司(E.I.du Pont de Nemours & Company, Wilmington, Del)在商品名称 “TEDLAR” 下推向市场的氟乙烯均聚物。有用的氟聚合物还包括四氟乙烯和丙烯的共聚物(TFE/P)。此种聚合物是可商购的,例如在商品名称“AFLAS”下由AGC化学美国公司(AGCChemicals America)推向市场的或由特拉华州威尔明顿的Ε. I.杜邦内穆尔公司推向市场的“VIT0N”。有用的氟聚合物还包括乙烯和TFE的共聚物(即,“ETFE”)。此种聚合物可以在商业上获得例如,在商品名称“DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6210A”、“DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6235”下,或由美国泰良有限责任公司推向市场,或自大金美国公司(Daikin America Inc)在商品名称 “NE0FL0N ETFE" T (例如 NE0FL0N ETFE EP521、 EP54U EP543, EP610或EP620)推向市场,或自特拉华州威尔明顿的Ε. I.杜邦内穆尔公司在商品名称“ TEFZEL,,下推向市场。此外,有用的氟聚合物包括乙烯和氯三氟乙烯的共聚物(ECTFE)。商业例子包括来自苏威莱克斯公司(Solvay Solexis Corp)的Halar 350和Halar 500树脂。其他有用的氟聚合物基本上包括氯三氟乙烯的均聚物(PCTFE),如来自霍尼韦尔公司(Honeywell)的 Aclar0改性的氟聚合物,总体上是一个氟聚合物子群,也是有用的。附接在改性的(功能化的)氟聚合物中的合适的官能团是羧酸基团,例如马来酸的或琥珀酸的酸酐(水解成羧酸基团)、碳酸酯、环氧化物、丙烯酸酯以及其衍生物,例如甲基丙烯酸酯、磷酸以及磺酸。可商购的改性的氟聚合物包括来自朝日(Asahi)的Fluon LM-ETFE AH、来自大金(Daikin) 的 Neoflon EFEP RP5000 和 Neoflon ETFE EP7000 以及来自杜邦(DuPont)的 iTefzel
7HT2202。只要氟聚合物可以被加工,氟聚合物基底能以任何形式(例如,薄膜、带、片、丝网、珠粒、颗粒、或一种模制的或成型的物品)来提供。一般选择氟聚合物作为外层以便提供耐化学性、电绝缘性、耐气候性、和/或对湿气的阻挡。术语“包封的”旨在表示该增强材料覆盖有一种氟聚合物。这种涂层不必需要是在覆盖范围或厚度上是均勻的但是总体上涂覆了这些纤维或增强物。这种包封材料可以被浸渍、喷雾、涂漆、气相沉积、层叠(等等)到该增强物上。此外,该包封物(例如,氟聚合物) 可以在升高的温度下进行烧结。例如,一种包封的增强物构造体可以通过用PTFE或类似物以已知的方式(如通过从一种悬浮体施加该PTFE并且将所施加的PTFE熔化,如根据授予库克(Cook)的美国专利号3,928,703的传授内容)来涂覆或浸渍一种增强物基底(例如玻璃纤维)而形成。包封的增强物构造体是本领域已知的并且可以通过在Non-melt Processible Fluoroplastics :The Definitive User' s Guide and Databook,Sina Ebnesajjad, 2000, Plastics Design Library, Norwich, NY中描述的方法制备,将其内容通过引用结合在此。 参见例如第175至178页。简言之,使一种玻璃纤维织物穿过一种氟聚合物分散体。从织物中将过量的材料除去并且将该材料干燥。这个过程可以重复多次并且接着该复合材料可以经受焙烧、压延和/或烧结。例如,可以将一种纺织的玻璃纤维织物进行热清洁(heat-clean)以将残余胶料最小化。一个涂层可以通过将该基底浸渍在PTFE(从杜邦获得的TE3879并且以53%的固体来施加)的水性分散体中而施加一个涂层。然后在一个单或多区的涂覆塔中将该涂层干燥和烧结,其中干燥温度是350 °F并且烧结区温度是680 T。该构造体可以用一个可粘合的层的表面涂层(topcoat)来完成,例如使用一种 FEP分散体(从杜邦获得的TE-9568并且以38%的固体来施加)。该表面涂层可以通过浸渍、干燥并且在一个单或多区的塔内烧结而施加。干燥温度是约350 T,并且烧结温度是约 680 0F。如果希望的话,可以在该包封溶液/分散体中包括一种添加剂或多种添加剂的混合物以产生所希望的效果。例如,可以将一种着色剂或染料,紫外线稳定剂,或杀真菌剂、杀细菌剂、杀白粉菌剂或其他杀生物的试剂的一种混合物掺入该材料中,以产生一种具有视觉效应或增强的耐环境作用的薄膜。包封的增强物构造体的合适例子包括建筑隔膜。包封的增强物包括由使用随后烧结的PTFE所包封的玻璃纤维基底制备的那些。例子包括由圣戈班高功能塑料公司(美国新罕布什尔州,梅里马克(Merrimack,New Hampshire))的SHEERFILL 产品,例如SHEERFILL IIA、I-HT, II-HT, IVA 或 V,DURASKIN(德国费尔赛达(Verseidag))、SKYTOP (日本,中兴化成(Chukoh))或 SOLUS (南韩,泰康利(Taconic))。术语“增强物”是本领域中所认可的并且旨在包括以下材料织物、纺织品、非纺织品、铺设物、网孔材料、以及类似物。合适的增强物材料包括例如,玻璃、玻璃纤维、芳族聚酰胺、聚酯、聚酰胺、碳纤维、金属纤维、卤代聚合物、以及类似物。根据本发明可以使用能够经受加工温度并且能够维持结构上的静态和动态机械负载的、任何合适的纺织品材料作为该增强材料。例子包括除其他之外的,玻璃纤维,陶瓷,石墨(碳),PBI (聚苯并咪唑),聚芳酰胺如KEVLAR和Ν0ΜΕΧ,聚酯如REEMAY,聚酰胺,聚酰亚胺,热塑性塑料如TEFZEL (ETFE),聚醚砜,聚醚酰亚胺,聚醚酮,酚醛基纤维(novoloid phenolic fiber)如KYNOL,PTFE,棉花,以及其他天然的及合成的纤维。这种增强材料可以包括纱线长丝、单丝、切膜或组装为一种纺织品的类似物。该增强材料还可以包括一种金属材料,例如钢丝或钢丝网或类似物。在一个方面,该增强材料包括玻璃纤维。具体地,可以经受至少360°C的加工温度的材料是所希望的。术语“接触”是指该光伏器件可以与一种材料直接接触或间接接触,如在一种密封剂包绕一部分或全部该光伏器件地方。接触还应被理解为包括其中随着对于氟聚合物包封的增强物层的应力引起该层变形(例如,风、雪、雨)该光伏器件可以移动并且再定位的情况。因此,在该光伏器件与包围层之间的接触是这样的,使得该构造体不是那样刚性的而引起该光伏器件破坏(由于一个或多个包围层上的外部应力)。此外,该光伏器件可以与该建筑系统一起“移动”(当被施加在上面时,随着该系统自身移动)。术语“可粘合的层”旨在包括两类型的材料。在一个方面,该可粘合的层是具有类似于该氟聚合物材料的特征但是被适配为提供粘合剂特征用于粘附到另一种材料(例如另一种氟聚合物)上的一个层。合适的可粘合的材料包括例如PFA、PVDF、ETFE、THV或FEP。 该可粘合的层可以进一步包括一种或多种增强材料以帮助增强该构造体。另一个方面,该可粘合的层、该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物或两种可以是经表面处理的。总体上,亲水性官能度被附接到该氟聚合物表面上,从而使它更容易润湿并且提供了化学结合的机会。存在几种方法来使一个氟聚合物表面功能化,包括等离子体蚀刻、电晕处理、化学气相沉积、或它们的任意组合。在另一个实施方案中,等离子体蚀刻包括反应性的等离子体,例如氢气、氧气、乙炔、甲烷、以及它们与氮气、氩气、和氦气的混合物。电晕处理可以在反应性烃类蒸汽的存在下进行,该烃类蒸汽是例如酮类(例如丙酮)、 C1-C4碳链长度的醇类、对氯苯乙烯、丙烯腈、丙二胺、无水氨、苯乙烯磺酸、四氯化碳、四亚乙基五胺、环己胺、钛酸四异丙酯、癸胺、四氢呋喃、二亚乙基三胺、叔丁胺、乙二胺、甲苯-2, 4- 二异氰酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、三亚乙基四胺、己烷、三乙胺、甲醇、乙酸乙烯酯、甲基异丙基胺、乙烯基丁基醚、甲基丙烯酸甲酯、2-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、二甲苯或它们的混合物。一些技术使用了包括这些方法之一的多个步骤的组合。例如,表面活化可以通过在一种受激发的气体种类的存在下的等离子体或电晕来完成。不受理论所限制,已发现该方法提供了在一种改性的氟聚合物与一种非氟聚合物界面(或一种第二改性的氟聚合物)之间的强力的层间粘合。在一种方式中,氟聚合物以及非氟聚合物的成形物是各自单独形成的。随后,将该氟聚合物成形物通过在以下美国专利号中描述的处理方法进行表面处理3, 030,290 ;3, 255,099 ;3, 274,089 ;3, 274,090 ; 3,274,091 ;3,275,540 ;3,284,331 ;3,291,712 ;3,296,011 ;3,391,314 ;3,397,132 ; 3,485,734 ;3, 507,763 ;3, 676,181 ;4, 549,921 ;和 6,726,979,出于所有目的将其传授内容通过引用以其全文结合在此。然后,将产生的改性的氟聚合物以及非氟聚合物的成形物一起进行接触(例如通过热层叠)以形成一种多层薄膜。此外,可以对该多层薄膜用UVA、UVB 和/或UVC范围内的波长进行UV辐射。
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在一方面,将该氟聚合物基底的表面使用电晕放电进行处理,其中将电极区域用丙酮、C1-C4碳链长度的醇、四氢呋喃、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或乙酸丙酯蒸气浸没。电晕放电是通过在两个间隔开的电极之间存在的一种气态介质的电容交换而产生的,其中的至少一个电极通过一个介电阻挡层而与该气态介质绝缘。电晕放电因为其电容性质而在某种程度上在来源上受限于交流电。它是一种高电压低电流现象,其中电压典型地以千伏为单位测量并且电流典型地以毫安测量。电晕放电可以在宽的压力和频率范围上得以保持。从0.2至10个大气压的压力总体上限定了电晕放电操作的限度并且一般大气压是所希望的。可以适宜地使用范围从20Hz至IOOkHz的频率。特别地,范围是从500Hz、 尤其是3000Hz至IOkHz。涉及电晕放电处理程序的所有细节在转让给美国Ε. I.杜邦内穆尔公司(Ε. I. du Pont de Nemours and Company,USA)的一系列美国专利中提供,并且描述在期满的美国专利号3,676,181中以及圣戈班高功能塑料公司的美国专利号6,726,979中,出于所有的目的将它们的传授内容通过引用以其全文结合在此。所提出的技术的一个例子可以在美国专利号3,676,181(卡哇伊(Kowalski))中找到。在另一方面,将该氟聚合物的表面使用等离子体进行处理。术语“等离子体增强的化学气相沉积”(PECVD)在本领域是已知的并且是指一种将薄膜从气态(蒸气)至固态沉积到一个基底上的方法。在该过程中涉及到一些化学反应,这些反应在反应气体的等离子体产生之后发生。该等离子体总体上是通过RF(AC)频率或两个电极之间的DC放电产生的, 其中在这些电极之间放置了该基底并且该空间充满了反应气体。等离子体是在其中显著百分比的原子或分子被电离从而产生反应性的离子、电子、基团以及UV辐射的任何气体。术语“未包封的”旨在表示未经涂覆、处理或以其他方式与一种氟聚合物相接触的增强物的一个部分或表面,例如,该表面是未改性的或原样的。因此,一方面,该光伏器件/建筑隔膜构造体可以是“单面的”;也就是说,该增强物的一侧包括一种氟聚合物并且该增强物的另一侧不包括氟聚合物并且是未包封的。然后可以对这个未改性的表面进一步进行处理。一个“单面的”增强物的适当例子包括传送微波的复合材料。例如,可以仔细控制该氟聚合物分散体的施加并且将其集中在该增强物的表面处,其中渗透作用足以实现所希望的结合。实现这的一种方法是通过接触辊涂覆,其中一个辊通过触碰或“舔舐”该表面而将涂料传递到织物上,以便将该涂层仅施加到该织物的一侧上。另一种方法是接触辊涂覆与随后的倾倒涂覆的一个组合。接触涂覆将涂层的施加限制在一侧上而倾倒涂覆则可以用来积聚另外的涂层厚度。应该控制分散体的渗透深度,使得在另一侧上不发生明显的液体渗透或“渗胶 (bleed through)”。在该织物的未涂覆侧面上不应该存在可见的树脂。渗透深度应该总体上不超过总的增强物厚度的50%。消除氟聚合物分散体的渗漏取决于多个因素,包括增强物的密度、分散体的粘度、 分散体的比重、涂覆方法以及其对应的参数(如涂覆时间)等等。一种氟聚合物分散体可以基于生产所希望的产物所要求的特征进行选择。所选择的特定分散体具有足够的渗透而能在该增强物与其所关联的部件之间产生足够的结合。根据该增强物的厚度以及孔隙率、所希望的最终产品的重量、最终产品的刚度、等等,可以利用具有广的粘度范围的分散体。氟聚合物分散体的比重也影响涂层的特性。该分散体的比重应该是在1. 05与1. 5 之间的范围内,更特别是至少1. 35。涂层的重量应该是约0. 5盎司/平方码并且小于约50
盎司/平方码。在本发明中有用的氟聚合物可以是选自本领域普通技术人员已知的那些,如在美国专利号4,770,927(埃芬贝格尔(Effenberger)等人)中描述的,将其披露内容通过引用以其全文结合在此。对本发明有用的可商购的氟聚合物产品包括以下的全氟塑料PTFE 例如 Daikin Polyflon ;Dupont Teflon ;ICI Fluon ;Ausimont Algoflon ;FEP 例如 Daikin Neoflon ;Dupont Teflon ;PFA 例如 Daikin Neoflon ;Dupont Teflon ;Ausimont Hyflon ;MFA 例如 Ausimont Hyflon ;氣弹性体例如Dupont Viton ;3M Fluorel ;Ausimont Tecnoflon ;Daikin Daiel ; Asahi Glass Aflas ;禾口 / 或全氟弹性体例如 Dupont Kalrez ;DaikinPerfluor0这些氟聚合物还可以包括填充剂、颜料以及其他添加剂,其例子包括二氧化钛、 滑石、石墨、碳黑、镉颜料、玻璃、金属粉末和片状粉,以及其他高温材料如砂、飞灰、等。这些增强物层可以用该氟聚合物通过采用竖直涂覆塔、喷涂机、逆辊涂布器、辊涂布器、水平涂布器的不同技术与刮刀、接触辊涂覆或本领域已知的其他方法来涂覆。该构造体可以用一个可粘合的层的表面涂层来完成,例如使用一种FEP分散体 (从杜邦获得的TE-9568并且以38%的固体来施加)。该表面涂层可以通过浸渍、干燥并且在一个单或多区的塔内烧结而施加。干燥温度是约350 °F,并且烧结温度是约680下。如果希望的话,可以在该包封溶液/分散体中包括一种添加剂或多种添加剂的混合物以产生所希望的效果。例如,可以将一种着色剂或染料,紫外线稳定剂,或杀真菌剂、杀细菌剂、杀白粉菌剂或其他杀生物的试剂的一种混合物掺入该材料中以产生一种具有增强的耐环境作用的薄膜。“单面的”层的例子包括由圣戈班高功能塑料公司(美国新罕布什尔州,梅里马克)制造的那些,如RAYDEL 材料,例如M15-0S和M26-0S,它们是单侧涂覆有PTFE的玻璃纤维。现在参照图1和图2,该光伏器件/建筑系统10包括一个基底氟聚合物包封的增强物层15,该增强物层与一个光伏器件20进行接触,该光伏器件被一个氟聚合物覆盖层 25 (例如ETFE或FEP层)覆盖。通过粘合层30,覆盖层25被粘结到氟聚合物包封的增强物层15上。用于粘合层30的合适材料包括,例如,热可粘合的氟聚合物,如PFA、PVDF, THV, ETFE 或 FEP。光伏器件20可以是任何适当的光伏电池、太阳能电池、晶态硅、非晶态硅、CIGS、 CIS、CdTe、DSSC、OPV、或,例如,一种Unisolar PVL-136叠层材料或类似物。该光伏构造可以是刚性的,如具有玻璃前表面的或柔性的晶态硅,如具有例如ETFE前表面的薄膜非晶态娃。
层15、25和30如在此所讨论的并且不应受到限制。在一个实施方案中,粘合层30 已经进行表面处理了(例如,电晕或等离子体处理的)以协助该氟聚合物层15与氟聚合物覆盖层25之间的附着。在一方面,这些层是彼此热粘结的。考虑了在此描述的不同粘合/粘附方法的组合并且将其作为本发明的一部分包含在内。术语“粘合剂”是本领域已知的并且包括可以将两个表面彼此粘合的不同材料。合适的粘合剂包括例如,氯丁橡胶、丁基橡胶(例如,Heliobond PVA 600BT)、两部分的环氧化物(two part印oxy)、硅酮填缝剂、或聚氨酯粘合剂。应理解的是“每个层”可以是条带、圆形附件、方形附件、长形物、等等。该层不需要在性质上是连续的或单一的,但是足以向相邻的层提供足够的接触表面以实现该层的目的。图2描绘了在将氟聚合物覆盖层25粘合到粘合层30 (该粘合层被布置到氟聚合物包封的增强物层15上)上之前的情形下的系统10。图3和图4提供了本发明的光伏器件/建筑系统10的一个替代实施方案。一个光伏器件20被固定在氟聚合物覆盖层25 (例如,ETFE或FEP)与氟聚合物包封的增强物层 15之间。在一个方面,该氟聚合物覆盖层25已经如以上所述的进行了表面处理(例如,一种电晕工艺或等离子体)。在另一个方面,氟聚合物包封的增强物层15也可以如以上所述的用一种表面处理来处理。在一个实施方案中,氟聚合物覆盖层25和氟聚合物包封的增强物层15是彼此热粘结的,将光伏器件20固定在其间。图5描绘在多个层的组装和密封之前的情形下的一个替代实施方案。一个第一氟聚合物覆盖层25 (例如,ETFE或FEP)可以被放置在光伏器件20的顶部上,并且任选地一个第二氟聚合物层25还可以放置在光伏器件20的下面。可粘合的层30 (例如ETFE或FEP) 可以被放置在一个氟聚合物包封的增强物隔离层35的一个第一侧上。可替代地,隔离层可以是一种氟聚合物薄膜。该隔离层35可以具有合适的结构以提供在光伏器件20附近的一个框架并且不是必须限于氟聚合物包封的增强层15的材料。层30、35、和30被放置在氟聚合物包封的增强物层15上。第一层25、30、35、30和15可以被密封,具体是通过热封。在一个方面,一个或多个层15、25、30和/或35如以上所述已经进行了表面处理(例如,用一种电晕或等离子体工艺)。在一个方面,一个5密尔厚的光伏器件20可以在两侧上由沈密尔的EVA来包封。 在该构造体的顶侧,可以放置一个3密尔的经电晕处理的氟聚合物覆盖层25,如一个电晕处理的ETFE或FEP。一个隔离层35的一个“框架”可以是通过可粘合的层30 (如表面处理的FEP或ETFE)的一个5密尔的层热封到氟聚合物包封的增强物层15 (如SHEERFILL)上。 可粘合的层30的另一层(约5密尔)可以放置在附接的“框架”的顶部上,并且然后覆盖层35、EVA层以及光伏器件20的构造体可以被热封到该框架上。薄膜厚度在此是以“密耳”的方式列出的,其中一密耳等于0. 001英寸。可以在现场安装该建筑隔膜之前将系统的所有层全部进行组装。这一般是在该隔膜在其定位或安装过程中的预期伸长率小于约3 %时才是有可能的。更常见地是,建筑隔膜在安装过程中经历了显著大于3%的伸长。因此,本发明的一个实施方案是使该构造的上半部(氟聚合物覆盖层25和光电器件20)预组装并且使该构造的下半部(氟聚合物包封的增强物层15,以及任选地可粘合的层30)预组装。然后在该结构完全张紧在位之后,将这个包含光伏器件的半部连接到该隔膜上。可以对下半部适当地确定大小并进行安置以针对在安装过程中可能发生的尺寸变化进行调节,同时仍然提供该包含该光伏器件的上半部的最终锚定。另一方面,在安装之前,该氟聚合物覆盖层25的两侧可以附接到氟聚合物包封的增强物层15上。在氟聚合物包封的增强物层15被完全张紧后,然后可以附接覆盖层25的其余侧(到层15上)。替代地,该系统10可以在现场进行安装。例如,参见图1,该建筑隔膜15 (任选地与粘合层30—起)可以在一种已有的结构上或可以是一种新的构造。在该隔膜已经如所希望的定位/张紧之后,然后可以在现场将氟聚合物覆盖层25热粘结例如到建筑隔膜15 上。粘合层30可以在现场进行施加或者为了方便可以预先施加在15或25上。然后可以按带有或不带有光伏器件20的方式来加入该构造体。因此,本发明提供了以下优点即,该系统的这些组件能以一种对该构造计划有用的方式来进行包装。在图6中描述的另一个实施方案中,光伏器件20可以在两侧上用EVA进行包封。 一个3密尔的经表面处理的氟聚合物覆盖层25总是放置在光伏器件20之上,这样使得25 将伸展超过20的周界。合适的材料包括电晕处理的ETFE或FEP。任选地,另一个覆盖层 25可以放置在光伏器件之下。一个隔离层35的一个“框架”可以是通过可粘合的层30 (如电晕处理的FEP或 ETFE)的一个5密尔的层热封到氟聚合物包封的增强物层15(如SHEERFILL)上。该“框架” 被附接到经由热封而伸展超过光伏器件20的周界的层25上,例如在层30、25与15之间。 具体地,该框架进一步伸展超过层25的周界,使得层30可以直接粘结到氟聚合物层包封的增强物层15的表面上。另外,在一个替代实施方案中,隔离层35可以是一个氟聚合物薄膜并且不必须是一种增强的包封的氟聚合物复合材料。应理解到,在光伏器件20的周界附近的“框架”可以是整体的或由多个单独的区段形成,如条带、圆圈、方块或矩形,等。另外,该框架不需要完全封闭光伏器件。例如,它可以是三面的。图7提供了本发明的另一个实施方案。一个框架70是从一个第一未包封的增强物层40制备的,具有一个氟聚合物侧50和一个未包封的增强物材料侧45。一个粘合剂层 60,如一种硅酮填缝剂,被施加到框架70的内周界的附近,一个柔性的光伏器件20被放置在粘合剂层60上并且被加压以便将光伏器件20固定到层40上。一个粘合层30 (FEP、等) 可以被粘附到未用粘合剂层60处理的45的周界上。层40的中央部分附近在未包封的增强物侧45上,将一个第二块未包封的增强物层40用一个层110( —种液态硅酮树脂)进行处理。粘合层30(FEP、等)可以被粘附到未用层110处理的45的周界上。该粘合剂可以在升高的温度下固化。这种构造体可以称为背衬层80。
将框架70和背衬层80结合在一起并且经由粘合层30密封以形成小袋85。这些步骤可以在现场安装之前,在一个工厂中进行。小袋85可以放到一个用于安装的位点上并且被热封到一个氟聚合物层上,如一个氟聚合物包封的增强物层15。一个或多个粘合层30可以进一步提供小袋85与15的表面的粘附。一个另外的粘合层,没有示出,可以加入在表面15与氟聚合物侧50之间以提供额外的粘附。如图8中所示,通过在此所述的方法粘附到包封的增强物构造体15上的器件/建筑隔膜系统10(如在此所述的),可以任选地进一步包括“襟翼” 100。襟翼100有助于保护光伏器件20免受水、雪、冰、碎片、等。襟翼100提供了一种小轮廓(low profile),允许雪和冰很容易地越过PV的边缘而不损害该器件。在此所提出的不同实施方案的另一个附加的优点是,如果由于任何原因该系统是不再希望的,则可以移除不同的层和光伏器件20,因此仅留下建筑隔膜15。应理解的是可以使用多个释放层来保护例如在此描述的建筑系统的粘结或粘合剂层,使得组件可以在现场完成或者在现场安装之前进行组装(完全地或部分地)。以下从一(1)至五十八(58)连续列举的段落提供了本发明的不同方面。在一个实施方案中,在第一段(1)中,本发明提供了一种1. 一种光伏器件/建筑隔膜系统,该系统包括一个氟聚合物包封的增强物层、一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件、一个覆盖并且伸展超过该光伏器件周界的可热封的氟聚合物覆盖层、以及任选地一个在该氟聚合物覆盖层与该氟聚合物包封的增强物层之间的可粘合的层。2.如权利要求1所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、 和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或一种全氟烷氧基树脂(PFA)。3.如段落1或2之一所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、 聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。4.如段落1至3中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是一种乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)或一种氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。如段落1至4中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该可粘合的层是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。6.如段落1至5中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中任一可粘合的层是进行了表面处理的。7.如段落1至6中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括绕着在该光伏器件布置的一种包封物。8.如段落7所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该包封物是一种烯属的聚合物或共聚物。9.如段落1至8中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括附接到该光伏器件上的一个后衬片。10.如段落1至8中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中这些层是热封的。
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11. 一种光伏器件/建筑隔膜系统,该系统包括一个氟聚合物包封的增强物层、一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件、一个可热封的氟聚合物覆盖层,该覆盖层保持该光伏器件并且伸展超过该光伏器件周界并且粘结到该氟聚合物包封的增强物层上。12.如权利要求11所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或全氟烷氧基树脂(PFA)。13.如段落11或12之一所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。14.如段落11至13中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是一种乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)或一种氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。15.如段落11至14中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是进行了表面处理的。16.如段落11至15中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括绕着在该光伏器件布置的一种包封物。17.如段落16所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该包封物是一种烯属的聚合物或共聚物。18.如段落11至17中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括附接到该光伏器件上的一个后衬片。19.如段落11至18中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中这些层是热封的。20. 一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括一个氟聚合物包封的增强物层、一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件、一个覆盖并且伸展超过该光伏器件周界并且布置在一个第二粘合层上的可热封的氟聚合物覆盖层、一个布置在该氟聚合物包封的层上的第一粘合层、一个布置在该第一粘合层上的隔离层以及布置在该分离层上的第二粘合层, 由此该第一粘合层、分离层和第二粘合层被提供在该光伏器件的周界附近。21.如权利要求20所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或全氟烷氧基树脂(PFA)。22.如段落20或21之一所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。23.如段落20至22中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是一种乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)或一种氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。24.如段落20至23中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是进行了表面处理的。25.如段落20至M中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括绕着在该光伏器件布置的一种包封物。26.如段落25所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该包封物是一种烯属的聚合物或其共聚物。
27.如段落20至沈中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括附接到该光伏器件上的一个后衬片。28.如段落20至27中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第一可粘合的层是或者一个FEP层亦或一个ETFE层。29.如段落20至观中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该隔离层是一种氟聚合物包封的增强物材料。30如段落20至四中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第二可粘合的层是或者一个FEP层亦或一个ETFE层。31.如段落20至30中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第一粘合层、第二粘合层、隔离层、氟聚合物包封的增强物层、覆盖层中的任何一个或所有这些层都是进行了表面处理的。32.如段落20至31中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中这些层是热封的。33. 一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括—个第一氟聚合物包封的增强物层;一个光伏器件,其中该光伏器件的底表面位于该氟聚合物包封的增强物层附近;一个伸展超过该光伏器件顶表面周界的、可热封的氟聚合物覆盖层;以及一个布置在该氟聚合物覆盖层上的可粘合的层,至少覆盖了该氟聚合物覆盖层的周界部分的附近;以及一个氟聚合物层或一个第二氟聚合物包封的增强物层,至少覆盖了该可粘合的层的周界部分。34.如段落33所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括一个覆盖该光伏器件的至少一部分底部的可热封层。35.如段落33或34之一所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物层或第一或第二氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。36.如段落33至35中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。37.如段落33至36中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是一种乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)或一种氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。38.如段落33至38中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该可粘合的层是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。39.如段落33至38中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中任一可粘合的层是进行了表面处理的。40.如段落33至39中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括绕着在该光伏器件布置的一种包封物。41.如段落40所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该包封物是一种烯属的聚合物或其共聚物。42.如段落33至42中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括附接到该光伏器件上的一个后衬片。 43.如段落33至42中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中这些层是热封的。44. 一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括一个第一层,包括一个氟聚合物包封的增强物层;一个第二层,包括一个氟聚合物包封的增强物层,这样使得一个第一侧提供一个未包封的增强物表面,以及一个氟聚合物包封的第二表面,这样使得该第二表面是与该增强物层相邻的;第三层,包括布置在该未包封的增强物表面的至少一部分周界附近的可粘合的层,这样使得该可粘合的层伸展超过该未包封的增强物表面的周界;一个布置在该第二层未包封的增强物表面上的光伏器件;一个第四层,包括一个布置在该光伏器件的至少一部分周界上的粘合剂层;一个第五层,包括一个氟聚合物包封的增强物,这样使得一个第一侧提供一个未包封的增强物表面,以及一个氟聚合物包封的第二表面,这样使得该第一表面布置在该光伏器件的周界以及由该第四层覆盖的部分附近。45.如段落44所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第三可粘合的层可以热封到该第一层、该第五层或两者上。46.如段落44或45之一所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第三可粘合的层是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。47.如段落44至46中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括一个任选的粘合剂层,该粘合剂层布置在该第三层的未包封的增强物表面的未被该可粘合的层覆盖的部分上。48.如段落44至47中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第三层被配置为一个框架、多个单独的区段、或条带。49.如段落48所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该框架、区段或条带并不完全包围该第二层的未包封的增强物表面的周界的整个周界部分。50.如段落44至49中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该第一、第二或第三氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或全氟烷氧基树脂(PFA)。51.如段落44至50中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。52.如段落44至51中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该可粘合的层是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。53.如段落44至52中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中任一可粘合的层是进行了表面处理的。54.如段落44至53中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括绕着在该光伏器件布置的一种包封物。55.如段落M所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该包封物是一种烯属的聚合物或其共聚物。
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56.如段落44至55中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括附接到该光伏器件上的一个后衬片。57.如段落56所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该粘合剂是氯丁橡胶、两组分的环氧化物、硅酮树脂或聚氨酯。58.如段落1至57中任一项所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括以这样一种构型粘附在该氟聚合物包封的增强物上的一个材料区段,这种构型为覆盖该系统的一个面朝上的部分,这样水、雪、冰、灰尘或杂物远离该光伏器件而分布。将参照以下多个非限制性实例进一步说明本发明。本领域的普通技术人员将清楚的是,可以对所说明的这些实施方案做出多种改变而并不背离本发明的范围。因此,本发明的范围不应该限于在本申请中说明的这些实施方案,而仅受到由权利要求的语言所说明的实施方案以及这些实施方案的等效物的限制。除非另外指明,所有的百分比均为按重量计。^M实例1 织物框架样品图7为以下的说明提供了一个基础。将一个框架形状70从一侧PTFE涂覆的织物(未包封的增强物层40)(圣戈班 Raydel M26 OS)中切去。将GE硅酮II填缝剂粘合剂(纯的)60施加到该未包封侧45上的框架70的内周界附近。将一个柔性的光伏器件20面朝下用手压到粘合剂60中。将粘合剂60固化。在固化完成后,将框架70/光伏器件20组合翻面并且可以使用硬塑料(例如,尼龙)的一个拐角来清除过量的可能布置在光伏器件20的面上的粘合剂60。将一个第二件的一侧PTFE涂覆的织物(未包封的增强物层40)切成大约框架70 的外尺寸。将液态硅酮橡胶110的一个薄层施加到该框架70的中央区域并且进行固化以提供背衬层80。层110可以有助于使得光伏器件20不在完成的小袋85中滑动。将层40的边缘(未包封的表面45)用一个带掩蔽并且施加一个层110。使层 110 (Dow Corning 9252-500P)向下拉经过该织物(未包封的表面4 的整个玻璃侧并且在 325下下固化大约6分钟。一旦固化,将该掩蔽带去除以提供背衬层80。粘合层30例如一个FEP薄膜被粘附到织物框架70和背衬层80的两个工件的暴露的未包封的增强物表面45上。例如,使框架70与10密尔的粘合层30,例如FEP,进行接触。在暴露的未包封的增强物表面45附近,将一个5密尔粘合层30例如FEP薄膜施加到一个背衬层80上,并且在暴露的未包封的增强物表面45“下面”的反侧上,将薄膜施加到氟聚合物表面50上。(这是通过缠绕5密尔薄膜从一面到另一面并且粘附在位来完成的)。将框架70放在背衬层80的顶部并且将它们两个通过粘合层30密封在一起以形成小袋85。用一个3” X 5”敲钉器设置(tacker set)在680 °F下对于每个应用使用2. 5 分钟的停留时间来完成密封。这前五个步骤是在工厂中完成的并且小袋85可以准备好递送以安装到位点上。可以将小袋85直接热封到一个氟聚合物包封的增强物层15例如SHEERFILL上。 一个粘合层可以位于层15与小袋85之间,如一个FEP薄膜,以增强小袋85与氟聚合物包封的增强物层15之间的结合。用一个3”X5”敲钉器设置在680 对于每个使用2. 5分钟的停留时间来完成热封。
尽管已经参照优选的实施方案对本发明进行了说明,但是本领域的普通技术人员将认识到,可以在形式和细节上作出多种改变而并不背离本发明的精神和范围。贯穿本说明书引用的所有参考文献,包括背景中的那些,都以其全文结合在此。本领域的普通技术人员将认识到、或仅使用不超出常规的实验就能够确定在此确切说明的本发明的具体实施方案的多个等效方案。这些等效方案旨在包括于以下这些权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括 一个氟聚合物包封的增强物层;一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件;一个覆盖并且伸展超过该光伏器件周界的、可热封的氟聚合物覆盖层;以及一个在该氟聚合物覆盖层与该氟聚合物包封的增强物层之间的可粘合的层。
2.如权利要求1所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
3.如权利要求1所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。
4.如权利要求1所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
5.如权利要求1所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该可粘合的层是PFA、PVDF, THV、ETFE 或 FEP。
6.一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括 一个氟聚合物包封的增强物层;一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件;以及一个可热封的氟聚合物覆盖层,该氟聚合物覆盖层保持该光伏器件并且伸展超过该光伏器件的周界并且粘结到该氟聚合物包封的增强物层上。
7.如权利要求6所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
8.如权利要求6所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。
9.如权利要求6所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
10.一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括 一个氟聚合物包封的增强物层;一个与该氟聚合物包封的增强物层接触的光伏器件;一个覆盖并且伸展超过该光伏器件周界并且布置在一个第二粘合层上的、可热封的氟聚合物覆盖层;一个布置在该氟聚合物包封的层上的第一粘合层; 一个布置在该第一粘合层上的隔离层;以及布置在该分离层上的第二粘合层,由此该第一粘合层、分离层和第二粘合层被提供在该光伏器件的周界附近。
11.如权利要求10所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
12.如权利要求11所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。
13.如权利要求11所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
14.一种光伏器件/建筑隔膜系统,包括 一个第一氟聚合物包封的增强物层;一个光伏器件,其中该光伏器件的底表面位于该氟聚合物包封的增强物层附近; 一个伸展超过该光伏器件顶表面周界的、可热封的氟聚合物覆盖层;以及一个布置在该氟聚合物覆盖层上的、可粘合的层,至少覆盖了该氟聚合物覆盖层的周界部分附近;以及一个氟聚合物层或一个第二氟聚合物包封的增强物层,至少覆盖了该可粘合的层的周界部分附近。
15.如权利要求14所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括一个覆盖该光伏器件的至少一部分底部的、可热封的层。
16.如权利要求14所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物层或第一或第二氟聚合物包封的增强物层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物 (FEP),四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
17.如权利要求14所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该增强物包括玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维织物、网孔材料、或非纺织的材料。
18.如权利要求14所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该氟聚合物覆盖层是乙烯四氟乙烯共聚物层(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基树脂(PFA)。
19.如权利要求14所述的光伏器件/建筑隔膜系统,其中该可粘合的层是PFA、PVDF、 THV、ETFE 或 FEP。
20.如权利要求14所述的光伏器件/建筑隔膜系统,进一步包括以这样一种构型粘附到该氟聚合物包封的增强物层上的一个材料区段,这种构型其中使水、雪、冰、灰尘或杂物远离该光伏器件而分布。
全文摘要
本发明描述了一种可伸展的隔膜系统,一个光伏器件被固定在该隔膜系统上。
文档编号H01L31/048GK102484157SQ201080039394
公开日2012年5月30日 申请日期2010年9月2日 优先权日2009年9月9日
发明者K·M·萨林, M·P·卡斯曼, M·德里 申请人:美国圣戈班性能塑料公司