(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性部分（４）と実質的に平面状を成す支持部分（６）とであって互いに隣接して配置されるものを備えた太陽モジュール（２）のうちの支持部分（６）を作製する方法であって、
前記活性部分（４）および前記支持部分（６）は、それぞれ、上部表面（６０）もしくは下部表面（６２）のいずれかまたはそれらの両方を備え、
前記支持部分（６）の前記上部表面（６０）または前記下部表面（６２）に沿って、各々、長さと高さと厚さとを有する複数の補強リブ（２０）がそれぞれの長さ方向に延びており、
それら補強リブ（２０）は、前記支持部分（６）を実質的に覆う網状構造を成すように、各補強リブ（２０）の長さ方向に延びており、
前記支持部分（６）は、中間部分（６Ｃ）および重なり支持部分（６Ａ）を含み、
前記中間部分（６Ｃ）は、前記活性部分（４）と前記重なり支持部分（６Ａ）との間の構造的境界面として作用し、
前記中間部分（６Ｃ）の厚さは、前記支持部分（６）のうち前記中間部分（６Ｃ）を除く部分の厚さを超え、
前記中間部分（６Ｃ）は、成形型を用いて前記支持部分（６）を成形するためにポリマー組成物が前記成形型内に射出される１つ以上の射出位置に対応する１つ以上のゲート位置（１０）を有し、
当該方法は、
前記ポリマー組成物を前記１つ以上の射出位置から前記成形型内に射出する射出ステップを含み、
前記支持部分（６）が、前記重なり支持部分（６Ａ）とは反対の側において前記活性部分（４）の縁部の周りで延在するように形成されたフレーム支持部分（６Ｂ）をさらに含むか否かを問わず、前記支持部分（６）が、前記成形型を用いて前記支持部分（６）を成形するために前記ポリマー組成物が前記成形型内に射出される追加の複数の射出位置に対応する追加の複数のゲート位置（１２）の列であって、前記支持部分（６）を、その支持部分（６）のうち、前記活性部分（４）と隣接する方向である長さ方向における中央領域において、前記長さ方向に対する幅方向に横切って延びるものを含むことと、前記支持部分（６）が前記フレーム支持部分（６Ｂ）をさらに含む場合に、そのフレーム支持部分（６Ｂ）が、前記成形型を用いて前記支持部分（６）を成形するために前記ポリマー組成物が前記成形型内に射出される追加の複数の射出位置に対応する追加の複数のゲート位置の列を含むこととの少なくとも一方が採用される方法。
【請求項２】
前記支持部分および前記複数の補強リブは、前記成形型を用いて形成され、
前記成形型のうち前記ポリマー組成物によって前記複数の補強リブを成形する第１部分は、前記射出ステップの実行中に前記第１部分内における前記ポリマー組成物の流路の撹乱を、前記成形型のうち前記ポリマー組成物によって前記上部表面もしくは前記下部表面、またはこれらの組み合わせを成形する第２部分内における前記ポリマー組成物の流れの方向とは異なる流れの方向を有するように行う請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記重なり支持部分は、前記長さ方向において、前記活性部分から離れるにつれて厚さに関してテーパ状を成している請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
活性部分（４）と実質的に平面状を成す支持部分（６）とであって互いに隣接して配置されるものを備えた太陽モジュール（２）のうちの支持部分（６）を作製する方法であって、
前記活性部分（４）および前記支持部分（６）は、それぞれ、上部表面（６０）もしくは下部表面（６２）のいずれかまたはそれらの両方を備え、
前記支持部分（６）の前記上部表面（６０）または前記下部表面（６２）に沿って、各々、長さと高さと厚さとを有する複数の補強リブ（２０）がそれぞれの長さ方向に延びており、
それら補強リブ（２０）は、前記支持部分（６）を実質的に覆う網状構造を成すように、各補強リブ（２０）の長さ方向に延びており、
前記支持部分（６）は、中間部分（６Ｃ）および重なり支持部分（６Ａ）を含み、
前記中間部分（６Ｃ）は、前記活性部分（４）と前記重なり支持部分（６Ａ）との間の構造的境界面として作用し、
前記中間部分（６Ｃ）の厚さは、前記支持部分（６）のうち前記中間部分（６Ｃ）を除く部分の厚さを超え、
前記中間部分（６Ｃ）は、成形型を用いて前記支持部分（６）を成形するためにポリマー組成物が前記成形型内に射出される複数の射出位置の列に対応する複数のゲート位置（１０）の列を有し、
当該方法は、
前記ポリマー組成物を前記複数の射出位置から前記成形型内に射出する射出ステップを含み、
その射出ステップは、前記ポリマー組成物が前記成形型内を直線的に流れるように、前記列における複数の射出位置を順番に開かせるステップを含む方法。
【請求項５】
前記活性部分および前記支持部分は、１つの太陽モジュールを構成する請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記太陽モジュールは、屋根構造に使用される請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
政府の権利の声明
本発明は、少なくとも部分的に、エネルギー省から授与された契約番号ＤＥ−ＥＥ０００５４３４号の下で米国政府の支援を受けてなされたものである。米国政府は、本発明において特定の権利を有する。
【技術分野】
【０００２】
本教示は、全般的には、活性部分の全てまたは一部を収容する、１つ以上の隣接する太陽モジュールのための支持部分を形成する、またはこれらの両方である改善された支持構造に関する。
【０００３】
典型的には、太陽アレイは、太陽光に太陽アレイが曝されるように、家屋または建物の屋根上などの高所、または太陽アレイを持ち上げるラック及びフレーム内に配置される。家屋及び／または建物の屋根は、一般的に、概ね連続表面が形成されるように、１つ以上の支持ビームによって支持される複数のパネル片を結合することによって形成される。太陽モジュールは、複数のパネル片に直接的に及び／またはラック及びフレームなどの接続構造を介して間接的に固定され得る。太陽アレイの各々の太陽モジュールは、１つのみの活性部分を含んでもよく、太陽アレイが接続構造の上方及び／または連結構造上に形成されるように、２つ以上の太陽モジュールの活性部分が互いに非常に近接して配置されてもよい。しかしながら、太陽モジュールが屋根材機能を提供する場合には、太陽モジュールは、活性部分及び支持部分の両方を含み、フレーム及びラック構造に取って代わるために、１つの太陽モジュールの支持部分が、隣接する太陽モジュールの支持部分を完全に及び／または部分的に覆ってもよい。建物一体型太陽光発電の場合には、支持部分は、屋根材機能または後続の太陽電池モジュールのための構造的機能を提供してもよい。太陽モジュールの支持部分は、太陽モジュールが支持構造上に配置される際に、支持部分が、支持構造との平坦な接続部を形成しないように、製造後に反らせ及び／またはカールさせてもよい。典型的には、太陽モジュールのサイズが増加すると、支持部分のサイズが増加し、これが各々の太陽モジュールによって経験される反りの量の増加をもたらし、したがって、現行の太陽モジュールは、太陽モジュールの反り及び／またはカールを減少するために、サイズで制限される場合がある。さらに、活性部分が支持部分の上方に配置される場合、支持部分の反りのために、支持部分を平坦に配置させることができず、そのために、質量が活性部分上にかかる際に、活性部分上に不均一量の圧力をかける支持部分の反りのために活性部分は変形され及び／または損傷され得る。
【０００４】
さらに、屋根の支持構造は、屋根の製造上のばらつき及び／または経過期間のばらつきに起因して、一貫した平坦性または強度を有することができない。太陽アレイの寿命全体のある時点で、家の所有者、修理業者、設置業者または彼らが共同して、太陽アレイを歩いてわたることが必要とされる場合がある。個々人が太陽アレイを歩いてわたると、それぞれの個々の太陽モジュールは、支持構造の強度及び／または平坦性におけるばらつきのために曲がりかつ撓む可能性があり、これが、太陽モジュールが損傷されるのに十分な太陽モジュールの屈曲をもたらし得る。支持部分の反り及び／またはカールは、太陽モジュールの屈曲を悪化させ及び／または圧点を形成し得る。反り及び／またはカールに対して耐久性があり、屋根支持構造の不規則性に十分に対応し、活性部分が支持部分によって支持されるように平坦に配置される太陽モジュールを有することは魅力的であろう。
【０００５】
いくつかの既知の太陽モジュールの例は、米国特許第Ｄ５７２，８４３号、同第５，４３７，７３５号、同第６，１０６，７５２号、同第７，８７０，６９１号、同第７，９８５，９１９、米国特許出願公開第２００６／０２６６４０５号、同第２００６／０２６６４０６号、同第２０１２／０２１０６６０号、カナダ特許第ＣＡ２０５６８６７号、欧州特許第ＥＰ９２９３８９号、ならびに国際特許出願公開第ＷＯ１９９８／０１２０４７号、同第ＷＯ２０１２／０８２６０４号、及び同第ＷＯ２０１２／１３５７６９号で見出すことができ、これらの全ては、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【０００６】
実質的に平坦であり、いかなる反った部分も、カールした部分も、またはこれらの両方も含まない支持部分を有するデバイスを有することは魅力的であるだろう。質量が太陽モジュールに加えられるときに、活性部分が実質的に支持されるように、または支持構造が撓むときに、支持部材が活性部分に対して安定性及び平坦性を提供するように、１つ以上の隣接する太陽モジュールの１つ以上の活性部分に対して均一な支持表面を提供するデバイスを有することは魅力的であるだろう。求められているものは、後続の太陽モジュールの活性部分のために均一な支持構造をもたらすよう必要な構造特性を提供し、太陽モジュールが平坦なままであり、反りを有さないように、薄く、軽量で、低コストの、かつ寸法的に安定な構造体を有するポリマー構造体で容易に製造される太陽モジュールの支持部分である。求められているものは、太陽モジュールの長さ、幅、またはこれらの両方が増加する際に、反り及び／またはカールを含まないままでいる支持部分である。
【発明の概要】
【０００７】
本教示は、以下を備える太陽モジュールを提供することによって、現在の要望のうちの１つ以上を満たす。すなわち、この太陽モジュールは、（ａ）活性部分及び（ｂ）支持部分を備え、支持部分及び活性部分はそれぞれ、（ｉ）上部表面、（ｉｉ）下部表面、（ｉｉｉ）またはこれらの両方を備え、支持部分の上部表面または下部表面は、複数の補強リブを含み、太陽モジュールは以下のうちの１つ以上を含み、すなわち（Ａ）支持部分が、中間部分と重なり支持部分とを含み、中間部分が活性部分と支持部分との間の構造的境界面として作用し、中間部分が、１つ以上のゲート位置を含むこと、（Ｂ）複数の補強リブが、幅方向に沿っての支持部分の有効弾性係数が、長さ方向に沿っての支持部分の有効弾性係数に実質的に等しくなるように、支持部分に沿って角度をなして延在すること、または（Ｃ）活性部分が、支持部分に近接する縁部から活性部分の対向する縁部まで測定される長さを有し、重なり支持部分と中間部分が、活性部分に近接する縁部から重なり支持部分の対向する端部まで測定される長さを有し、重なり支持部分に中間部分を加えた長さが、活性部分の長さと実質的に同一であるかまたはこれよりも大きいことである。
【０００８】
本教示の１つの可能な実施形態は、本明細書に教示される支持部分を製作する方法を含み、方法は、（ａ）ポリマー組成物が広げられ、支持部分を形成するように、ポリマー組成物を１つ以上のゲート位置において射出することと、（ｂ）支持部分が活性部分の周りでフレームを形成することと、を含む。
【０００９】
本教示の別の可能な実施形態は、本明細書の教示の複数の太陽モジュールを備える太陽アレイを含み、太陽モジュールの支持部分は、１つ以上の隣接する太陽モジュールによって覆われている。
【００１０】
本明細書の教示は、驚くべきことに、実質的に平面状で、いかなる反った部分も、カールした部分も、またはこれらの両方も含まない支持部分を有するデバイスを提供することによって、これらの問題のうちの１つ以上を解決する。本明細書の教示は、質量が太陽モジュールにかかる際に活性部分が実質的に支持されるように、または支持構造が撓む際に、支持部分が活性部分に安定性及び平坦性を提供するように、１つ以上の隣接する太陽モジュールの１つ以上の活性部分に均一な支持面をもたらすデバイスを提供する。本明細書の教示は、後続の太陽モジュールの活性部分に均一な支持構造を提供するために、必要な構造特性を提供し、太陽モジュールが平坦なままであり、反りを含まないように、薄く、軽量で、低コスト、及び寸法的に安定な構造体を有するポリマー構造体で容易に製造される太陽モジュールの支持部分を提供する。本明細書の教示は、太陽モジュールの長さ、幅、または両方が増加する場合に、反り及び／またはカールを含まないままである支持部材を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】太陽モジュールの正面図を示す。
【図２】本教示の一実施形態の底面図を示す。
【図３】２つの一連のゲート位置を含む、本教示の別の実施形態の底面図を示す。
【図４】主な流れ方向を図示する、図３の底面図を示す。
【図５】図２の補強リブの１つの可能な形態の大写し図である。
【図６】図２の補強リブの別の可能な形態の大写し図である。
【図７】本明細書の教示の補強リブの１つの可能な形態の上部表面図である。
【図８】中間部分に近接するファスナー支持部を有する本明細書の教示の太陽モジュールの支持部分を示す。
【図９】支持部分内にファスナー支持部を有する支持部分を示す。
【図１０Ａ】本明細書の教示の太陽モジュールの断面図を示す。
【図１０Ｂ】本明細書の教示の太陽モジュールの断面図を示す。
【図１０Ｃ】本明細書の教示の太陽モジュールの断面図を示す。
【図１１】部分的太陽アレイを形成する重ねられた太陽モジュールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に提示される説明及び図示は、他の当業者に、この教示、その原理、及びその実践的応用を熟知させることを意図する。当業者は、特定の用途の要件に最も良好に適合できるように、本教示をその多数の形態において改造及び適用し得る。したがって、述べられる本教示の特定の実施形態は、本教示を網羅する、または制限するものであることを意図するものではない。したがって、本教示の範囲は上記の説明を参照して決定されるべきではなく、むしろ添付の請求項を参照して、かかる請求項が持つ権利を有する等価物の完全な範囲と共に、決定されるべきである。特許出願及び公開を含む、全ての物品及び参照文献の開示は、全ての目的のために、参照により組み込まれる。以下の請求項から探り出され得るように、他の組み合わせもまた可能であり、これらもまた、参照によって本説明書内に組み込まれる。
【００１３】
本教示は、２０１３年５月３１日出願の米国特許出願第６１／８２９，６８０号に対する優先権を主張するものであり、この教示内容は、あらゆる目的でその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書に教示の複数の太陽モジュールは、太陽アレイを形成するために一緒に組み合わされる。太陽アレイは、日光を収集し、その日光を電気に変換する。概して、太陽モジュールのそれぞれは、太陽アレイの全てまたは一部分を形成する太陽モジュールの全てを収容する構造体内に、個々に配置されてよい。本明細書の教示の太陽モジュールは、太陽アレイを構成する個々の太陽モジュールの全てを含むハウジングと共に使用されてよい。好ましくは、本明細書に教示される太陽アレイは、太陽アレイ（太陽電池アレイとも称される）を構築する太陽モジュールの全てを収容する別個の構造を含まない。より好ましくは、各々の個々の太陽モジュールは、構造体に直接接続されてもよい（すなわち、建物一体型太陽光発電（ＢＩＰＶ）であり、個々の太陽モジュールのそれぞれは、太陽アレイが形成されるように、電気的に一緒に接続される）。最も好ましくは、各々の個々の太陽モジュールは、支持部分と活性部分を含むことができ、活性部分は、各々の太陽モジュールが保護され、接続表面に接続され得るように及び／または組み合わされた太陽モジュールが、構造体の屋根から流体を方向転換するシングル構造を形成することができるように、１つ以上の隣接する太陽モジュールの全てまたは一部に重なり、「二重重なり」を形成することができる。太陽モジュールのそれぞれは、接続表面に間接的に及び／または直接的に接続されてもよい。好ましくは、太陽モジュールのそれぞれの支持部分は、接続表面に直接接続されてもよく、活性部分は、支持部分に直接接続してもよくもしくは支持部分、支持部分の周りを通して、中間部分を通して、支持部分内のファスナー支持部を通して延在するファスナーによって接続表面に直接接続されてもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００１４】
接続表面は、太陽アレイが形成されるように、１つ以上の太陽モジュールに支持を提供する、任意の表面であってよい。接続表面は、太陽モジュールの１つ以上を含むハウジング等の、支持構造体であり得る。好ましくは、太陽モジュールが、支持部分を含む場合、接続表面は屋根であってもよい。屋根は、複数の太陽モジュールの重量を支持するために十分な強度を有する、任意の材料から作製されてよい。屋根は、複数の太陽モジュールが直接的に屋根に接続され得るような、任意の材料から作製されてよい。屋根は、木、合板、構造用合板、化粧合板、オーバーレイ合板、商用合板、ユーティリティ合板、マリン合板、中質繊維板（ＭＤＦ）、配向ストランドボード（ＯＳＢ）、Ｓｕｎｄｅｌａ、硬質繊維板、断熱板等、またはそれらの組み合わせから作製された複数の板で構成されてよい。あるいは、接続表面は、バッテン型屋根構造などの連続屋根表面を形成しない一連の構造構成部品であってもよい。複数の太陽モジュールは、太陽モジュールが互いに隣接するように、接続表面に接続されてよい。例えば、１つの太陽モジュールの縁部は、隣接する太陽モジュールの縁部に実質的に近位に位置付けられてよい。好ましくは、太陽モジュールは、互いに部分的に重なり合ってもよい。例えば、１つの太陽モジュールの活性部分は、屋根材シングルが屋根に適用されるやり方と類似の様式で、１つ以上の隣接する太陽モジュールの支持部分に重なってもよい。
【００１５】
複数の太陽モジュールは、複数の太陽モジュールのそれぞれが、電気的接続され得るように、任意の様式で構成されてよい。個々の太陽モジュールのそれぞれは、１つ以上の相互接続要素によって、隣接する太陽モジュールに電気的接続されてよい。１つ以上の相互接続要素は、リボン、ポジティブなバスバー、ネガティブなバスバー、連結具、ワイヤ、一体式水切り部品、またはこれらの組み合わせであってもよい。好ましくは、相互接続要素は、２つ以上の隣接する電池の間を延在するリボンである。相互接続要素は、２つの隣接する太陽モジュール間を延在し、電気的接続を形成する任意の連結具であってもよい。連結具は、２つ以上の隣接する太陽モジュールを支持構造に確実に固定する上で補助し得る。好ましくは、連結具は、太陽モジュールの支持構造への接続において補助せず、太陽モジュールは、ファイスナーによって屋根構造に接続される。相互接続要素、連結具、またはこれらの両方は、中間部分、活性部分、またはこれらの両方の一部を通して延在してもよく、これらの一部であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。好ましくは、重なり支持部分は、相互接続要素、連結具、またはこれらの両方を含まない。相互接続要素、連結具、またはこれらの両方は、１つ以上のファスナーが中間部分、重なり支持部分、またはこれらの両方を通して延在することができる位置で、中間部分、活性部分、フレーム、またはこれらの組み合わせの内部に位置付けられてもよく、これらの一部を通して延在してもよく、またはこれらの両方であってもよい。
【００１６】
複数の太陽モジュールは、環境条件に耐え、確かな接続を形成するために十分な強度を有する任意のファスナーによって、屋根に接続されてよい。複数の太陽モジュールは、機械的ファスナー、接着剤、隣接する太陽モジュールとの連結接続部、及び／もしくは接続表面、またはそれらの組み合わせで、接続されてよい。ファスナーは、ネジ、釘、ボルト、ホッチキス、またはそれらの組み合わせであってよい。接着剤は、太陽モジュールを屋根パネルに接続させるために十分な強度を有する任意の接着剤であってよい。接着剤は、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系、ウレタン、ポリアミド、一液型接着剤、多液型接着剤、天然接着剤、合成接着剤、またはそれらの組み合わせであってよい。接続は、太陽モジュールが、接続表面に接続されるように、永久接続、取り外し可能接続、または両方であってよい。太陽モジュールは、太陽モジュールが接続表面に直接接続し得るように、軽量であり、低輪郭であってよい。支持部分は、太陽モジュールが１つ以上の接続表面に接続され得るように、支持部分を通して延在する１つ以上のファスナー支持部を有してもよい。
【００１７】
ファスナー支持部は、中間部分、重なり支持部分、フレーム、またはこれらの組み合わせの内部に位置付けられてもよい。好ましくは、ファスナー支持部は、重なり支持部分内に、中間部分及び重なり支持部分が接触している領域内に位置付けられてもよく、またはこれら両方の組み合わせであってもよい。ファスナー支持部は、支持部分を通して延在する貫通穴、ファスナーが支持部分を通して配置され得るように弱められた領域、取り外し可能な部分、穴あけ部分、より低い硬度の領域、またはこれらの組み合わせであってもよい。好ましくは、ファスナー支持部は、ファスナーが、太陽モジュールを通して延在し、太陽モジュールを１つ以上の接続表面に接続させるように、及びファスナーが移動を受ける際にファスナーが太陽モジュールを損傷することがないように、支持部分が補強されている領域であり得る。ファイスナー支持部は、太陽モジュールが、活性部分を損傷することなく支持部分に接続され得るような位置であってもよい。
【００１８】
太陽モジュールは、活性部分と支持部分とを含む。活性部分が太陽光と接している際に、電気を発生させる太陽モジュールの任意の部分であり得る。活性部分は、太陽光が活性部分に向けられる際に太陽光が電気に変換されるような任意の材料から作製され得る。活性部分は、光活性部分を有する１つ以上の太陽電池から作製され得る。好ましくは、活性部分は、複数の太陽電池から作製され得る。太陽電池は、太陽光を電気に変化する上で補助する任意の材料から作製されてもよい。太陽電池は、当該技術分野において既知の任意の種類及び材料の太陽電池であってもよい。太陽電池が作製され得る材料のいくつかの非限定的な例としては、結晶性シリコン、アモルファスシリコン、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）、銅カルコゲン化物型電池（例えば、セレン化銅ガリウム、セレン化銅インジウムガリウム、セレン化銅インジウム、硫化銅インジウムガリウム、硫化銅インジウム、硫化セレン化銅インジウムガリウム、ヒ素化ガリウム等（すなわち、一般的にＣＩＧＳＳとして知られる））、アモルファスシリコン電池、結晶性シリコン電池、薄膜ＩＩＩ−Ｖ電池、薄膜ＩＩ−ＶＩ電池、ＩＢ−ＩＩＩＡ−カルコゲニド（例えば、ＩＢ−ＩＩＩＡ−セレニド、ＩＢ−ＩＩＩＡ−スルフィド、またはＩＢ−ＩＩＩＡ−セレニドスルフィド）、有機薄膜型太陽電池、ナノ粒子太陽電池、色素増感太陽電池、及び／または記載された材料の組み合わせが含まれる。１つの特定の例では、セレン化銅インジウムガリウムは、式ＣｕＩｎ（１−ｘ）ＧａｘＳｅ（２−ｙ）Ｓｙによって表されることができ、式中、ｘは０〜１であり、ｙは０〜２である。銅カルコゲン化物型電池については、追加の電気活性層、例えばエミッタ（バッファ）層、導電性層（例えば透明導電性層）等が、ＣＩＧＳＳ系太陽電池で使用されてもよく、本明細書の教示によって企図される。活性部分は、可撓性または剛性であってもよく、種々の形状及びサイズのものに対応し得るが、一般的には、脆弱性であり、環境劣化を受ける可能性がある。好ましい実施形態では、活性部分は、実質的な割れがなく及び／または機能性の著しい損失がなく曲げることができる電池である。特に、活性部分のための材料に関して参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１２／０１１８３４９号の段落００５４に開示されている組成物などの他の材料及び／または組み合わせが企図される。活性部分の太陽電池は、平行、直列、直列−平行の混合型で配置されてもよく、及び／または独立した回路で提供されてもよい。活性部分は、アセンブリであってもよい。
【００１９】
このアセンブリは、以下の構成部品のうちの１つ以上を含み得る：前方保護層、後方保護層、補強材、太陽電池、１つ以上の内部保護層、またはそれらの組み合わせ。本明細書に記載の１つ以上の層は、層の組み合わせであってよい。例えば、前方保護層は、合わせて組み合わせられた複数のガラス層の組み合わせであってよい。別の実施例としては、補強材は、合わせて結合した複数の層であってよい。本明細書に記載のように、それぞれの個々の層は、１つ以上の層が合わせて結合し１つの層を形成するように、接着剤を含んでよく、それぞれの層は、１つ以上の隣接する層が合わせて結合するように、別の層の上及び／または下に接着剤を含んでよい。特に、本明細書で説明される補強及び太陽モジュールと共に使用され得る活性部分のための構成部品、層、及び／または材料に関して、双方共に参照により本明細書に明示的に組み込まれる、米国特許出願公開第２０１２／０１１８３４９号の段落番号００４８〜００５３、及び米国特許出願公開第２０１１／０２２０１８３号の段落番号００２７〜００３８ならびに図２Ａ及び２Ｂに開示されている構成部品、層、及び／または材料などの材料太陽モジュールの他の構成部品及び層が、本明細書で企図され、本明細書で教示される補強で使用され得る。太陽電池の層のうちの１つ以上は、電気回路機構であってもよい。
【００２０】
活性部分の電気回路機構は、１つ以上のバスバー、１つ以上のリボン、またはこれらの両方であってもよい。電気回路機構は、電池から電池まで、太陽モジュールから太陽モジュールまで、電池から太陽モジュールまで、活性部分から活性部分まで、またはこれらの組み合わせで延在してもよい。電気回路機構は、１つ以上の太陽電池に一体化されてもよく、１つ以上の太陽電池に接続してもよく、１つ以上の太陽電池に電気的に接続されてもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。電気回路機構は、活性部分の１つ以上の層内及び／またはこれらの周りで一体化されてもよい。電気回路機構は、活性部分を通して、支持部分の一部を通して、活性部分と支持部分との間の重なりによって形成された中間部分を通して延在してもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００２１】
支持部分及び活性部分は、互いに隣接して位置付けられ得る。支持部分は、上部表面、下部表面、１つ以上の補強リブ、重なり支持部分、フレーム支持部分、中間部分、またはこれらの組み合わせを含むことができる。フレーム支持部分は、活性部分の全てまたは一部の周りで境界面を形成し、活性部分に対して支持をもたらす任意の部分であってもよい。フレーム支持部分は、活性部分の全てまたは一部の周りでフレームを形成してもよく、活性部分の１つ以上の縁部の周りで延在してもよく、中間部分から延在してもよく、活性部分の裏面を形成してもよく、活性部分の全てまたは一部に重なり合ってもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。好ましくは、支持部分は、活性部分の裏側には延在しない。例えば、支持部分は、活性部分の縁部の周りで延在し、２つの部分が接続されるように活性部分の縁部に接触することができるが、支持部分は、活性部分の後ろ側（すなわち、太陽に曝される側と反対側）に沿って延在しない。支持部分は、活性部分、１つ以上の隣接する活性部分、またはこれらの両方の組み合わせに対する保護の層を形成してもよい。
【００２２】
支持部分は、平坦な平面状表面を含むことができる。平坦な平面状表面は、上部表面、下部表面、またはこれらの両方であり得る。好ましくは、支持部分が上部表面を含む場合、支持部分は、下部の平坦な表面を含まず、逆もまた同様である。より好ましくは、平坦な平面状表面は、重なり支持部分を形成することができる。重なり支持部分は、上部表面、下部表面、１つ以上の補強リブ、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。重なり支持部分は、活性部分が重なり支持部分に重なる際に、重なり支持部分が隣接する太陽モジュールの活性部分に支持を提供するように、支持構造の上に広がり、１つ以上の太陽モジュールの１つ以上の活性部分によって覆われる任意の部分であり得る。支持部分、及び好ましくは重なり支持部分は、支持部分が活性部分、中間部分、またはこれらの両方から離れて延びるにつれて、テーパ状となってもよい。例えば、活性部分に隣接する支持部分の厚さは、約１５ｍｍであってもよく、活性部分から最も遠い縁部における支持部分の厚さは、約３ｍｍであってもよく、それらの間のポイントは、支持部分が活性部分、中間部分、またはこれらの両方から離れて延びるにつれてサイズが徐々に減少してもよい。
【００２３】
支持部分は、太陽モジュールが接続表面に直接接続され得るように任意の厚さを有してもよい。支持部分は、１つ以上の隣接する活性部分が支持部分の全てまたは一部に重なることができるように任意の厚さを有してもよい。支持部分の厚さは、支持部分の長さ及び／または幅にわたって変化してもよい。例えば、支持部分の厚さは、補強リブの高さに、上部表面、下部表面、またはこれら両方の高さを加えた高さであり得る。支持部分は、最も厚い領域Ｔｏを有することができる。支持部分の最も厚い領域における厚さは、約３ｍｍ以上、好ましくは約５ｍｍ以上、より好ましくは約８ｍｍ以上であってもよい。支持部分の最も厚い領域における厚さは、約５０ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下、好ましくは約２５ｍｍ以下、より好ましくは約２０ｍｍ以下、最も好ましくは約１５ｍｍ以下であってもよい。支持部分は、最も薄い領域Ｔｓに向かってテーパ状になっていてもよい。支持部分の最も薄い領域における厚さは、約０．２ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以上、または約１ｍｍ以上であってもよい。支持部分の最も薄い領域における厚さは、約１５ｍｍ以下、約１０ｍｍ以下、約５ｍｍ以下、または約２ｍｍ以下であってもよい。最も厚い領域Ｔｏ及び最も薄い領域Ｔｓは、比を有することができる。ＴｏのＴｓに対する比は、約１：１以上、約２：１以上、好ましくは約３：１以上、より好ましくは約５：１以上、最も好ましくは約７：１以上であってもよい。ＴｏのＴｓに対する比は、約４０：１以下、約３０：１以下、または約２５：１以下であってもよい。支持部分の最も厚い領域は、中間部分内、重なり支持部分内、またはこれらの両方にあってもよい。中間部分において測定される場合の太陽モジュールの厚さは、活性部分及び支持部分の一部を含み得る。この厚さは、長さ、幅、またはこれら両方に沿って変化してもよい。
【００２４】
支持部分の長さ（すなわち、縦方向または屋根勾配の方向）は、支持部分の長さが活性部分の長さと実質的に同一またはそれ以上になり、支持部分が活性部分の全て及び／または一部に対して、またはこれらの両方に対して構造ベースを形成するような任意の長さであり得る。支持部分の全長は、活性部分の長さの約２倍近くであってもよい。例えば、支持部分は、活性部分の長さを延長するフレームを有してもよく、支持部分は活性部分と実質的に同一のサイズである中間部分から延在する部分（すなわち、重なり支持部分）を含んでもよい。活性部分から延在する支持部分（すなわち、中間部分、重なり支持部分、またはこれらの両方）の長さは、隣接する活性部分が支持部分を覆うことができ、支持部分によって支持され得るように十分に大きいものであり得る。重なり支持部分、中間部分、またはこれらの両方の長さ（すなわち、活性部分の周りのフレームを含まない長さ）は、活性部分が支持部分によって十分に支持され、質量が活性部分にかかる際に実質的に損傷が皆無であるような任意の長さであり得る。重なり支持部分、中間部分、またはこれらの両方は、活性部分と実質的に同一の（すなわち、±２ｃｍ以下の範囲内）のサイズであってもよい。好ましくは、重なり支持部分、中間部分、またはこれらの両方の長さは、活性部分のサイズの約１１０パーセント以上、約１１５パーセント以上、約１２０パーセント以上、または約１２５パーセント以上であってもよい。重なり支持部分、中間部分、またはこれらの両方の長さは、活性部分のサイズの約２００パーセント以下、約１７５パーセント以下、または約１５０パーセント以下であってもよい。重なり支持部分、中間部分、またはこれらの両方は、約１２ｃｍ以上、約２５ｃｍ以上、好ましくは約３０ｃｍ以上、より好ましくは約３５ｃｍ以上、またはさらには約４５ｃｍ以上の長さを有してもよい。支持部分は、幅を含む。
【００２５】
支持部分の幅は、１つ以上の太陽モジュールによって重ねられる際に、支持部分が活性部分に対して支持をもたらすような任意の幅であり得る。支持部分は２つ以上の幅を有することができる。例えば、フレームはある幅を有することができ、重なり支持部分は、フレームの幅に活性部分の幅を加えた幅に実質的に同一である幅を有することができる。好ましくは、重なり支持部分の幅と中間部分の幅は、実質的に同一である。重なり支持部分、中間部分、またはこれらの両方の幅は、約６０ｃｍ以上、好ましくは約７５ｃｍ以上、より好ましくは約９０ｃｍ以上、さらにはより好ましくは約１００ｃｍ以上、最も好ましくは約１０５ｃｍ以上であってもよい。フレーム部分の幅は、フレーム部分が活性部分に対して保護をもたらすような十分な幅であり得る。フレーム部分は、約５ｍｍ以上の幅、約７ｍｍ以上の幅、好ましくは約１ｃｍ以上の幅であってもよい。重なり支持部分の長さに対する重なり支持部分の幅は、幅対長さの比を有することができる。幅対長さの比は、約１．５：１以上、約２：１以上、好ましくは約２．５：１以上、さらにはより好ましくは約３：１以上であってもよい。重なり支持部分の長さは、中間部分を含んでもよい。好ましくは、中間部分の長さは、重なり支持部分の長さには含まれない。
【００２６】
中間部分は、活性部分と支持部分が接続されている太陽モジュールの任意の部品であり得る。中間部分は、太陽モジュールの活性部分を通して延在する機能的要素に重なることができる。中間部分は、活性部分の部品に重なり合いかつ封止することができる。中間部分は、電気的接続を形成し、太陽モジュールを通して電流を流すための、またはこれら両方のための１つ以上のバスバー、１つ以上のリボン、１つ以上の接続ポート、１つ以上の一体式水切り部品、またはこれらの組み合わせの全てまたは一部を収容してもよい。中間部分は、１つ以上のゲート位置、好ましくは複数の一次ゲート位置を含む太陽モジュールの一部であってもよい。
【００２７】
１つ以上のゲート位置は、太陽モジュール、支持部分、中間部分、フレーム支持部分、活性部分の周りの縁部分の全てもしくは一部、またはこれらの組み合わせが形成され得るように材料が添加され得る太陽モジュールの任意の部品であり得る。１つ以上のゲート位置は、太陽モジュール内の任意の位置に、太陽モジュールに沿う任意の位置に、またはこれらの両方に位置付けられてもよい。１つ以上のゲート位置は、支持部分の前方に（すなわち、太陽に向かって表を上にしている側）、支持部分の後方に（すなわち、接続表面に面する側）、支持部分の縁部上に（すなわち、支持部分の厚さに沿って）、またはこれらの組み合わせにあってもよい。好ましくは、１つ以上のゲート位置は、支持部分の長さ方向（すなわち、縦方向）及び／または幅方向（すなわち、横方向）に実質的にまたがっていることができる。１つ以上のゲート位置は、支持部分に斜めに横切ってまたがってもよく、または食い違い状態を有してもよい。１つ以上のゲート位置は、間隔をあけられ、支持部分の２つの縁部の間にまたがってもよい。１つ以上のゲート位置は、散発的に配置されてもよい。例えば、各々のフレームは、他のゲート位置に対してランダムに位置付けられている１つ以上のゲート位置を含んでもよい。１つ以上のゲート位置は、支持部分に沿って均一に配置されてもよい。例えば、ゲート位置は、直線状にまたは対応する対で配置されてもよい。
【００２８】
１つ以上のゲート位置は、支持部分の全体の形成中に開いた状態であり得る。１つ以上のゲート位置は、支持部分の形成中に順番に開かれてもよい。例えば、中央のゲートが先ず初めに開かれ、次いで中央ゲート位置が充填し始めると、両側から外側へと移動するゲート位置が開かれ、充填されてもよい。ゲート位置を開く順番は、ポリマー組成物が長さに沿って、幅に沿って、またはこれら両方に沿って直線的な様式で支持部材内に流れ込むような任意の順番であってもよい。ゲート位置は、一次ゲート位置が先ず初めに開き、二次ゲート位置が２番目に開き、三次ゲート位置が３番目に開くように順番付けられてもよい。好ましくは、ゲート位置を開く順番は、半径方向流が実質的に排除され（すなわち、流れの約１０パーセント以下、約５パーセント以下、または約２パーセント以下が、長さまたは幅に沿う方向以外の方向に沿うものである）、好ましくは完全に排除されるような順番である。
【００２９】
支持部分、中間部分、またはこれらの両方は、一連の一次ゲート位置のみを含んでもよい。一次ゲート位置は、支持部分に沿う任意の位置で位置付けられ得る。好ましくは、一次ゲート位置は、中間部分内にある。支持部分は、複数の一次ゲート位置、複数の二次ゲート位置、またはこれらの両方を含んでもよい。支持部分は、１つ以上の二次ゲート位置を含んでもよい。１つ以上の二次ゲート位置は、一次ゲート位置から間隔をあけている支持部分に沿う任意の位置に位置付けられ得る。好ましくは、二次ゲート位置は、重なり支持部分の中央領域、中間部分、またはこれらの両方を通して延在する。二次ゲート位置は、一次ゲート位置と遠位縁部（すなわち、活性部分から最も遠い支持部分の縁部）との間の実質的に中間に位置付けられてもよい。支持部分は、一次ゲート位置と二次ゲート位置から遠位に位置付けられる三次ゲート位置を含んでもよい。好ましくは、三次ゲート位置が存在する場合、これらは活性部分の周りのフレーム支持部分上に位置付けられる。ゲート位置は、ポリマー組成物が成形型に広がり支持部分を形成する際に、太陽モジュール内で形成され得る。ゲート位置は、支持部分、１つ以上のリブ、上部表面、下部表面、またはこれらの組み合わせが形成されるようにポリマー組成物が射出されるポイントであり得る。
【００３０】
活性部分、支持部分、中間部分、またはこれらの組み合わせは、それぞれ、上部表面、下部表面、またはこれらの両方を有することができる。好ましくは、活性部分は、アセンブリを含み、上部表面及び下部表面の両方を含む。好ましくは、支持部分、中間部分、またはこれらの両方は、上部表面または下部表面のみを有し、対応の上部表面、下部表面、またはこれらの両方から延在する１つ以上のリブを含む。重なり支持部分は、上部表面のみまたは下部表面のみを含んでもよく、中間部分は、同一の上部表面または同一の下部表面を含んでもよい。例えば、中間部分の上部表面は延びて、支持部分の上部表面を形成する。しかしながら、中間部分は、重なり支持部分として対向表面を含んでもよい。例えば、重なり支持表面が上部表面を含む場合には、今度は中間部分が下部表面を含み、逆もまた同様である。別の実施例では、重なり支持部分は、上部表面を含むことができ、同一の表面が、中間部分の下部表面を形成することができる。フレーム支持部分の全てまたは一部は、上部表面及び下部表面の両方を含むことができ、重なり支持部分は、上部表面、下部表面、またはこれらの両方を含むことができる。上部表面、下部表面、またはこれらの両方は厚さを含み得る。
【００３１】
上部表面、下部表面、またはこれらの両方の厚さは、支持部分の異なる領域において様々であってもよい。上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、中間部分、フレーム支持部分、またはこれらの両方において最大の厚さを有し得る。フレーム、中間部分、またはこれらの両方における上部表面、下部表面、またはこれらの両方の厚さは、これらのセクションの形成中にポリマー組成物の流れが直線状であるように（すなわち、半径方向とは対照的に実質的に直線で広がるように）、十分に大きいものであり得る。本明細書で説明するように、プロセスは、得られる支持部分が、寸法的な安定性、平坦性、またはこれらの両方を有することができるように、リブに沿うポリマー組成物の流量を制御するステップ、リブの配向を調製するステップ、支持部分に使用されるポリマー組成物の組成を調製するステップ、またはこれらの組み合わせを含むことができる。上部表面、下部表面、またはこれらの両方の下にリブの壁厚を有することによって、ポリマー流は、リブの配向に対して揃っていない向きであり得る。上部表面、及び／または下部表面を超えるリブ壁厚を有することによって、ポリマー組成物はリブの長さに沿って流れ、異なる機械的特性をもたらすことができる。ポリマー組成物が、中間部分内のゲート位置から広がると、ポリマー組成物は重なり支持部分に直線状に流れるように、フレーム支持部分における上部表面、下部表面、またはこれらの両方の厚さは、重なり支持部分における厚さを超えてもよい。重なり支持部分の上部表面、下部表面、またはこれらの両方の最も厚い部分は、厚さ（Ｘ）を有することができ、中間部分は、約１．１Ｘ以上、約１．３Ｘ以上、約１．５Ｘ以上、約２Ｘ以上、またはさらには約３Ｘ以上である厚さを有することができる。
【００３２】
上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、実質的に平坦であり得る、接続表面に対して実質的に平行に伸び得る、またはこれらの両方の任意の表面であってもよい。支持部分は、上部表面と下部表面の両方を含み、これらの間に延在する１つ以上のリブを備える。好ましくは、支持部分は、上部表面のみ、または下部表面のみを含み、１つ以上のリブが対応の表面に接続されている。好ましくは、上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、１つ以上の隣接する活性部分が支持部分の上方に延在することができ、支持部分が活性部分に対して支持表面を提供するように、実質的に平面状及び／または平面状であり得る。上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、流体が対応する表面を通過することができるように、１つ以上の孔を含んでもよい。好ましくは、上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、上部表面、下部表面、またはこれらの両方が、接続表面の上方に流体バリアを形成するように、概ね連続する（すなわち、孔またはギャップを含まない）。上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、屈げ、反り、湾曲、非平面状部分、またはこれらの組み合わせを含み得ない。上部表面、下部表面、またはこれらの両方は、ポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方で構成することができる。
【００３３】
ポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方は、上部表面内、下部表面内、または両表面内で配向されてもよい。上部表面内、下部表面内、または両表面内のポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方は、支持部分の長さまたは幅に沿って実質的に整列されてもよい（すなわち、±１０度以下で、または好ましくは±５度以下で）。上部表面内、下部表面内、または両表面内のポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方は、一次流れ方向、二次流れ方向、またはこれらの両方に沿って整列されてもよい。上部表面内、下部表面内、または両表面内のポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方は、好ましくは、半径方向に配向され得ない。例えば、ポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方は、上部表面内、下部表面内、または両表面内にアーチ状の部分を含み得ない。上部表面内、下部表面内、または両表面内のポリマー組成物、繊維強化ポリマー組成物、またはこれらの両方は、１つ以上の補強リブの上方または下方の平面内で、もしくはこれらの両方で１つ以上の補強リブに対して実質的に垂直であってもよい。
【００３４】
１つ以上の補強リブは、上部表面、下部表面、または両表面から延在し、これらに接続され得る。例えば、上部表面、下部表面、または両表面及び補強リブは、１つの一体的に形成された部品であってもよい。１つ以上の補強リブは、上部表面、下部表面、または両表面から離れて延在し、上部表面、下部表面、または両表面に支持をもたらす任意のリブであり得る。補強リブは、任意の隣接するリブとは接触状態にない個別的なリブであり得る。好ましくは、補強リブは、網状構造を形成しながら互いに対する角度をなして延在する一連の相互接続されたリブである。より好ましくは、支持部分は、複数の補強リブを含み、補強リブの少なくともいくつかは相互接続されている。補強リブは、離散的閉鎖構造、相互接続された閉鎖構造、またはこれらの両方を形成してもよい。補強リブは、力が支持部分にかかる場合、補強リブが張力下に、圧縮下に、またはこれら両方の組み合わせ下に置かれ、横剛性、縦剛性、またはこれら両方を提供し、取り付けられた活性部分、及び隣接する活性部分、またはこれらの両方の曲げ、屈曲、またはこれらの両方に対して実質的に抵抗するように、上部表面上、下部表面上、または両表面上に位置付けられてもよい。補強リブは、力が支持部分位かかる場合、リブが互いに向かって移動されることに抵抗し、互いから離れて移動されることに抵抗し、またはこれら両方であるように、互いに対して角度をなして位置付けられてもよい。
【００３５】
補強リブは、支持部分の長さ及び幅に対して実質的にいかなる角度をなして延在してもよい。好ましくは、補強リブは長さ及び幅に対して角度をなして延在する（すなわち、長さ及び／または幅に対して垂直及び／または平行ではない）。例えば、１つ以上のリブは、長さに沿って延在する縁部及び幅に沿って延在する縁部と４５度の角度を形成することができる。補強リブは、ポリマー組成物の流路を撹乱する任意の角度をなして延在してもよい。補強リブの角度は、ポリマー組成物が一次方向、二次方向、またはこれらの両方に撹乱されるような角度をなして延在してもよい。１つ以上の補強リブは、一緒に接続され、幾何学的形状を形成してもよい。１つ以上の補強リブは、一緒に接続され閉鎖パターン（すなわち、補強構造）を形成してもよい。１つ以上の補強リブは、一緒に接続され閉鎖パターンを形成してもよく、この閉鎖パターンは、一連の相互接続されたリブ（すなわち、補強構造）が形成されるように隣接する閉鎖パターンに接続されてもよい。リブのそれぞれ、各々の閉鎖パターン、またはこれらの両方は、接近して位置付けられてもよい（例えば、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、または約０．５ｍｍ以下の距離によって離隔されて）。１つ以上の補強リブは、幾何学的形状、非幾何学的形状、対称形、非対称形、円形、三角形、多角形、ダイヤモンド型、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形、百角形、またはこれらの組み合わせであり得る。補強リブは、網状構造に形成される場合、長さ及び／または幅に対して垂直及び／または平行である部分を有することができるが、補強リブの大部分（すなわち、長さで５１パーセント以上、７０パーセント以上、またはさらには８０パーセント以上）は、支持部分の幅及び／または長さに対して非垂直関係及び／または非平行関係である部分を有してもよい。
【００３６】
支持部分の有効弾性係数は、材料特性及び構造についての形状寸法に基づいて計算することができる。有効弾性係数は、材料特性及び幾何学的効果の両方を含めての関数として、構造の所与の方向における剛性と定義される。有効弾性係数は、一般的に、リブと壁との間のソリッド領域と開放領域との両方を含む、所与の断面投影領域に関するものである。支持部分の場合、材料は、ポリマー材料と充填剤及び添加剤との組み合わせなどの複合構造体を含む様々な種類の材料であってもよい。充填剤及び添加剤を有するポリマー材料の双方共に、ポリマーの位置合わせまたは無機充填剤の位置合わせのために異方性を有し得る。この位置合わせは、材料の設計または製造中の応力及び歪みの作動によるものであり得る。有効弾性係数を計算することによって、支持構造内のリブの形状寸法が、所与の方向における支持部分の剛性を調整するため、または異方性材料特性を相殺するために、またはこれらの組み合わせのために使用することができる。
【００３７】
有効弾性係数は、多方向性力またはモードの組み合わせについて調整することができることが企図される。これらのモードとしては、張力、圧縮力、曲げ、せん断力、熱負荷、またはこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。リブの配向、厚さ、長さ、頻度、数量、またはこれらの組み合わせと相まって上面または底面の位置は調整され、ある方向における必要な有効弾性係数を提供することができる。加工または取付けから提示される熱に関連する応力及び歪みに関して特定の考慮がなされる場合がある。線形熱膨張係数は、設置されたシステム内の材料、構成部品、またはサブ構成部品の間で変化し、有効弾性係数を調整することによって設計され得る応力及び歪みをもたらし得る。
【００３８】
リブの角度は、支持部分の所望の方向性剛性（例えば、所与の方向における所定の有効弾性係数）に基づいて変更されてもよい。リブの角度は、支持部分の幅の有効弾性係数が、支持部分の長さの有効弾性係数とは異なるように、変更されてもよい。好ましくは、１つ以上の補強リブの角度は、幅方向における剛性が長さ方向における剛性と実質的に等しくなるまで変更される。６つの面を有する補強構造の場合、支持部分の製造中のポリマー材料の二次流れ方向（すなわち、長さ）に沿う有効弾性係数は、以下の式を用いて計算することができる。
【００３９】
【数１】
0006546714.tif 000002
【００４０】
式中、
ｔは、補強リブの厚さであり、
ｌは、全てのリブが等しい長さである場合の補強リブの長さであり、
θは、壁補強リブに対する流れの方向からの角度であり、
Ｅ１は、太陽モジュールの長さ（例えば、Ｘ２）に沿う有効弾性係数であり、及び
Ｅｓは、バルク材料の弾性係数である。
【００４１】
同様に、幾何学的に６つの面を有する寸法形状についての、支持部分の製造中のポリマー材料の一次流れ方向（すなわち、幅）に沿う有効弾性係数は、以下の式を用いて計算することができる。
【００４２】
【数２】
0006546714.tif 000003
【００４３】
式中、
ｔは、補強リブの厚さであり、
ｌは、全てのリブが等しい長さである場合の補強リブの長さであり、
θは、壁補強リブに対する流れの方向からの角度であり、
Ｅ２は、太陽モジュールの幅（例えば、Ｘ１）に沿う有効弾性係数であり、及び
Ｅｓは、バルク材料の弾性係数である。
【００４４】
以下の等式は、上記の２つの等式を組み合わせることによって、有効弾性係数における変化をθの関数として決定するために用いることができ、これは以下の等式をもたらす。
【数３】
0006546714.tif 000004
【００４５】
したがって、補強リブの長さ、補強リブの厚さ、材料特性、補強リブの角度、またはこれらの組み合わせに応じて、有効弾性係数は、長さ及び幅にわたって実質的に等しくすることが可能である（すなわち、１±５０％以下に等しい比で）。Ｅ１のＥ２に対する比は、シータ、厚さ、及び長さなどの変数のいくつかに対して定数を提供し、材料の材料特性を調整することによって計算することができる。例えば、シータは３０度であってもよく、厚さは１ｍｍであってもよく、長さは３０ｍｍであってもよく、ポリマー繊維強化樹脂が用いられてもよい。１−方向におけるＥｓと２−方向におけるＥｓの得られた比が等しくない場合、今度はシータがＥ１及びＥ２が実質的に等しくなるまで調整され得る。いくつかの状況では、Ｅ１のＥ２に対する比は、１でないことが望ましい場合もある。Ｅ１のＥ２に対する比は、約５：１以下、約４：１以下、好ましくは約２：１以下、より好ましくは約１．５：１以下であってもよく、Ｅ１のＥ２に対する比は、約１：５以下、約１：４以下、好ましくは約１：２以下、より好ましくは約１：１．５以下であってもよい。したがって、所望の有効弾性係数に応じて、θは、約１５度以上、好ましくは約２０度以上、より好ましくは約２５度以上であってもよい。所望の有効弾性係数に応じて、θは、約６０度以下、約４５度以下、または約３５度以下であってもよい。
【００４６】
１つ以上の補強リブは、補強リブが上部表面から延在し、支持構造（例えば、屋根）と接触するように、または下部表面から延在し、テーパ状の表面が形成されるように１つ以上の隣接する太陽モジュールの活性部分の底部壁と接触するように、十分な高さを有することができる。１つ以上の補強リブの高さは、支持部分の高さについて上述のようにテーパ状になっていてもよい。１つ以上の補強リブの高さは、上述のように支持部分の高さの１つであってもよい。したがって、補強リブの高さは、支持部分が活性部分に対して平坦な表面を形成し得るように、支持構造に対して平行であり得るように、またはこれらの両方であるように、支持部分の長さ及び／または幅に沿って変化してもよい。各々の補強リブは、厚さを有し得る。
【００４７】
補強リブの厚さは、補強リブの２つの隣接面間の距離であり得る。言い方を変えると、各々の補強リブは、上部表面と支持部分との間及び／または下部表面と１つ以上の隣接する活性部分の底部との間の高さに沿って延在する２つの実質的に平行な壁を含み、２つの実質的に平行な壁の間の距離が、各々の補強リブの厚さである。この厚さは、補強リブが所望に応じて取付構造物に適合され得るように、支持部分が平坦な状態で、平面状のままでいる、またはこれらの両方であるように、補強リブが十分な強剛性、可撓性、有効弾性係数、またはこれらの組み合わせを支持部分に提供するような任意の厚さであってもよい。例えば、力が支持部分に加えられる場合、上部表面がたわみ変形に耐え、支持が活性部分に対して提供されるように実質的に平面状のままでいるように、１つ以上の補強リブは、張力をかけられた状態で配置される。この厚さは、活性部分が損傷されないように、支持部分による実質的なたわみ変形がなく、支持部分が活性部分の重量、設置者の重量、またはこれらの両方を支持する任意の厚さであってもよい。この厚さは、補強繊維がポリマー組成物中で使用される場合、補強繊維が補強リブに広がり得る、補強リブの長さに沿って整列され得る、補強リブの高さに沿って延在し得る（すなわち、上部表面、下部表面、またはこれらの両方に対して垂直であり得る）、またはこれらの組み合わせであるように十分な厚さであり得る。好ましくは、各々の補強リブの厚さは、製造中に、補強繊維が補強リブに少なくとも部分的に広がるように、ポリマー組成物中で使用される最大補強繊維の厚さを超えるものである。補強リブの厚さは、ポリマー組成物、補強繊維、またはこれらの両方が、製造中に補強リブまで延び、補強リブの長さに沿って流れ、またはこれらの両方であるように十分に厚いものである。補強リブの厚さは、約０．２ｍｍ以上、約０．５ｍｍ以上、または約１ｍｍ以上であってもよい。補強リブの厚さは、約５ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、または約２ｍｍ以下であってもよい。補強リブの厚さは、支持部分を形成するために用いられるポリマー組成物の種類、上述の各々のリブの角度、リブの長さ、上部表面の厚さ、下部表面の厚さ、またはこれらの組み合わせに基づいて変更されてもよい。補強リブのそれぞれは、１つ以上の凹部を含むことができる。
【００４８】
１つ以上の凹部のそれぞれは、リブの高さが取り囲むリブの高さよりも小さい、流体が流れるための空間が形成される、またはこれらの両方の場合の補強リブの任意の部品であり得る。１つ以上の凹部は、流体を太陽モジュールの支持部分から、活性部分から、またはこれらの両方から流れさせることができるような任意のデバイスであってもよい。各々の補強リブは、１つ以上の凹部を含んでもよく、凹部を含む補強リブの所定の領域及び他の補強リブは、１つ以上の凹部に流体を運ぶよう構成されてもよく、またはこれらの両方でもよい。凹部は、リブを通って延在する孔、リブ内の垂直なスリット、リブの一部の欠如、２つの隣接するリブ間のギャップ、またはこれらの組み合わせであってもよい。好ましくは、この凹部は、流体が凹部の上方及び／または下方を通過することができ、補強リブによって保持されないようなリブ内のテーパである。凹部の位置は、補強リブの所定の配向によって決定することができる。例えば、補強リブが支持構造に面するようにリブが設計される場合には、凹部は、流体が支持構造に沿って凹部の下方を通るように配置され得る。別の実施例では、補強リブが表を上にするように配向されるよう意図される場合（すなわち、下部表面だけがある場合）、流体が下部表面に沿って凹部を通過する、凹部を通して補強リブの一部の下方を通過する、またはこれらの両方であるように、凹部は下部表面に近接して位置付けられてもよい。凹部のそれぞれは、２つ以上の隣接する補強リブ間のギャップ（すなわち、上部表面、下部表面、またはこれらの両方）をもたらし得る。
【００４９】
ポリマー組成物は、低収縮性を有し、長さと幅の間で均一な弾性係数をもたらす、またはこれらの両方の組み合わせである任意のポリマー組成物であり得る。このポリマー組成物は、流動性であり、高絶縁特性を有し、流体不浸透性であり、高可撓性であり、低クリープ性であり、低弾性であり、またはこれらの組み合わせである任意のポリマー組成物であってもよい。本明細書に教示される太陽モジュールで使用され得るいくつかのポリマー組成物は、エラストマー、熱可塑性、熱硬化性ポリマー、またはこれらの組み合わせである。ポリマー組成物は、充填及び非充填の成形可能なプラスチック、ポリオレフィン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、水素化スチレンブタジエンゴム、ポリエステルアミド、ポリスルホン、アセテール、アクリル樹脂、塩化ポリビニル、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、ポリエチレン、ポリスチレン合成及び天然ゴム、エポキシ樹脂、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、アクリル繊維、ポリスチレン、熱可塑性ポリウレタンポリマー、熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ、ＴＰＥ、ＴＰＲ）、ポリアミド、シリコーン、ビニル系樹脂、またはこれらの組み合わせである。ポリマー組成物は、充填剤、繊維、補強材料、またはこれらの組み合わせを含まなくてもよい。ポリマー組成物は、着色剤、難燃剤（ＦＲ）もしくは耐発火性（ＩＲ）材料などの充填剤、ガラスもしくは鉱物繊維などの補強材料、表面改質剤、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。ポリマー組成物は、抗酸化剤、剥離剤、発泡剤、及び他の通常のプラスチック添加剤も含んでもよい。
【００５０】
支持部分は、得られた支持部分が実質的に平坦であり、反りを含まず、カールを含まず、またはこれらの両方を含まない任意のプロセスによって作成され得る。支持部分は、圧縮成形、射出成形、積層化、またはこれらの組み合わせによって作成されてもよい。好ましくは、支持部分は、射出成形によって製作される。支持部分の加工の際に、得られた支持部分の材料特性は、ポリマー組成物の流れの方向の結果（すなわち、縦方向及び垂直（横）方向）とは実質的に異なってもよい。ポリマー組成物、繊維、充填剤、補強材料、またはこれらの組み合わせは、ポリマー組成物が加工後に補強リブの外側の領域においては等方性ではないが、加工後に補強リブ内では実質的に等方性であるように、加工のせん断応力によって配向され得る。ポリマー組成物が、支持部分を形成するために、異方性材料（例えば、ガラス、雲母等）、充填ポリマー、またはこれらの両方を含む場合、支持部分は、横方向よりも縦方向において高い強度、高い伸び率、低い熱膨張係数、またはこれらの組み合わせを有することができる。これらの材料は、異方性材料を含まない材料と対比して長さと幅の間の異なる弾性係数をもたらすことができ、これによって、補強リブの角度は、長さ及び幅の弾性係数が実質的に等しくなるように変更され得る。材料が異方性材料で充填されない場合、対向する材料特性が存在し得る。材料特性における変化は、製造に用いられる成形型から取り外した後に、成形部品の変形をもたらす場合があるために、補強リブの角度は、本明細書記載した通りに各々の支持部分について計算され得る。
【００５１】
図１は、太陽モジュール２の正面図を示している。太陽モジュール２は、活性部分４及び支持部分６を含む。活性部分４は、その内部に配設された複数の太陽電池５２を含む。支持部分６は、重なり支持部分６Ａ、活性部分４の周りで延在するフレーム支持部分６Ｂ、及び中間部分６Ｃを含む。一連のファスナー位置５０は、重なり支持部分６Ａ内にかつ中間部分６Ｃに近接して位置付けられている。
【００５２】
図２は、太陽モジュール２の底面側を示している。太陽モジュール２は、活性部分４、支持部分６Ａ、及び中間部分６Ｃを含む。一連のゲート位置１０が、活性部分４と支持部分６との間の中間部分６Ｃ内に位置付けられている。ゲート位置１０は、支持部分６及び補強リブ２０が形成されるように、ポリマー組成物及び／または繊維強化ポリマー組成物が成形型（図示せず）に射出される位置である。中間部分６Ｃは、支持部分６を超える公称壁厚を含み、支持部分６の厚さは、支持部分６が中間部分６Ｃから離れて延在するにつれてテーパ状になる。製造プロセス中に、中間部分６Ｃは、ポリマー組成物が前進して支持部分６を形成するよりも前に実質的に充填するであろう。ポリマー組成物が中間部分６Ｃから出て支持部分６に広がると、流れが補強リブ２０によって変更されない限り、流れは活性部分４から重なり支持部分６Ａに至るまで実質的に直線状になるであろう。
【００５３】
図３は、活性部分４、支持部分６、及び一連の一次ゲート位置を含む中間部分６Ｃを有する太陽モジュール２の底部側を示している。図示される太陽モジュール２は、各々の列が複数のゲート位置を有する、一次ゲート位置１０の列及び二次ゲート位置１２の列を含む。一次ゲート位置１０の集合は、重なり支持部分６Ａと活性部分４との間の中間部分６Ｃ内に位置付けられている。二次ゲート位置１２は、重なり支持部分６Ａの中央領域の全体にわたって位置付けられている。
【００５４】
図４は、一次ゲート位置１０及び二次ゲート位置１２の列を含む太陽モジュール２を示している。図示したように、重なり支持部分６Ａを形成する材料は、中間部分６Ｃ内の一次ゲート位置１０及び二次ゲート位置１２から一次流れ方向４０で流れる。太陽モジュール２は、長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）を有する。
【００５５】
図５は、図２の重なり支持部分６Ａの一実施例の大写し図である。重なり支持部分６Ａは、複数の補強リブ２０と、補強リブ２０間のギャップ２４とを含む。ギャップ２４は、上部表面または下部表面が露出している補強リブ２０間の空間である。補強リブ２０は、ポリマー組成物が重なり支持部分６Ａのギャップ２４（すなわち、上部表面または下部表面）を通して一次流れ方向４０に流れると形成される。一部のリブは、この一次流れ方向４０を横切り、二次流れ方向４２と整列するために、横方向のリブは、材料がそれらを過ぎて進むと充填するであろう。
【００５６】
図６は、図２の重なり支持部分６Ａの別の可能な実施例の大写し図である。重なり支持部分６Ａは、上部表面または下部表面を露出している、ギャップ２４とそれらの間で相互接続された複数のリブ２０を含む。補強リブ２０のそれぞれは、高さ（Ｈ）を有する。複数のリブ２０の一部は、高さ（ＨＤ）を有するリブ凹部２２を含む。図示したように、リブ凹部２２は、補強リブの高さ（Ｈ）よりも低い高さ（ＨＤ）を有する。
【００５７】
図７は、補強リブ２０の１つの可能な形態の平面図を示している。図示した補強リブ２０は、厚さ（ｔ）を有する。補強リブ２０の製造中に、補強リブ２０のそれぞれが形成されるように、材料は一次流れ方向に垂直に広がり、二次流れ方向４２に沿ってのきわめてわずかな量の流れを伴う。材料がリブを形成すると、二次流れ方向４２における半径方向の伸張が防止されるように、材料は長さ（ｌ）に沿って縦方向に方向付けられる。次いで材料は、一次流れ方向４０と角度（θ）を形成する補強リブ２０の次の部分に沿って運ばれる。あるいは、材料は、一次流れ方向４０に沿って流れて、ポリマー組成物は、補強リブ２０に垂直方向に（すなわち、上部表面、下部表面、またはこれらの両方に対して実質的に垂直に）広がるであろう。
【００５８】
図８は、ファスナー位置５０が、中間部分６Ｃの縁部上の重なり支持部分６Ａ内にあり、ファスナー支持部５４を含む１つの太陽モジュール２の上面図を示している。中間部分６Ｃは、中間部分６Ｃを通って延在する複数の中間補強リブ２６を含む。
【００５９】
図９は、中間部分６Ｃから少し離れて重なり支持部分６Ａ内にファスナー支持部５４を備える複数のファスナー位置５０を有する太陽モジュール２の別の実施例の上面図を示している。中間部分６Ｃは、中間部分６Ｃに沿って延在する複数の中間補強リブ２６を含む。
【００６０】
図１０Ａ〜１０Ｃは、本明細書に教示される太陽モジュール２の断面図を示している。太陽モジュール２のそれぞれは、支持部分６をそれらの間にある活性部分４と共に含む。活性部分４は、活性部分４の端部上にフレーム支持部分６Ｂを含み、重なり支持部分６Ａ及び中間部分６Ｃを備える支持部分６を対向側に含む。ファスナー支持部５４を有するファスナー位置５０が、中間部分６Ｃと重なり支持部分６Ａとの間に図示されている。ギャップ２４は、上部表面６０の底部が露出されるように補強リブ２０のそれぞれの間に存在する。
【００６１】
図１０Ａは、下部表面６２において中間部分６Ｃに接続されている活性部分４を示している。中間部分６Ｃは、下部表面６２から延在する中間補強リブ２６を含む。重なり支持部分６Ａは、上部表面６０から延在している複数の補強リブ２０を含む。
【００６２】
図１０Ｂは、中間部分６Ｃの頂部に沿って、中間部分との接続を形成する活性部分４を示している。中間部分６Ｃは、上部表面６０に接続され、中間部分６Ｃの底部側に沿って延在する中間補強リブ２６を含む。重なり支持部分６Ａは、上部表面６０から延在する複数の補強リブ２０を含む。
【００６３】
図１０Ｃは、隣接する太陽モジュール（図示せず）の一部にまたがっているリップ８を含むフレーム支持部分６Ｂを示している。中間部分６Ｃは、中間補強リブ２６が活性部分４の上方に延び、中間補強リブ２６が活性部分４の下方に延びるように、中央部分まで延在する活性部分４を含む。重なり支持部分６Ａは、上部表面から延在する複数の補強リブ２０を含む。
【００６４】
図１１は、太陽モジュール２の部分的な太陽アレイを示している。太陽モジュールの活性部分４は、シングル構成が形成されるように、もう１つの隣接する太陽モジュールの重なり支持部分６Ａ及び中間部分６Ｃにまたがっている。
【００６５】
本明細書に挙げる任意の数値は、任意のより低い値と任意のより高い値との間に少なくとも２つのユニットの分離がある場合、１つのユニットの増分におけるより低い値からより高い値までの全ての値を含む。例えば、構成部品の量または、例えば、温度、圧力、時間等のような、プロセス変数の値が、１〜９０、好ましくは２０〜８０、より好ましくは３０〜７０であると述べられる場合、１５〜８５、２２〜６８、４３〜５１、３０〜３２等のような値が、明示的に本明細書において列挙される、ということが意図される。１未満の値については、１つのユニットは、適当なように、０．０００１、０．００１、０．０１、または０．１であると考えられる。これらは、特異的に意図されるものの例に過ぎず、列挙される最も低い値と最も高い値との間の数値の、全ての起こり得る組み合わせは、類似する様式において、本出願において明示的に述べられるものと考えられるべきである。
【００６６】
別様が述べられない限り、全ての範囲は、両方の終点及び終点の間の全ての数を含む。範囲との関連における「約」または「およそ」の使用は、範囲の両端に適用される。したがって、「約２０〜３０」は、少なくとも特異的終点を包括し、「約２０〜約３０」を覆うことを意図する。
【００６７】
全ての物品及び参考文献の開示は、特許出願及び公開を含み、全ての目的のために、参照により組み込まれる。組み合わせを説明するための、用語「本質的に〜から成る」は、特定の、要素、成分、構成部品、または工程、ならびに、組み合わせの基本的及び新規特徴に、物質的に影響を与えない、かかる他の要素、成分、構成部品、または工程を含むべきである。本明細書の、要素、成分、構成部品、または工程の組み合わせを説明するための、用語「備える」または「含む」の使用は、要素、成分、構成部品、または工程から実質的に成る、実施形態もまた企図する。本明細書の用語「し得る」、「してよい」の使用によって、あらゆる、含まれ「得る」、含まれ「てよい」記載の属性は、任意選択であるということが、意図される。
【００６８】
複数の要素、成分、構成部品、または工程は、単一の一体化要素、成分、構成部品、または工程によって、提供され得る。あるいは、単一の一体化要素、成分、構成部品、または工程は、分離した複数の要素、成分、構成部品、または工程に分割され得る。要素、成分、構成部品、または工程を説明するための「ａ」または「１つの」の開示は、追加の要素、成分、構成部品、または工程を排除することを意図しない。
【００６９】
上記の説明は、例示的であって制限的ではないということが理解される。提供される実施例に加えて多くの実施形態ならびに多くの応用が、上記の説明を読む際に、当業者には明らかとなるだろう。したがって、本教示の範囲は上記の説明を参照して決定されるべきではなく、添付の請求項を参照して、かかる請求項が持つ権利を有する等価物の完全な範囲と共に、決定されるべきである。特許出願及び公開を含む、全ての物品及び参照文献の開示は、全ての目的のために、参照により組み込まれる。以下の請求項における、本明細書に開示される主題のあらゆる態様の省略は、かかる主題の権利を放棄するものではなく、本発明者が、かかる主題を開示される発明主題の一部であると考慮しなかったと見なされるべきでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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