(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光起電性外装要素を含む組立体であって、各光起電性外装要素は建築構造物に取り付けることができ、光起電性外装要素の各々は、少なくとも、
光起電性電池組立体と、
該光起電性電池組立体に取り付けられる本体部と、
前記光起電性外装要素の両側に配置されるとともに、前記光起電性外装要素を、光起電性外装要素、スペーサ装置及び縁部材からなる群から選ばれる水平方向に隣接する１つ又は複数の装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる、少なくとも第１及び第２のコネクタ組立体と、
を備え、
前記本体部は、１つ又は複数の上部外周タブを備え、前記上部外周タブは、前記本体部の局所的な延長部分であり、かつ、光起電性外装要素、スペーサ装置及び縁部材からなる群から選ばれる垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下にそれぞれ嵌り込むことができ、
前記１つ又は複数の上部外周タブは、前記光起電性外装要素の全幅までであることができる幅を有し、
前記１つ又は複数の上部外周タブは、前記垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の所定の固定領域の領域において少なくとも１つの局所的な切り欠きを有し、当該切り欠きによって、留め具が上部外周タブにより妨げられずに所定の固定領域を貫通することが可能である、前記組立体。
【請求項２】
前記光起電性外装要素の各々は、前記１つ又は複数の上部外周タブを受け入れることのできる受容領域を備え、該受容領域は前記光起電性外装要素の下面に配置されている、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記受容領域は、前記光起電性外装要素の全幅に亘って広がっている、請求項２に記載の組立体。
【請求項４】
前記受容領域は、２つ以上の別個の部分によって構成されている、請求項２に記載の組立体。
【請求項５】
前記１つ又は複数の上部外周タブと、前記２つ以上の別個の部分のうちの少なくとも１つとの組み合わせは、前記垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置に対する、前記光起電性外装要素の実用的な水平方向の位置調整領域を提供するように構成されている、請求項４に記載の組立体。
【請求項６】
前記１つ又は複数の上部外周タブは、流体を、前記光起電性外装要素の外周縁から離れるように流すことのできる、１つ又は複数の流体誘導機構を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の組立体。
【請求項７】
前記１つ又は複数の上部外周タブは前記光起電性外装要素の上縁部に沿って配置された２つ以上の上部外周タブである、請求項１〜６のいずれかに記載の組立体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の組立体のアレイであって、
第１列に配置された２つ以上の光起電性外装要素と、
垂直方向に隣接し、且つ、水平方向にずれた列である第２列に配置された２つ以上の光起電性外装要素と、
を有する、前記アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー省によって認められた契約ＤＥ−ＦＣ３６−０７Ｇ０１７０５４の下、米国政府の支援を受けて完成した。米国政府は、本発明において一定の権利を有する。本出願は、２０１１年３月２２日出願の米国仮出願第６１／４６６，２３６号に基づく優先権を主張し、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、２０１１年３月２２日出願の米国仮出願第６１／４６６，２３６号の出願日の利益を主張し、その内容は、参照によりすべて本明細書に組み込まれる。
【０００３】
本発明は、建築構造物に取り付けることのできる改良された光起電性建築用外装要素に関し、前記外装要素は、少なくとも、パネル状の光起電性電池組立体と、該光起電性電池組立体の１又は複数の部分に取り付けられる本体部と、光起電性外装要素の両側に配置されるとともに、光起電性電池組立体を水平方向に隣接する１つ又は複数の装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することができる少なくとも第１及び第２のコネクタ組立体と、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下にそれぞれ嵌り込むことのできる１つ又は複数の外周タブと、を備えるものである。
【背景技術】
【０００４】
首尾よく使用するために、光起電性（ＰＶ）装置、特に、建築構造物（例えば、光起電性外装要素又は外壁材）に組み込まれるＰＶ装置の改良への取り組みは、多くの基準を満たす必要がある。ＰＶ装置及び該ＰＶ装置が組み込まれたアレイは、耐久性（例えば、湿気やその他の環境条件に対して長期に持続するシールなど）が必要であり、また、所望の製品寿命、好ましくは１０年以上、より好ましくは２５年以上に亘って、機械的な虐待から保護する必要がある。前記装置は、複数の装置のアレイの中に容易に取り付けられ（例えば、従来の屋根用こけら板（shingle）や外壁材と同様に取り付けられる）又は交換される（破損した場合など）必要がある。また、前記装置の下及び該装置が取り付けられる建築物表面に、水が付着するのを極力防ぐように設計する必要もある。
【０００５】
このフルパッケージを、消費者にとって望ましいものとし、市場に幅広く受け入れられるものにするためには、システムを安価で構築し、取り付けられるようにする必要がある。これは、他の電力生成手段に対してＰＶ技術の競争力を向上させ、エネルギーの生成コストを下げるのを促進するのに役立ち得るものである。
【０００６】
ＰＶ装置用システムの既存技術は、前記装置を、建築構造物に直接取り付けるか、又は、前記建築用外装要素（ルーフデッキ又は外装用クラッド材など）上の小割り板や溝、「レール（rails）」（スタンドオフ（stand-offs））に留めることが可能である。これらのシステムは複雑であり、一般に、従来のクラッド材料（例えば、屋根用こけら板や下見張り（siding）など）に取り付けることができず、結果的に、設置に要するコストが高価となり得る。また、それらは、従来の建築用材料のようには見えないため、視覚的に魅力的ではないことがある。ＰＶ装置を取り付けるための「スタンドオフ」は、各２〜４フィート程度必要である。したがって、設置コストは、物品のコストと同程度以上になる。また、それらは、反りや退色、物理特性の劣化などの環境条件に関連する問題を被ることもある。
【０００７】
以下の特許文献には、これに関連する技術が開示されており、すべての目的上、参照により本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４/０２０６０３５号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１０／１５１７７７号
【特許文献３】国際公開第２０１０／１４４２２６号
【特許文献４】欧州特許出願公開第２２１６８２９号明細書
【特許文献５】国際公開第１９９８／０３６１３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、光起電性装置であって、特に、建築構造物（小割板、溝又は「レール」（スタンドオフ）を使用しない上記建築用外装要素など）に、好ましくは直接取り付けられ、複数の光起電性外装要素及び潜在的に可能性のある他の装置のアレイ（array）に使用される、光起電性こけら板などの改良された光起電性屋根用又は建築用外装要素に関し、上記段落に記載した問題の少なくとも１つを解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
改良された光起電性外装要素としては、少なくとも光起電性電池組立体と、該光起電性電池組立体の１又は複数の部分に取り付けられる本体部と、該光起電性外装要素の両側に配置されるとともに、前記光起電性電池組立体を水平方向に隣接する１つ又は複数の装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる少なくとも第１及び第２のコネクタ組立体とを備え、前記本体部は、アレイに組み込まれるときに、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下にそれぞれ嵌り込むことができ、特に、個々の装置間の電気的接続領域の下に嵌り込むことができる１つ又は複数の外周タブ（peripheral tabs）を備えるものが想定される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る改良された光起電性装置の一例の平面図である。
【図２】図２は、本発明に係る改良された光起電性装置の一例の分解斜視図である。
【図３】図３Ａは、例示的なアレイの平面図であり、図３Ｂは、建築構造物上に配置された他の例示的なアレイの斜視図である。
【図４】図４は、例示的な流体誘導機構を備えたタブの斜視図である。
【図５】図５Ａは、本発明に係る改良された光起電性装置の一例の下面の平面図であり、図５Ｂは、図５Ａの５Ｂ−５Ｂ断面の側面図である。
【図６】図６Ａは、本発明に係る改良された光起電性装置の他の例の下面の平面図であり、図６Ｂは、図６Ａの６Ｂ−６Ｂ断面の側面図である。
【図７】図７は、建築構造物上に上げて実施した状態を示す例示的なアレイの側面図である。
【図８】図８は、例示的なコネクタハウジングを示す図である。
【図９】図９は、改良された光起電性装置及び可撓性コネクタ組立体の一例の分解図である。
【図１０】図１０は、可撓性コネクタ組立体を使用するための改良された光起電性装置の例の拡大斜視図である。
【図１１】図１１は、可撓性コネクタ組立体を含む改良された光起電性装置の例の拡大斜視図である。
【図１２】図１２は、改良された光起電性装置及び可撓性コネクタ組立体の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、他の可撓性コネクタ組立体の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、太陽放射線（例えば、太陽光）に曝されたときに電気的エネルギーを生成する機能を有する複数の構成要素及び該構成要素の組立体として概して記述される、図１に示すような改良された光起電性装置１０（以下、「光起電性外装要素」という。）に関する。特に興味深い本発明の主なポイントは、改良されたＰＶ外装要素１０が、少なくとも、１又は複数の外周タブ６００を有する本体部２００に接続された光起電性電池組立体１００を備えることである。好ましい実施形態では、ＰＶ外装要素は、光起電性電池組立体（並びに、潜在的に可能性のある他の構成要素や電気的接続部品などの組立体）を取得し、光起電性電池組立体の少なくとも一部の周りに本体部を成形（例えば、射出成形）することによって形成される。（ＰＶ外装要素１０の）構成要素及び構成要素組立体と周辺装置との間の関係（少なくとも幾何学的特性及び／又は材料特性など）が、上記背景技術欄において言及した問題の１つ又は複数を解決するのに、非常に重要であると考えられる。本発明において特に興味深いのは、ＰＶ外装要素１０が、建築用として取り付けられる太陽光発電やＢＩＰＶとして知られているものに利用されることであり、ここで、前記ＰＶ外装要素１０は、図３Ｂに示すようなアレイ１０００などのアレイを形成するために、他の装置（ＰＶ外装要素１０又はそれ以外のもの）と接続される。構成要素、構成要素組立体及びそれらの関係は、それぞれ以下の段落でより詳細に、より特異的に開示する。
【００１３】
本発明の一態様によれば、組立体が、少なくとも、建築構造物に取り付け可能な光起電性外装要素を含み、こけら板は、少なくとも、光起電性電池組立体と、該光起電性電池組立体の１又は複数の部分に取り付けられる本体部と、該光起電性外装要素の両側に配置されるとともに、前記光起電性電池組立体を水平方向に隣接する１つ又は複数の装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる少なくとも第１及び第２のコネクタ組立体とを備え、前記本体部は、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下にそれぞれ嵌り込むことのできる１つ又は複数の上部外周タブを備えるものが想定される。
【００１４】
本発明の前記組立体は、例えば、前記光起電性外装要素が、前記１つ又は複数の上部外周タブを受け入れることのできる受容領域を有し、該受容領域は前記光起電性外装要素の下面に配置されること；前記受容領域が前記光起電性外装要素の全幅に亘って広がること；前記受容領域が前記光起電性外装要素の下面に配置され、且つ、２つ以上の別個の部分から構成されること；１つ又は複数の上部外周タブと前記２つ以上の別個の部分の少なくとも１つとが、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置に対する、前記光起電性外装要素の実用的な水平方向の位置調整領域を提供するように構成されること；前記１つ又は複数の上部外周タブがＬtp＝Ｌtpn＋Ｌtptによって定義される長さを有することなどの本明細書に記載の特徴の１つ又は複数の任意の組み合わせによって更に特徴付けることができる。ここで、Ｌtp＝（Ｗbp−（２*Ｗexp）−ｎ＋Ｃ１*（Ｌbp／Ｗexp））＋（Ｃ２*Ｔo*（１／ルーフピッチ））であり、前記１つ又は複数の上部外周タブは、流体を、前記光起電性外装要素の外周縁から離れるように流すことのできる１つ又は複数の流体誘導機構を有し；前記１つ又は複数の外周タブは、前記垂直方向に隣接する装置の所定の固定領域に隣接する領域における前記こけら板上に配置される。
【００１５】
したがって、本発明の別の態様によれば、組立体のアレイは、少なくとも、第１列に配置された２つ以上の光起電性外装要素と、垂直方向に隣接し、且つ、水平方向にずれた列である第２列に配置された２つ以上の光起電性外装要素と、前記こけら板の各々と、を備え、さらに、建築構造物に取り付け可能であり、少なくとも、光起電性電池組立体、該光起電性電池組立体の１又は複数の部分に取り付けられる本体部；並びに前記光起電性電池組立体の両側に配置され、前記光起電性電池組立体を水平方向に隣接する１つ又は複数の装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続する少なくとも第１及び第２のコネクタ組立体；を備え、前記本体部は、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下にそれぞれ嵌り込むことのできる、１つ又は複数の上部外周タブを備えるものである。本発明の前記アレイは、例えば、前記光起電性外装要素が、前記１つ又は複数の上部外周タブを受け入れることのできる受容領域を有し、該受容領域が前記光起電性外装要素の下面に配置されること；前記受容領域が前記光起電性外装要素の全幅に亘って広がること；前記受容領域が前記光起電性外装要素の下面に配置され、且つ、２つ以上の別個の部分から構成されること；１つ又は複数の上部外周タブと前記２つ以上の別個の部分の少なくとも１つとが、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置に対する、前記光起電性外装要素の実用的な水平方向の位置調整領域を提供するように構成されること；前記１つ又は複数の上部外周タブがＬtp＝Ｌtpn＋Ｌtptによって定義される長さを有することなどの本明細書に記載の特徴の１つ又は任意の組み合わせによって更に特徴付けることができる。ここで、Ｌtp＝（Ｗbp−（２*Ｗexp）−ｎ＋Ｃ１*（Ｌbp／Ｗexp））＋（Ｃ２*Ｔo*（１／ルーフピッチ））であり、前記上部外周タブの少なくとも１つは、電気的コネクタの存在する領域において垂直方向に隣接する２つ以上の装置の下に嵌り込むように適合し；前記１つ又は複数の外周タブは、流体を、前記光起電性外装要素の外周縁から離れるように流すことのできる１つ又は複数の流体誘導機構を有し；前記１つ又は複数の上部外周タブは、前記垂直方向に隣接する装置の所定の固定領域に隣接する領域における前記こけら板上に配置される。
【００１６】
上述した態様及び実施例は、他の形態が本発明の範囲内に存在するように、本明細書に開示乃至記載されるものに限定されないと、理解されるべきである。
【００１７】
光起電性電池組立体１００
光起電性電池組立体１００は、多数の層及び構成要素／組立体の集合物とすることができると考えられ、このような組立体は、例えば、現在係属中の国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０９／０４２４９６に開示されており、参照することによって本明細書に組み込まれる。光起電性電池組立体は、少なくともバリア層１２２と光起電性電池層１１０（一般に、バリア層１２２の周縁の内側に配置される）とを備えている。また、光起電性電池組立体１００は、封止材層や他の保護層などの他の層を含むことができると考えられる。例示的な実施例を図面に示し、それを以下に説明する。典型的な光起電性電池組立体１００の分解図を図２Ａ及び図２Ｂに示す。光起電性電池組立体１００全体の厚さＭTは、約１〜１２ｍｍ、好ましくは約２〜９ｍｍ、最も好ましくは約９．０ｍｍ未満である。
【００１８】
機能的には、これら封止材層や他の保護層は、各々が共に光起電性電池組立体の保護及び／又は接続を補助するいくつかの異なる層を含むことができる。それぞれ好ましい層について、「上層」（ほとんど露出する要素など）から「下層」（建物や構造物と最も近く接触する層など）までを移動しながら、更に詳細に説明する。一般にそれぞれの好ましい層又はシートは、単層でも、それ自身が副層を含んでいてもよい。
【００１９】
バリア層１２２
バリア層１２２は、一般に光起電性電池組立体１００の環境シールドとして機能し、より具体的には、前記光起電性電池層１１０の少なくとも一部分の環境シールドとして機能する。バリア層１２２は、光エネルギーが光起電性電池層１１０の光活性部分を通過することができるように、透明又は半透明材料で構成されていることが好ましい。この材料は、可撓性（例えば、薄いポリマーフィルム、多層フィルム、ガラス、ガラス複合体など）であっても、剛性（例えば、厚いガラス又はポリカーボネート等のプレキシガラス（商標）など）であってもよい。また、前記材料は、水分／粒子の浸透又は蓄積に対して耐性を有することによって特徴付けることもできる。バリア層１２２は、好ましくない波長が光起電性電池に到達しないように、特定波長の光をフィルタリングする機能を備えることもできる。また、好ましい実施形態では、バリア層１２２の材料は、約０．０５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ〜４．０ｍｍ、最も好ましくは２．５ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲の厚みを有する。少なくともフィルムの場合においては、他の物理特性として、２０ＭＰａを超える引張強度（ＪＩＳ Ｋ７１２７により測定）、１％以上の引張伸び（ＪＩＳ Ｋ７１２７により測定）、及び／又は０．０５％以下の吸水率（２３℃、２４時間）（ＡＳＴＭ  Ｄ５７０により測定）、及び／又は約５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜１００×１０-6ｍｍ／℃、より好ましくは約１０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜８０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、最も好ましくは約２０×１０-6〜５０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃の線膨張係数（「ＣＬＴＥ」）を含むことができる。少なくとも厚いガラスの場合においては、他の物理特性として、約５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約１４０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、好ましくは約７×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約５０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、より好ましくは約８×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、最も好ましくは約９×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約１５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃の線膨張係数（ＣＬＴＥ）を含むことができる。少なくとも厚いガラスの場合においては、他の物理特性として、約２．４２ｇ／ｃｍ3〜約２．５２ｇ／ｃｍ3の密度、約７５〜２００Ｎ／ｓｑ．ｍｍの範囲の引張強度、５００〜１２００Ｎ／ｓｑ．ｍｍの範囲の圧縮強度、６０〜８０ＧＰａの範囲の弾性率、約９×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃のＣＬＴＥ、及び、約８５％以上、好ましくは約８７％以上、より好ましくは約９０％以上の可視光透過率を含むことができる。
【００２０】
第１の封止材層１２４
封止材層の一例において、第１の封止材層１２４は、バリア層１２２の下方及び概して光起電性電池層１１０の上方に配置することができる。第１の封止材層１２４は、隣接する層を共に保持することを助ける接合機構として機能し得ると考えられる。また、光起電性電池１１０に到達する光エネルギーを、所望の量及び種類で透過させることも必要である。第１の封止材層１２４は、隣接する層の幾何学的形状における変則性又はこれらの層を通る変則性（例えば、厚みの変化）を補償するように機能することもできる。また、温度変化や物理的変動、曲げによって、層間の撓みや変動が可能となるように機能することもできる。好ましい実施形態において、第１の封止材層１２４は、実質的に接着フィルム又はメッシュから構成することができ、好ましくはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、熱可塑性ポリオレフィン、ポリウレタン、アイオノマー、シリコン系ポリマー又は類似の材料から構成することができる。この層の好ましい厚みは、約０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、より好ましくは約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ、最も好ましくは約０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍである。
【００２１】
光起電性電池層１１０
本発明において想定される光起電性電池層１１０は、市販されているいくつかの公知の光起電性電池から構成することも、又は、将来開発されるいくつかの光起電性電池から選択することもできる。これらの電池は、光エネルギーを電気に変換する機能を有するものである。光起電性電池の光活性部分は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する材料である。その機能を発現することが知られている任意の使用できる材料は、結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ、色素増感太陽電池（いわゆる、Ｇｒａｔｅｚｅｌ電池）、有機／ポリマー太陽電池、又は、光電効果を介して太陽光を電気に変換する任意の他の材料が挙げられる。しかしながら、光活性層は、好ましくはＩＢ−ＩＩＩＡ−セレン化物、ＩＢ−ＩＩＩＡ−硫化物又はＩＢ−ＩＩＩＡ−セレニドスルフィドなどのＩＢ−ＩＩＩＡカルコゲニドの層である。より具体的な例は、銅インジウムセレニド、銅インジウムガリウムセレニド、銅ガリウムセレニド、銅インジウムスルフィド、銅インジウムガリウムスルフィド、銅ガリウムセレニド、銅インジウムスルフィドセレニド、銅ガリウムスルフィドセレニド、及び銅インジウムガリウムスルフィドセレニド（これらはすべてＣＩＧＳＳと呼ばれる）を含む。これらは、また、式Ｃｕｌｎ（１−ｘ）ＧａｘＳｅ（２−ｙ）Ｓｙによって表すことができる。ここで、ｘは０〜１であり、ｙは０〜２である。銅インジウムセレニド及び銅インジウムガリウムセレニドが好ましい。１又は複数のエミッタ（バッファ）層、導電層（例えば、透明導電層）、及び、ＣＩＧＳＳ系電池に有用であると当技術分野において既知の追加の電気活性層なども、ここに考慮される。これらの電池は、軟質のものでも、硬質のものでもよく、また、形状やサイズも様々なものを採用できるが、一般的に壊れ易く、また、環境による劣化し易いものである。好ましい実施形態では、光起電性電池組立体１１０は、実質的な割れが生じず及び／又は機能の有意な損失を生ずることなく、曲げることのできる電池である。代表的な光起電性電池は、米国特許第３７６７４７１号明細書、米国特許第４４６５５７５号明細書、米国特許出願公開第２００５／００１１５５０号明細書、欧州特許出願公開第８４１７０６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２５６７３４号明細書、欧州特許出願公開１０３２０５１号明細書、特開平２−２１６８７４号公報、特開平２−１４３４６８号公報、特開平１０−１８９９２４号公報などの多くの米国特許や公開公報に教示乃至記載されており、すべての目的上、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２２】
例えば、図２に示すように、光起電性電池層１１０は、電池、コネクタ組立体構成要素（単数又は複数）３００に電気的に接続されており、概して前記光起電性外装要素１０の端から端まで及ぶ母線（buss bar(s)）のような電気回路を含んでいてもよい。この領域は、バスバー領域３１１としても知られている。
【００２３】
第２の封止材層１２６
封止材層の別の例においては、第２封止材層１２６は、一般的に光起電性電池層１１０の下方に配置され、いくつかの場合においては、上部層１２２及び／又は第１の封止材層１２４に直接接触させてもよい。第２の封止材層２６は、必ずしも電磁放射線又は光エネルギーを送る必要はなく、第１の封止材層と同様の機能を果たすことができると考えられる。
【００２４】
バックシート１２８
保護層の例では、第２の封止材層１２６の下側に連接して配置されるバックシート１２８を設けることができる。このバックシート１２８は、環境保護層（例えば、層の上側からの湿気及び／又は粒子状物質の侵入防止など）として機能することができる。可撓性材料（例えば、薄いポリマーフィルム、金属箔、多層フィルム又はゴムシート）で構成されていることが好ましい。好ましい実施形態において、バックシート１２８の材料は、水分不透過性の材料とすることができ、また、厚みの範囲を、約０．０５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、更に好ましくは約０．１ｍｍ〜４．０ｍｍ、最も好ましくは約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍとすることができる。その他の物理的特性として、約２０％以上の破断伸び（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２により測定）、約２５ＭＰａ以上の引張強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２により測定）、及び、約７０ｋＮ／ｍ以上の引裂強度（グレーブス法により測定）を含むことができる。好ましい材料の例としては、ガラス板、アルミニウム箔、ポリ（フッ化ビニル）（例えば、テドラー（Ｒ）（デュポン社の登録商標）として市販されている）、ポリ（エチレンテレフタレート）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロエチレンの共重合体（「ＦＥＰ」としても知られている）、ポリ（エチレンテトラフルオロエチレン）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリカーボネート、又は、それらの組み合わせである。
【００２５】
補助バリアシート１３０
保護層の他の例としては、前記バックシート１２８の下側に連接して配置される補助バリアシート１３０を設けることができる。補助バリアシート１３０は、前記光起電性外装要素１０がさらされる、構造体の任意の特徴（例えば、ルーフデッキの変則性、突出する付属品など）によって引き起こされる可能性がある環境条件や物理的損傷から、上記層を保護するバリアとして作用し得る。これは任意の層であり、不要とすることも想定される。また、この層は、本体部２００と同じ機能を果たすことができると考えられる。好ましい実施形態では、補助バリアシート材１３０の材料は、少なくとも部分的に水分不透過性とすることができ、また、その厚みの範囲は、約０．２５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、更に好ましくは約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、最も好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍとすることができる。この層は、約２０％以上の破断伸び（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２により測定）、約１０ＭＰａ以上の引張強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２により測定）及び約３５ｋＮ／ｍ以上の引裂強度（グレーブス法により測定）を示すことが好ましい。好ましい材料の例としては、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、熱可塑性エラストマー、オレフィンブロックコポリマー（ＯＢＣ）、天然ゴム、合成ゴム、ポリ塩化ビニル並びにその他のエラストマー及びプラストマー材料が挙げられる。或いは、前記保護層は、構造的及び環境的な負荷（例えば、風など）に対して追加的な屋根用の機能が発現するように、高剛性材料によって構成することができる。前記光起電性外装要素１０の熱膨張係数を改良して、温度の変動時に所望の寸法を維持するように、更なる剛性とすることも望ましい。構造特性を有する保護層材料の例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステルアミド類、ポリスルホン、アセタール、アクリル、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、エポキシなどのポリマー材料、ガラスや無機物質が充填された複合材料又はそれらの任意の組み合わせなどが挙げられる。
【００２６】
上述した層は、多くの組み合わせにより構成又は積層され得るが、前記バリア層１２２は最上層であることが好ましい。さらに、これらの層は、任意の多くの方法、例えば、これらに限定されないが、接着剤接合、熱又は振動溶着、オーバーモールディング、又は機械的接合などを介して、一体的に接合することができる。
【００２７】
後述する実施形態のいくつかを明瞭にするために、光起電性電池組立体１００は、２つの部分の組立体という別の様式で更に記述することができる。第１の部分である光起電性電池組立体の部分組立体１０１は、光起電性電池組立体１００のすべての層（バリア層１２２を除く）を含み、第２の部分はバリア層１２２である。バリア層１２２は、例えば図２Ａに示すように、長さ「ＬBL」と幅「ＷBL」を有するものとして説明することができる。ＬBLの範囲は、下記のＬBPの約０．７５〜１．２５倍であることが好ましく、更に好ましくは、その長さが、それぞれの約５〜１０％の範囲内である。また、光起電性電池組立体の部分組立体１０１は、約３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜１５０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、更に好ましくは約５０×１０-6〜１００×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃の範囲の全ＣＬＴＥ（部分組立体ＣＬＴＥ）を有すると考えられる。
【００２８】
本体部２００
本体部２００は、複数の構成要素／組立体の集合物（compilation）とすることができると考えられるが、一般的に好ましくは、ポリマー（又はポリマーブレンド）を金型（光起電性電池組立体１００又はその他の構成要素（例えば、コネクタ用構成要素）など挿入物の有無に拘わらない−本願にて後述する）に射出することによって成形されるポリマー製品が好ましく、例えば、現在係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０９／０４２４９６号に開示されており、参照により本明細書に組み込まれる。この本体部２００は、光起電性外装要素１０用の主な構造的担体として機能し、この機能を一貫して伴うように構成する必要がある。例えば、それは、本質的にプラスチック構成材料で機能することができる。本体部２００は、熱膨張による応力以上の接着強度を光起電性電池組立体に付与する必要があると考えられる。
【００２９】
また、本体部２００を構成する組成物は、約０．５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約１４０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、好ましくは約３×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約５０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、更に好ましくは約５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、最も好ましくは約７×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜約１５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃の線熱膨張係数を示すものである。最も望ましくは、本体部２００を構成する組成物のＣＬＴＥは、バリア層１２２のＣＬＴＥとほぼ一致するものである。本明細書に開示される本体部２００を構成する組成物のＣＬＴＥは、バリア層１２２のＣＬＴＥの好ましくは２０倍（factor）以内、更に好ましくは１５倍以内、より好ましくは１０倍以内、更により好ましくは５倍以内、最も好ましくは２倍以内の線熱膨張係数（ＣＬＴＥ）によって特徴付けることもできる。本体部２００とバリア層１２２を含む組成物のＣＬＴＥが一致することは、ＰＶ電池の亀裂や損傷等をもたらし得る温度変化の間、ＢＩＰＶ装置に掛かる熱誘導応力を最小限に抑えるという点で重要である。
【００３０】
本明細書に開示される光起電性物品のいくつかの実施形態では、バリア層１２２はガラスバリア層を含む。バリア層１２２がガラス層を含む場合、成形用組成物のＣＬＴＥは、好ましくは８０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃未満、より好ましくは７０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃未満、更により好ましくは５０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃未満、最も好ましくは３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃未満である。好ましくは、新規組成物のＣＬＴＥは、５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃よりも大きい。
【００３１】
ガラスが（バリア層１２２として）使用される場合には、本体材料の組成物は、好ましくは３％以上の破断伸びを有するが、通常、２００％以下である。また、ガラスが使用されない場合には、前記本体材料は、好ましくは１００％以上、より好ましくは２００％以上、更により好ましくは３００％以上であり、好ましくは５００％以下の破断伸びを有する。組成物の破断伸びは、試験法ＡＳＴＭ  Ｄ６３８−０８（２００８）を用いて、２３℃、５０ｍｍ／分の試験速度の試験条件により測定した。
【００３２】
好ましい実施形態では、本体支持部２００は、本体材料を含んでいてもよい（実質的に本体材料により構成されてもよい）。この本体材料は、充填材有り又は無しの成形可能プラスチック（例えば、ポリオレフィン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＳＡＮ）、水添スチレンブタジエンゴム、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド類、ポリエーテルイミド、ポリイミド類、ポリスルホン、アセタール、アクリル、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、熱可塑性及び熱硬化性ポリウレタン、合成及び天然ゴム、エポキシ、ＳＡＮ、アクリル、ポリスチレン又はこれらの任意の組み合わせ）を用いることができる。充填材（好ましくは約５０重量％以下）としては、着色剤、難燃剤（FR）又は点火抵抗性（ＩＲ）材料、ガラス又は無機繊維などの強化材料、表面改質剤のうちの１つ又は複数を用いることができる。また、プラスチックは、酸化防止剤、離型剤、発泡剤、及びその他の一般的なプラスチック添加剤を含むこともできる。好ましい実施形態では、ガラス繊維フィラーが使用される。ガラス繊維は、約０．７ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲の平均ガラス長と約０．１ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲の繊維長（成形後）を有することが好ましい。
【００３３】
好ましい実施形態では、本体材料（単数又は複数の組成物）が、５ｇ／１０分以上、より好ましくは１０ｇ／１０分以上のメルトフローレートを有する。このメルトフローレートは、好ましくは１００ｇ／１０分未満、より好ましくは５０ｇ／１０分未満、最も好ましくは３０ｇ／１０分である。組成物のメルトフローレートは、試験法ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−０４、"REV C Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer",（2004）、 条件Ｌ （２３０℃/２．１６Ｋｇ）により測定した。本願で使用されるポリプロピレン系樹脂も、これと同じ試験方法及び条件を用いる。本発明のポリエチレン及びエチレンのα−オレフィン共重合体のメルトフローレートは、一般にメルトインデックスと呼ばれる、条件Ｅ（１９０℃／２．１６Ｋｇ）を用いて測定される。
【００３４】
すべての実施形態において、組成物は、２００ＭＰａ以上、より好ましくは４００ＭＰａ以上、最も好ましくは７００ＭＰａ以上の曲げ弾性率を有する。好ましい実施形態によれば、光起電性電池組立体１００はガラス層を含み、前記曲げ弾性率が好ましくは１０００ＭＰａ以上、７０００ＭＰａ以下である。第２の本実施形態によれば、曲げ弾性率は、１５００Ｍｐａ以下、より好ましくは１２００ＭＰａ以下、最も好ましくは１０００ＭＰａ以下である。組成物の曲げ弾性率は、２ｍｍ／分の試験速度を用いた試験方法ＡＳＴＭ  Ｄ７９０−０７（２００７）により測定した。本体部２００を構成する組成物は、約２５×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜７０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、より好ましくは約２７×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜６０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、最も好ましくは約３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃〜４０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃の線熱膨張係数（本体ＣＬＴＥ）を示すことも想定される。
【００３５】
本体部２００は、任意の多くの形状及びサイズを採用することができると考えられる。例えば、正方形、長方形、三角形、楕円形、円形又はそれらの任意の組み合わせとすることができる。本体部２００は、例えば、図２に示すように、また、それぞれ僅か１０ｃｍ及び５００ｃｍ以上などの長さＬBP及び幅ＷBPを有するものとして説明することもできる。また、厚み（ｔ）は、僅か約１ｍｍ〜２０ｍｍ以上の範囲であってもよいし、本体部２００の異なる領域で変えてもよい。好ましくは、前記本体部２００は、本体下面部２０２、本体上面部２０４及び前記上面部と前記下面部との間に跨り、本体外周縁２０８を形成する本体側面部２０６を備えるものとして記述することができる。
【００３６】
上部外周タブ６００
上部外周タブ６００は、前記本体部２００の局所的な延長部分として、一般的に定義することができる。隣接する装置の垂直方向の位置調整を補助すること；隣接する装置の水平方向の位置調整を補助すること；例えば、前記コネクタ組立体３００の中及びその周辺、又は隣接する２つの装置の向かい合う間の領域（「隙間Ｇ」を参照）などにおける水の侵入（例えば、前記光起電性外装要素１０下の水の付着）を防ぐこと、のうちの１つ又は複数を機能的に行うことができる。好ましい実施形態では、前記光起電性外装要素１０は、こけら板１０の上縁部に沿って配置された２つ以上のタブ６００を備える。前記タブは、前記機能の実行に応じて任意の形状とすることができる。前記外周タブ６００は、任意の数の形状及びサイズとすることができる。例えば、正方形、長方形、三角形、楕円形、円形又はそれらの任意の組み合わせとすることができ、好ましくは、前記タブは、一般的に正方形又は長方形の形状である。また、前記外周タブ６００は、例えば、図１に標記されているような長さ「ＬTP」、幅「ＷTP」及び厚さ「ｔ」を有するものとして記載することもできる。例示的な例を図１に示す。前記タブ６００は、好ましくは前記本体部２００と一体であることが好ましく、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下に嵌り込むことのできる十分な厚みを（前記装置がその中に受容領域７００を有していようと無かろうと）有する。さらに、前記タブ６００は、アレイ１０００に組み込まれたときに、少なくとも１つのタブ６００が、電気的コネクタ３００が存在する領域又は２つの隣接する装置の間の領域（隙間Ｇを参照）において垂直方向に隣接する２つ以上の装置の下に嵌り込むのに適合した位置に、前記光起電性外装要素の上縁部に沿って配置されることが好ましい。前記スペーサ部材「Ｓ」と前記ＰＶ装置１０の間のタブ６００や前記スペーサ部材「Ｓ」と前記縁部材「Ｅ」の間のタブ６００についての例示的な例が、図３Ａに示されている。また、前記タブ６００は、アレイ１０００に配置されたときに、前記タブ６００が垂直方向に直に隣接する装置の固定領域８００の直ぐ下に位置しないような位置に配置されることが好ましい。図３Ｂは、外装要素の列のすぐ上の光起電性外装要素下側のタブの位置について、特定のタブの位置を示すために点線を用いて示している。垂直方向に直に隣接する装置であって、前記タブ６００又は垂直方向に隣接する装置を貫通しないように前記タブ６００上部の上に配置される装置に固定するために、任意の留め具を用いることが望ましい。別の方法では、前記タブ６００は、前記留め具が１つの装置のみを貫通して前記構造１１００に至り、前記留め具が２つの装置を貫通しないように配置されることが好ましい。
【００３７】
前記タブの長さは、前記機能の実行に応じて選択することができ、約１０ｍｍ以上とすることができるが、好ましくは約１５ｍｍ以上、更に好ましくは２０ｍｍ以上であり、また、好ましくは約１００ｍｍ以下、更に好ましくは８０ｍｍ以下、最も好ましくは６０ｍｍ以下である。約３５ｍｍの長さのタブであれば、ほとんどの場合、前記機能を実行するものと考えられる。図１、４及び７を参照すると、長さＬtpは、重複（overlap）、釘打ち位置（nail position）、装置厚み及び取付け公差を補償するための様々な因子、構造材料、環境、並びにその他の天候に関連する特性の計算の組み合わせによって定義してもよいことがわかる。釘の打込位置に関して重複を回避するための最小長さは、式Ｌtpn＝Ｗbp−（２*Ｗexp）−ｎ＋Ｃ１*（Ｌbp／Ｗexp）によって定義することができ、ここで、Ｃ１は約０以上、より好ましくは約０．０５以上、最も好ましくは約０．１以上の定数である。釘の打込位置に関して重複を回避するための最小長さは、式Ｌtpn＝Ｗbp−（２*Ｗexp）−ｎ＋Ｃ１*（Ｌbp／Ｗexp）によって定義することができ、ここで、Ｃ１は約２以下、より好ましくは約１．２以下、最も好ましくは約０．６以下の定数である。この定数は、約０〜約２の任意の部分集合を含むことができる。更なるタブの高さは、重複部分において前記装置の厚みが増加することを要してもよい。建物に一体化させることや屋根機能を提供することが意図された光起電性製品の場合ほど、この厚みの増加には、特に価値がある。再び図１、４及び７を参照すると、この更なる長さは、Ｌtpt＝Ｃ２*Ｔo*（１／ルーフピッチ）として定義することができ、ここで、Ｃ２は約０．５以上、又は約０．５〜３の任意の部分集合、より好ましくは約０．７以上、最も好ましくは約０．８以上の定数であり、Ｔoは前記重複位置の前記装置の厚みであり、ルーフピッチ＝ｒｉｓｅ／ｒｕｎである。Ｃ２は、約３以下、より好ましくは約２以下、最も好ましくは約１．５以下の定数である。Ｃ２は、約０．５〜３の任意の部分集合の一部としてもよい。これらの式は、前記タブの全長を決定するために組み合わせることができ、ここで、Ｌtp＝Ｌtpn＋Ｌtptであり、Ｌtp＝（Ｗbp−（２* Ｗexp）−ｎ＋Ｃ１*（Ｌbp/Ｗexp））＋（Ｃ２*Ｔo*（１／ルーフピッチ））である。
【００３８】
前記タブの幅は、約１５ｍｍ以上とすることができると考えられるが、好ましくは約３０ｍｍ以上、より好ましくは４０ｍｍ以上、最も好ましくは約５０ｍｍ以上であり、好ましくは約２００ｍｍ以下、より好ましくは約１５０ｍｍ以下、最も好ましくは約１２０ｍｍ以下である。前記タブ６００は、こけら板の全幅までとすることができると考えられるが、少なくとも、留め具が妨げられずに貫通することを可能にする局所的な切り欠き（cut outs）を前記固定領域８００の領域において有することが好ましい。
【００３９】
また、約０．５ｍｍ〜２０．０ｍｍ、好ましくは約０．５ｍｍ以上、より好ましくは約１．０ｍｍ以上、最も好ましくは約２．０ｍｍ以上であり、好ましくは約２０．０ｍｍ以下、より好ましくは約１５．０ｍｍ以下、最も好ましくは約１０ｍｍ以下の範囲の厚み（ｔ）を有していてもよい。前記厚みは、前記外周タブ６００の異なる領域で変えることも想定される（例えば、局所的に厚く又は薄くした場所の下の流体誘導機構等を参照）。
【００４０】
また、前記外周タブ６００は、外周タブ下面部６０２と、外周タブ上面部６０４と、前記上面と下面部の間に跨り、本体外周縁部６０８を形成する外周タブ側面部６０６と、を有するものとして記載することもできる。
【００４１】
好ましい一実施形態では、前記タブ６００は、流体誘導機構６１０を備える。このような機構は、水を、光起電性外装要素１０の縁部から離れるように流出させることを促し、前記こけら板１０の下面（例えば、本体下面部２０２）に水が達するのを防ぐ助けとなる。想定される流体誘導機構６１０は、例えば、図４に示されているような谷状又は突起状など、前記タブ６００のプレーナ面以外の表面内／上に配置された幾何学的形状を含んでいてもよい。その他の想定される機構６１０としては、前記タブ６００の表面に、ガスケット材料、エラストマー、コーキング材又は類似の封止材料などの圧縮可能材料を付加することを含んでいてもよい。任意の又はすべての前記流体誘導機構６１０は、前記タブ６００の領域のみに限られず、前記本体２００の主要部内に続いていてもよい。
【００４２】
受容領域７００
受容領域７００は、隣接する装置の前記外周タブ６００のクリアランス領域として機能する。それは、少なくとも局所的に、前記光起電性外装要素１０又は他の装置が、前記１つ又は複数の外周タブを受容することができ、前記建築構造物に取り付けられるときに、前記光起電性外装要素１０又は他の装置が曲がったり、歪んだりしない厚さを有する場所である。一般に、この受容領域は、前記光起電性外装要素又は他の装置の下面に配置することができる。図５Ａ〜６Ｂには２つの例示的な例が示されており、ここには、連続的な受容領域７００と分離した受容領域７００がある。連続的な受容領域７００の場合においては、前記タブ６００及び領域７００の組み合わせは、垂直方向に隣接する列における装置の垂直方向の位置調整を補助することができる。分離した受容領域７００の場合においては、前記タブ６００と領域７００の組み合わせは、垂直方向に隣接する列における垂直及び水平方向の両方の位置調整を補助することができる。好ましくは前記領域７００の寸法（長さ及び／又は幅）は、前記タブ６００のそれよりも大きい。好ましい実施形態では、前記領域７００の寸法は、前記タブよりも約２％以上大きく、より好ましくは約５％以上大きく、最も好ましくは約７％以上大きく、また、好ましくは約２５％以下の大きさ、より好ましくは約１５％以下の大きさ、最も好ましくは約１０％以下の大きさである。
【００４３】
固定領域８００
固定領域８００は、これを介して前記外装要素１０を建築構造物に（例えば釘、ネジ、クリップなどの留め具を介して）固定するのに望ましい光起電性外装要素１０の領域である。領域８００は、取り付け作業者が、簡単に釘、ネジ又はその他の締結具を打ち込むのに適切な領域を確認できるように、光起電性外装要素１０上で積極的に認識されることが好ましい。図１に示すように、一つの図示例においては、複数の半円と文字で好ましい固定領域８００が認識される。
【００４４】
コネクタ組立体３００
コネクタ組立体は、一般に、光起電性外装要素１０への及び／又は光起電性外装要素１０からの電気通信を可能とするために機能するものである。この通信は、光起電性電池層１１０に繋がった回路に接続することができ、又は、他の回路を介して、前記光起電性外装要素１０を通じて及び横断して通信することを容易にすることもできる。コネクタ組立体は、様々な構成要素及び組立体によって構成することができ、また、部分的に又は完全に前記光起電性外装要素１０に（中に埋め込まれて）一体化することができる。硬質及び軟質部分の両方を含むことができる。組立体３００は、電気通信を容易にするために、別々の構成要素（例えば、図９に示されるブリッジコネクタ３３０を参照）を使用しても、使用しなくてもよい。可能な構成の具体例／実施形態を図面に示し、以下に続く段落で検討する。
【００４５】
コネクタ組立体３００は、他の構成も想定されるが、好ましくは、少なくともポリマー製のハウジング３１０と、該ハウジング３１０から外側に突出して、一般に前記光起電性外装要素１０に埋め込まれるリード線３２０とを備える。前記ハウジング３１０は、例えば、図８に示されるように、接続コネクタのいずれかを収容する又は接続コネクタに収容されるように適合し得ると考えられる。さらに、図９〜１２には、（ブリッジ１２１０の有無に拘わらず）その中に前記コネクタ３００を配置することができるコネクタポケット１２００が示されている。
【００４６】
ポリマーハウジング３１０
第１の例として、例示的なコネクタハウジング３１０が図１０に示されている。この例においては、前記ハウジングは、接続コネクタ（コネクタ接続部品）を受け入れるように適合されてもよく、例えば、前記光起電性外装要素１０へ及び／又は該要素１０から電気的に連通させるためのブリッジコネクタ３３０との接続に用いられるように構成することができる。第２の例では、コネクタハウジングは、接続コネクタ（コネクタ接続部品）内に受け入れられるように適合されてもよい。
【００４７】
前記ハウジング３１０は、（上記のような）任意の数の材料により構成することが想定されるが、約０．１ＧＰａ以上、より好ましくは約１ＧＰａ以上、最も好ましくは約１０ＧＰａ以上の引張弾性率；約１％以上、より好ましくは約１．５％以上、最も好ましくは約２．５％以上の値の極限伸び；約５０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、より好ましくは３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃、最も好ましくは約２０×１０-6ｍｍ／ｍｍ℃の線熱膨張係数等の材料特性を備えるものが好ましい。
【００４８】
リード線３２０
前記リード線３２０は、電気を伝導するように機能すれば、任意の数の材料及び幾何学的形状によって構成することができると考えられる。また、これらは隆起した可撓性部分を含んでいてもよい。前記コネクタ組立体３００が前記光起電性外装要素１０に（埋め込まれて）完全に一体化されている場合には、前記リード線３２０は、前記可撓性部分を必要とせず、また、本発明の主題でもない。前記リード線３２０が可撓性部分を有する実施形態は、本発明の一部として想定されるものであり、さらに以下に詳述する。
【００４９】
第１の例示的な実施形態では、前記リード線３２０は、例えば、図１２に示すように、前記ハウジング３１０の一端に接続し、また、前記光起電性外装要素１０の対向する他端に接続する（例えば、前記光起電性電池組立体１１０と結合する）ことができる。
【００５０】
第２の例示的な実施形態では、前記リード線３２０は、例えば、図９に示されるように、両端に配置された２つの分離したハウジング３１０に接続することができ、そして、その後、前記光起電性外装要素１０に接続する（例えば、コネクタ接続部品３２２又は一体化コネクタ組立体３００を用いて、前記光起電性電池組立体１１０に機械的に取り付ける）ことができる。上記に一般的に記述したように、前記リード線３２０は、隆起した可撓性部分を含んでいてもよい。最低でも、前記リード線３２０は、前記可撓性部分が前記コネクタ組立体の界面長ＩL以上の距離を移動するような距離に屈曲可能であるため、対向するコネクタを係合させ、また、係合を解くことができ、そして、好ましい実施形態では、前記リード線３２０は、ワイヤストランド、好ましくは被覆又は絶縁されたワイヤによって構成される。
【００５１】
他の例示的な実施形態では、図１３に示されるように、前記リード線は、局所的に可撓性継手３２６を含む可撓性コネクタモジュール３２２の（好ましくは中に配置された）一部である。この実施形態では、前記モジュール３２４は、前記コネクタ接続部品３２２を介して前記光起電性外装要素１０に接続される。明瞭にするために、「接合した（bonded）」は、例えば、これらに限定されないが、はんだ付け、（導電性又はその他の）接着剤、溶接等のプロセス及び構造の使用を含むことができる。「機械的に接続された（mechanically attached）」は、例えば、これらに限定されないが、ねじ、クリップ、かしめ、圧入、折り畳み、ひねり等のプロセス及び構造の使用を含むことができる。
【００５２】
装置アレイ１０００
装置（例えば、光起電性外装要素、スペーサ装置、縁部材など）のアレイは、太陽放射（例えば、太陽光）に曝されたときに電気エネルギーを生成するように機能する。アレイは、建築構造物に取り付けられるように相互接続された装置の集合体である。本発明の目的上、前記アレイ１０００は、建築構造物１１００の既存のルーフデッキ上（又は外側面）に、又は、以前に取り付けられた屋根用材料（例えば、アスファルト外装要素）上に、従来の屋根用こけら板に適用されているのと同様の方法で（本明細書において特に断りのない限り）、直接取り付けられる。これらのアレイ１０００は、２つ以上の装置を含む列であって、隣接する装置の列の２列以上から構成することができる。図３Ａに図示例として示すように、示した前記アレイ１０００は、１列当たり２つの装置を有する列を２列有し、各末端に共用の縁部材を有する（光起電性外装要素１０、縁部材「Ｅ」、スペーサ装置「Ｓ」）。縁部材「Ｅ」は、通常、複数の装置列を共に接続するように機能し、その他の機能要素を含んでいても、含んでいなくてもよい。スペーサ装置「Ｓ」は、通常、列内において装置を接続するように機能することができ、その他の機能要素を含んでいても、含んでいなくてもよい。図３Ｂに示すように、他の例示的な例では、前記アレイ１０００は、１列当たり３つの装置を有する列を４列と、各末端に共用の縁部材（光起電性外装要素１０、縁部材「Ｅ」、スペーサ装置「Ｓ」）とを有し、建築構造物１１００上に明瞭に示される。前記装置は、別の装置と接続される。図３Ａに明瞭に見られるように、１つの好ましい実施形態によれば、前記装置は、前記コネクタ組立体３００及びブリッジコネクタ３３０を介して、他の装置と電気的に接続される。前記ブリッジコネクタ３３０は、前記コネクタ組立体３００に対して、分離した構成要素（前記光起電性電池組立体に、間接的に電気的に接続する）又は全体（前記光起電性電池組立体に、直接的に電気的に接続する）とすることができる。上記の実施形態又は例は、相互に排他的ではなく、組み合わせて用いることができると考えられる。
【００５３】
特に断らない限り、本明細書に示されている種々の構造の寸法及び形状は、本発明を限定することを意図したものではなく、他の寸法又は形状も可能である。複数の構成要素は、単一の一体構造によって提供することができる。或いは、単一の一体化された構造は、別々の複数の構成要素に分割することもできる。さらに、本発明の特徴は、例示された一実施形態のみに関連して説明したが、このような特徴は、任意の所与の用途のために、他の実施形態の１つ又は複数の他の特徴と組み合わせてもよい。また、本明細書の独特な構造の製造及びその工程もまた、本発明による方法を構成することは上記から理解されるであろう。
【００５４】
特に明記しない限り、本明細書に開示された材料や組立体の線膨張係数（ＣＬＴＥ）は、ＴＡインスツルメンツのＴＭＡ型２９４０を用いて、試験方法ＡＳＴＭ  Ｅ１８２４−０８（２００８）、−４０℃〜９０℃の温度範囲、５℃毎分の条件で、機器に提供される標準のソフトウェアを使用して測定した。組成物は、材料が熱転移を受ける際に、ＣＬＴＥが他の領域から変化する温度範囲を示すことを当業者は理解するであろう。このような場合において、ＣＬＴＥの好ましい範囲は、組成物、組立体及び／又はバリア層１２２の最大測定ＣＬＴＥを指す。光起電性装置は、ＣＬＴＥが非常に異なる多くの材料を含んでいてもよい。例えば、ＰＶ組立体は、ＣＬＴＥがすべて異なる、太陽電池、金属導体、ポリマー封止材、ガラスなどのバリア材料、又は他の異種材料を含むことができる。ＰＶ組立体のＣＬＴＥは、−４０℃〜９０℃の間のいくつかの温度において、前記組立体の寸法を測定することによって算出することができる。この温度範囲は、特に断らない限り、すべての他の物理的性質（試験）にも適用される。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態を開示してきた。当業者は、具体的な修正が本発明の教示に入るであろうことは理解するであろう。したがって、特許請求の範囲は、本発明の真の範囲及び内容を決定するために検討されるべきである。本願の上記した任意の数値は、低い値から、任意の低い値及び任意に高い値の間に２単位以上の分離があること提供する１単位の増加分における高い値までのすべての値を含むものである。一例として、構成成分量、又は、例えば、温度、圧力、時間などのプロセス変数の値が、例えば１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０であると記載されている場合は、それは、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２などのような値が、本明細書において明示的に列挙されているということを意図している。１未満の値については、１単位が、適宜０．０００１、０．００１、０．０１又は０．１であると想定される。これらは、具体的に意図されるものの単なる例であり、下限値と上限値の間に挙げられる数値のすべての可能な組み合わせも、同様に、本願に明示的に記載されているものとみなされるべきである。特に明記しない限り、すべての範囲は、両方の端点及び両端点間のすべての数を含む。範囲に関しての「約」又は「ほぼ」の使用は、範囲の両端に適用される。したがって、「約２０〜３０」は、少なくとも特定された両方の端点を含む「約２０〜約３０」に該当することを意図している。特許出願及び刊行物を含むすべての記述及び参考文献の開示は、すべての目的上、参照により組み込まれる。
【００５６】
用語「から本質的になる」という組み合わせに関する記載は、識別された要素（elements）、成分（ingredients）、部品（components）又は工程（steps）、及び、そのような他の要素、成分、部品又は工程であって、組み合わせの基本的かつ新規な特性に重大な影響を与えていないものを含めるべきである。また、本明細書において、要素、成分、部品又は工程の組み合わせに関して記載した「含む（comprising）」又は「含める（including）」という用語の使用は、本質的に要素、成分、部品又は工程からなる実施形態が想定される。複数の要素、成分、部品又は工程は、単一の統合された要素、成分、部品又は工程によって提供することができる。或いは、単一の統合された要素、成分、部品又は工程は、別々の複数の要素、成分、部品又は工程に分割することもできる。要素、成分、部品又は工程に関する記載である"a"又は「１」の開示は、要素、成分、部品又は工程が、追加の要素、成分、部品又は工程を排除することを意図するものではない。
本発明に関連する発明の実施態様の一部を以下に示す。
［態様１］
建築構造物に取り付けることのできる光起電性外装要素を含む組立体であって、こけら板は、少なくとも、
光起電性電池組立体と、
該光起電性電池組立体の１又は複数の部分に取り付けられる本体部と、
前記光起電性外装要素の両側に配置されるとともに、前記光起電性電池組立体を水平方向に隣接する１つ又は複数の装置に対して、直接的又は間接的に、電気的に接続することのできる、少なくとも第１及び第２のコネクタ組立体と、
を備え、前記本体部は、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置の下にそれぞれ嵌り込むことのできる、１つ又は複数の上部外周タブを備える、前記組立体。
［態様２］
前記光起電性外装要素は、前記１つ又は複数の上部外周タブを受け入れることのできる受容領域を備え、該受容領域は前記光起電性外装要素の下側に配置される、上記態様１に記載の組立体。
［態様３］
前記受容領域は、前記光起電性外装要素の全幅に亘って広がる、上記態様２に記載の組立体。
［態様４］
前記受容領域は、前記光起電性外装要素の下側に配置され、且つ、２つ以上の別個の部分によって構成される、上記態様２に記載の組立体。
［態様５］
前記１つ又は複数の上部外周タブと、前記２つ以上の別個の部分のうちの少なくとも１つとの組み合わせは、垂直方向に隣接する１つ又は複数の装置に対する、前記光起電性外装要素の実用的な水平方向の位置調整領域を提供するように構成される、上記態様４に記載の組立体。
［態様６］
前記１つ又は複数の上部外周タブが、Ｌtp＝Ｌtpn＋Ｌtptによって定義される長さを有し、ここで、Ｌtp＝（Ｗbp−（２*Ｗexp）−ｎ＋Ｃ１*（Ｌbp／Ｗexp））＋（Ｃ２*Ｔo*（１／ルーフピッチ））である、上記態様１〜５のいずれかに記載の組立体。
［態様７］
前記１つ又は複数の上部外周タブは、流体を、前記光起電性外装要素の外周縁から離れるように流すことのできる、１つ又は複数の流体誘導機構を備える、上記態様１〜６のいずれかに記載の組立体。
［態様８］
前記１つ又は複数の外周タブは、前記垂直方向に隣接する装置の所定の固定領域に隣接する領域における、前記こけら板上に配置される、上記態様１〜７のいずれかに記載の組立体。
［態様９］
上記態様１〜８のいずれか一つに記載の組立体のアレイであって、
第１列に配置された２つ以上の光起電性外装要素と、
垂直方向に隣接し、且つ、水平方向にずれた列である第２列に配置された２つ以上の光起電性外装要素と、
を有する、前記アレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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