(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロファイル屋根クラッドシートを含む屋根に取り付けることができる太陽電池屋根パネルであって、
（ａ）太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するためのフレキシブルフィルムの形態である光起電力セルアセンブリと、建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のために前記光起電力アセンブリから電気エネルギーを伝達するための電気部品と、
（ｂ）前記光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリと、
を含み、
前記支持アセンブリが、（ｉ）一組の平行な側面を有する四角形であり、一方の表面が前記光起電力セルアセンブリが取り付けられる平面を有する対向する表面を有する、鋼板基材と、（ｉｉ）前記支持アセンブリを強化し、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートのリブに前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、前記基材の他方の表面の補強部材と、を含み、前記補強部材が、細長く、前記基材の長さの少なくとも一部に延在し、前記基材の両側の側面補強部材と、前記基材の前記側面の間に位置付けられた中間補強部材とを含む、
太陽電池屋根パネル。
【請求項２】
前記フレキシブルフィルムが３ｍｍの厚さより薄いフィルムである、請求項１に記載のパネル。
【請求項３】
前記支持アセンブリの基材が、前記基材の長さに沿って間隔が空いた少なくとも２つの平面を含み、前記平面の間に間隙を備える、請求項１に記載のパネル。
【請求項４】
各平面に取り付けられた光起電力セルアセンブリを含む、請求項３に記載のパネル。
【請求項５】
前記基材および前記補強部材が、前記支持アセンブリの分離した部品として作られ、合わせて組み立てられた、請求項１に記載のパネル。
【請求項６】
前記支持アセンブリが、前記基材の前記側面の間に位置付けられた、複数の平行な中間補強部材を含む、請求項１に記載のパネル。
【請求項７】
各中間補強部材が、使用中にプロファイル屋根クラッドシートのリブに亘って位置付けられることができる、前記基材に固定された中央のウェブを有する細長い溝、および前記基材から離れた前記ウェブの反対側の側端部から延在する一組の側壁、として形成されることにより、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成されることができる、請求項６に記載のパネル。
【請求項８】
各中間補強部材が各側壁から外側に延在するフランジを含み、それによりシルクハット状のプロファイルを形成する、請求項７に記載のパネル。
【請求項９】
（ａ）屋根クラッドと、（ｂ）前記屋根クラッドに位置付けられた、請求項１に記載の太陽電池屋根パネルと、を含む、屋根。
【請求項１０】
（ａ）並んだ関係にある複数のプロファイル屋根クラッドシートの形態の屋根クラッドと、（ｂ）少なくとも１つのクラッドシートに位置付けられた請求項１〜８のいずれかに記載の少なくとも１つの太陽電池屋根パネルと、を含む、屋根。
【請求項１１】
前記太陽電池屋根パネルが、前記屋根の上部の棟と前記屋根の樋との間に延在する、請求項１０に記載の屋根。
【請求項１２】
前記太陽電池屋根パネルおよび前記屋根クラッドが、前記太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する複数の細長いダクトを規定し、そのダクトのそれぞれが、前記ダクトの長さに沿った気流のために、一方の端部の入口と他方の端部の出口とを有する、請求項１０に記載の屋根。
【請求項１３】
建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のために、前記建物の屋根の少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルと、前記太陽電池屋根パネルにより発生した電気エネルギーを伝達するための電気エネルギー回路と、を含む、太陽放射から電気エネルギーを発生させるためのシステム。
【請求項１４】
建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のため、および前記建物における使用のため請求項１〜８のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルにより発生した加熱された気体または冷却された気体を伝達するためのシステムにおける使用のために、前記建物の屋根の少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた前記太陽電池屋根パネルと、前記太陽電池屋根パネルにより発生した電気エネルギーを伝達するための電気エネルギー回路と、を含む、太陽放射から電気エネルギーおよび熱エネルギーを発生させるためのシステム。
【請求項１５】
建物における使用のため、または他の補助的用途のために、前記光起電力セルアセンブリが前記支持アセンブリに取り付けられていない前記太陽電池屋根パネルと、前記細長いダクト（前記太陽電池屋根パネル、および前記太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する前記屋根クラッドにより規定される）中の加熱された空気を伝達するためのシステムと、を含む、太陽放射から熱エネルギーを発生させるための、請求項１、３および５〜８のいずれかに記載の太陽電池屋根パネル。
【請求項１６】
建物における使用のために、前記光起電力セルアセンブリが前記支持アセンブリに取り付けられた、または取り付けられていない、請求項１〜８のいずれかに規定の太陽電池屋根パネルの夜間の冷却と、前記細長いダクト（前記太陽電池屋根パネル、および前記太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する前記屋根クラッドにより規定される）中の冷却された空気を伝達するためのシステムと、に基づく冷却効果を発生させるためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持アセンブリおよび支持アセンブリに取り付けられる光起電力セル（または、太陽電池、photovoltaic cell）アセンブリを含む太陽電池屋根パネルに関する。
また、本発明は、太陽電池屋根パネルのための支持アセンブリに関する。
また、本発明は、太陽放射から電気エネルギーを発生させるための、太陽電池屋根パネルを含むシステムに関する。
また、本発明は、太陽放射から電気エネルギーおよび熱エネルギーを発生させるための、太陽電池屋根パネルを含むシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅（domestic building）または商業ビルの屋根は、太陽エネルギーを集める太陽エネルギー変換ユニットを取り付けるための、並びに建物および／または局所的な電力網に用いられることができる電気エネルギー（および必要に応じて熱エネルギー）に太陽エネルギーを変換するための、好都合な表面である。
【０００３】
太陽エネルギー変換ユニットについての１つの選択肢は、既存の屋根に据え付けることができる、または新しい屋根の一部であることができる太陽電池屋根パネルである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、低コストで製造することができ、据付ユニットまたは新しい屋根構造の一部として、プロファイル屋根クラッドシート（profiled roof cladding sheet）から作られた屋根に迅速且つ効率的に位置付けることができる、太陽電池屋根パネルを提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
大まかに言うと、本発明は、
（ａ）太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための光起電力セルアセンブリと、
（ｂ）光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリと、
を含み、
支持アセンブリが、（ｉ）一方の表面が光起電力セルアセンブリが取り付けられる平面を有する対向する表面を有する、シート基材と、（ｉｉ）支持アセンブリを強化し、屋根に太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、基材の他方の表面の補強部材と、を含む、
屋根に取り付けることができる太陽電池屋根パネルを提供する。
【０００６】
より具体的には、本発明は、
（ａ）太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための光起電力セルアセンブリと、
（ｂ）光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリと、
を含み、
支持アセンブリが、（ｉ）一組の平行な側面を有する四角形であり、一方の表面が光起電力セルアセンブリが取り付けられる平面を有する対向する表面である、シート基材と、（ｉｉ）支持アセンブリを強化し、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、基材の他方の表面の補強部材と、を含む、
複数の本明細書に記載のプロファイル屋根クラッドシートを含む屋根に取り付けることができる太陽電池屋根パネルであって、太陽光屋根パネルを提供する。
【０００７】
本明細書において、用語「プロファイル屋根クラッドシート」とは、向かい合った側面を有する１つ以上の平行なリブ、パン部分およびシートが重なる関係で並んで位置付けられることを可能にする側端部の構造を含むシートを意味すると理解される。屋根クラッドシートは、塗装した鋼若しくは無塗装の鋼またはアルミニウムストリップからロール成形されてよく、または押出アルミニウム、炭素繊維、ファイバーガラス若しくはプラスチック材料から形成されてよい。
【０００８】
太陽電池屋根パネルは、任意の適当な長さおよび幅であってよい。例として、太陽電池屋根パネルの長さは、屋根の部分の棟と屋根の樋との間に延在するように選択されてよい。
【０００９】
光起電力セルアセンブリは、建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のために、アセンブリから電気エネルギーを伝達するための、配線接続箱および電気ケーブルのような電気部品を含んでよい。
【００１０】
光起電力セルアセンブリは、フレキシブルフィルムの形態であってよい。
【００１１】
フレキシブルフィルムは、３ｍｍの厚さより薄いフィルムであってよい。
【００１２】
光起電力セルアセンブリは、導電性の、例えばステンレス鋼、フレキシブル基材および防湿層に封入したラミネート材料に電着または別の方法で堆積された半導体材料を含む光起電力セルモジュールを含んでよい。
【００１３】
光起電力セルアセンブリは、フレキシブルラミネート材料上の半導体材料から作られるトリプルジャンクション太陽電池を含んでよい。
【００１４】
支持アセンブリの基材は、基材の長さに沿って間隔が空いた少なくとも２つの平面を含んでよく、平面の間に間隙を備える。
【００１５】
上述の配置と共に、太陽電池屋根パネルは、各平面に取り付けられた光起電力セルアセンブリを含んでよい。
【００１６】
基材および補強部材は、支持アセンブリの分離した部品として作られてよく、例えば合わせて接着されることにより、合わせて組み立てられてよい。
【００１７】
支持アセンブリの基材および補強部材は、材料の単一のシートから一体的に形成されてよい。
【００１８】
基材および補強部材は、任意の適当な材料から作られてよい。鋼はそのような適当な材料の１つである。
【００１９】
基材が平坦な鋼板である場合、一般的に鋼は低炭素鋼である。
【００２０】
基材が平坦な鋼板である場合、一般的に板厚は０．２〜３ｍｍであり、より一般的には０．４〜１ｍｍである。
【００２１】
基材が平坦な鋼板である場合、一般的に鋼は、腐食に耐えるために金属合金コーティングを有する。
【００２２】
基材が平坦な鋼板である場合、一般的に鋼は、腐食に耐え且つ美観を改良するために金属合金コーティングおよび塗料トップコート（または、塗装トップコート、ペイントトップコート、painted top coating）を有する低炭素鋼である。
【００２３】
補強部材は、プロファイル屋根クラッドシートのリブに太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成されてよい。
【００２４】
補強部材は細長くてよく、基材の長さの少なくとも一部に延在してよい。
【００２５】
支持アセンブリは、基材の両側に側面補強部材を含んでよい。
【００２６】
支持アセンブリは、基材の側面の間に位置付けられた中間補強部材を含んでよい。
【００２７】
支持アセンブリは、基材の側面の間に位置付けられた、複数の平行な中間補強部材を含んでよい。
【００２８】
平行な中間補強部材の間隔は、プロファイル屋根クラッドシートの隣接するリブの間隔と等しくてよく、またはその倍数であってよい。一般的に、間隔はリブの間隔の２倍である。
【００２９】
各中間補強部材は、使用中にプロファイル屋根クラッドシートのリブに亘って位置付けられることができる、前記基材に固定された中央のウェブを有する細長い溝、および基材から離れたウェブの反対側の側端部から延在する一組の側壁、として形成されることにより、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成されることができる。
【００３０】
各中間補強部材は、各側壁から外側に延在するフランジを含んでよい。この配置は、シルクハット状のプロファイル（または、トップハットプロファイル、top hat profile）として記載され得る。
【００３１】
支持アセンブリは、光起電力セルアセンブリがある基材の表面、それ故に直接アセンブリの下に、補強リブ、一般的には小さな補強リブを含んでよい。補強リブは、基材におけるオイルキャニングのようないかなる形状の欠陥をも隠すことを助け得る。
【００３２】
本発明はまた、上述の光起電力セルアセンブリのような光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリを提供し、支持アセンブリは、（ｉ）一方の表面が光起電力セルアセンブリを取り付けるための平面を有する対向する表面を有する、シート基材と、（ｉｉ）支持アセンブリを強化し、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、基材の他方の表面から延在する補強部材と、を含む。
【００３３】
支持アセンブリは、太陽電池屋根パネルに関連して上述された他の特徴のうち１つ以上を含んでよい。
【００３４】
大まかに言うと、本発明はまた、（ａ）屋根クラッドと、（ｂ）屋根クラッドに位置付けられた上述の太陽電池屋根パネルと、を含む屋根を提供する。
【００３５】
より具体的に言うと、本発明はまた、（ａ）並んだ関係にある複数のプロファイル屋根クラッドシートの形態の屋根クラッドと、（ｂ）少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた上述の太陽電池屋根パネルと、を含む屋根を提供する。
【００３６】
太陽電池屋根パネルは、屋根の上部の棟と屋根の樋との間に延在してよい。
【００３７】
太陽電池屋根パネルおよび前記屋根クラッドは、太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する複数の細長いダクトを規定してよく、そのダクトのそれぞれが、ダクトの長さに沿った気流のために、一方の端部の入口と他方の端部の出口とを有する。
【００３８】
一般的には、空気流は、太陽電池屋根パネルの樋の端部から棟の端部への上昇流である。
【００３９】
空気流は、ダクトを通過して流れる空気にパネルから移動する熱により、太陽電池屋根パネルを冷却する機会を提供する。光起電力セルの効率および動作寿命は、温度により減少し、従って、熱除去は、太陽電池屋根パネルの高効率な動作および最適な動作寿命を維持するための重要な事項である。さらに、加熱された空気は、建物に用いられる加熱された空気を提供する機会を提供し、建物におけるエネルギー効率を改善する。
【００４０】
プロファイル屋根クラッドシートは、任意の適当なリブの配置、パン部分および側端部の形態を有してよい。
【００４１】
本発明はまた、建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のために、建物の屋根の少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた上述の太陽電池屋根パネルと、太陽電池屋根パネルにより発生した電気エネルギーを伝達するための電気エネルギー回路と、を含む、太陽放射から電気エネルギーを発生させるためのシステムを提供する。
【００４２】
本発明はまた、建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のため、および建物における使用のため太陽電池屋根パネルにより発生した加熱された気体または冷却された気体を伝達するためのシステムにおける使用のために、建物の屋根の少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた上述の太陽電池屋根パネルと、太陽電池屋根パネルにより発生した電気エネルギーを伝達するための電気エネルギー回路と、を含む、太陽放射から電気エネルギーおよび熱エネルギーを発生させるためのシステムを提供する。
【００４３】
本発明はまた、建物における使用のため、または他の補助的用途のために、光起電力セルアセンブリが支持アセンブリに取り付けられていない上述の太陽電池屋根パネルと、細長いダクト（太陽電池屋根パネル、および太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する屋根クラッドにより規定される）中の加熱された空気を伝達するためのシステムと、を含む、太陽放射から熱エネルギーを発生させるためのシステムを提供する。
【００４４】
本発明はまた、建物における使用のために、光起電力セルアセンブリが支持アセンブリに取り付けられた、または取り付けられていない、上述の太陽電池屋根パネルの夜間（または、夜空、night sky）の冷却と、細長いダクト（太陽電池屋根パネル、および太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する屋根クラッドにより規定される）中の冷却された空気を伝達するためのシステムと、に基づく冷却効果を発生させるためのシステムを提供する。
【００４５】
以下の図面を参照して、ほんの一例を挙げて、本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、屋根に取り付けられた、太陽エネルギー変換ユニットを形成する本発明の１つの実施形態に係る複数の太陽電池屋根パネルを備えた建物の屋根部分の斜視図である。
【図２】図２は、各パネルの支持アセンブリを示すために、各太陽電池屋根パネルの光起電力セルアセンブリが取り外された図１の斜視図である。
【図３】図３は、図１に示される屋根部分の片側の図である。
【図４】図４は、パネルの一部が隠線で示された、図１に示される太陽電池屋根パネルの１つの斜視図である。
【図５】図５は、図４に示される太陽電池屋根パネルの分解斜視図である。
【図６】図６は、明確にするために屋根の配線部品カバーが取り外された、図４に示される太陽電池屋根パネルの平面図である。
【図７】図７は、図１に示される屋根に取り付けられた、図４に示される太陽電池屋根パネルの端面図である。
【図８】図８は、明確にするために図７に示される屋根の配線部品カバーが取り外された、図７の端面図である。
【図９】図９は、明確にするために図７に示される屋根の配線部品カバーおよび光起電力セルアセンブリが取り外され、太陽電池屋根パネルの支持アセンブリのみを示す、図７の端面図である。
【図１０】図１０は、図４に示される太陽電池屋根パネルの支持アセンブリの斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示される太陽電池屋根パネルの支持アセンブリの横断面図である。
【図１２】図１２は、図１０に示される太陽電池屋根パネルの支持アセンブリの中間補強部材の横断面図である。
【図１３】図１３は、図１０に示される太陽電池屋根パネルの支持アセンブリの側面補強部材の横断面図である。
【図１４】図１４は、図１に示される屋根の棟キャップを示す、図１の斜視図の一部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、屋根の各面に取り付けられた、本発明の１つの実施形態に係る５つの太陽電池屋根パネル３を備えた建物のＡ状フレーム（A-frame）の屋根部分を示し、太陽エネルギー変換ユニットを形成する。
【００４８】
図１に示される屋根部分はほんの一例としてのものであり、本発明はＡ状フレームの屋根および特定の数の屋根の太陽電池屋根パネル３に限定されない。
【００４９】
太陽電池屋根パネル３は、屋根の棟５と樋７との間で屋根の側面に下方に延在する。太陽電池屋根パネル３は、プロファイル屋根クラッドシート９（図３、７、８および９参照）に、留め具（示されない）により位置付けられる。プロファイル屋根クラッドシート９は、留め具（示されない）を用いて屋根のＡフレームの一部を形成する棟木１１に取り付けられる（図１および２参照）。太陽電池屋根パネル３の上端部は、棟５の棟キャップ４５の下に延在するように形成される。
【００５０】
プロファイル屋根クラッドシート９は、シート９のパン部分から延在するリブを含む任意の適当なプロファイルのものあってよい。図３、７、８および９に関連して、屋根クラッドシート９は、鋼板からロール成形され、必要に応じて耐食金属合金コーティングおよび塗料外塗り（または、塗装外塗り、painted outer coating）を含み、パン１５により分離したリブ１３を含む。クラッドシート９は、任意の適当な長さおよび幅のものであってよく、任意の適当な数のリブ１３およびパン部分１５を含んでよい。図に示される配置においては、６つのパン部分１５および７つのリブ１３がある。各リブ１３は、わずかに凸状の上部分１８により分離した２つの側面１７を含む。
【００５１】
各太陽電池屋根パネル３は、
（ａ）太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための光起電力セルアセンブリと、
（ｂ）光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリと、
を含む。
【００５２】
各太陽電池屋根パネル３の光起電力セルアセンブリは、２つの分離した薄くて柔軟な太陽電池モジュール１９を含み、各モジュール１９は、（ｉ）適当なラミネートに取り付けられ、薄い太陽電池／ラミネートシート３３を形成する、太陽電池と、（ｉｉ）建物の電気システム（示されない）における使用のためのアセンブリから局所的な電気網に電気エネルギーを伝達するための、配線接続箱２８および電気ケーブル３１の形態の電気部品と、を含む。本発明は、２つの分離したモジュール１９の使用に限定されず、また単一のモジュール１９を含む任意の適当な数のモジュール１９に及ぶ。
【００５３】
図４に関連して、太陽電池／ラミネートシート３３は、粘着テープまたは他の適当な取り付けの選択肢により、支持アセンブリに取り付けられる。シート３３は、一方のシートの上端部と他方のシートの下端部との間の間隙３５を備えて位置付けられる。電気部品は、ギャップ３５に位置付けられ、またギャップ３５に隣接して位置付けられる。シート３３はまた、支持アセンブリの上方の棟の端部にスペース３７があり、且つ支持アセンブリの下方の樋の端部にスペース３９があるように位置付けられる。電気部品は、スペース３７およびスペース３９に位置付けられ、またスペース３７およびスペース３９に隣接して位置付けられる。
【００５４】
太陽電池屋根パネル３は、電気部品を覆って取り付けられて部品を保護する細長いカバー４１（図１、４および５参照）を含む。
【００５５】
とりわけ、図２、９、１０および１１に関連して、支持アセンブリは、一組の平行な側面２３および平行な端部２５（そのうちの一方が太陽電池屋根パネル３の棟の端部５を形成し、他方が太陽電池屋根パネル３の樋の端部７を形成する）を有する長方形であるシート基材２１を含む。シート基材２１は、対向する平面を有する平面である。光起電力セルアセンブリは、アセンブリの「上方」（図に見られる）の平面に取り付けられる。
【００５６】
支持アセンブリはまた、アセンブリの「下方」（図に見られる）の平面に側面補強部材２９および中間補強部材２７を含む。補強部材２７および２９は、支持アセンブリを強化し、（とりわけ、補強部材２７の場合に）屋根クラッドシート９のリブ１３に太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成される。
【００５７】
基材２１並びに補強部材２７および２９は、支持アセンブリの分離した部品として鋼から作られ、例えば共に接着させることにより、共に組み立てられる。
【００５８】
補強部材２７および２９は細長く、実質的に基材２１の長さに沿って延在する。中間補強部材２９の間隔は、屋根クラッドシート９の隣接したリブ１３の間隔の２倍であるが、間隔は任意の適当な複数の間隔のリブ間隔であってよい。
【００５９】
各中間補強部材２７は、プロファイル屋根クラッドシート９のリブ１３に亘って適合するシルクハット状のプロファイルを備える細長い溝として形成されることにより、プロファイル屋根クラッドシート９に太陽電池屋根パネル３を位置付けることを容易にする。図１２において最も分かるように、溝は、（ａ）中央のウェブ５１と、（ｂ）ウェブ５１の反対側の側端部から延在する一組の側壁５３と、（ｃ）各側壁５３から外側に延在するフランジ５５と、を含む。
【００６０】
各側面補強部材２９は、（ａ）一組の平行部分５７および当該部分５７を相互に接続するウェブ５９を含む細長い溝である（図１３）。
【００６１】
図７において最も分かるように、太陽電池屋根パネル３およびプロファイル屋根クラッドシート９が、太陽電池屋根パネル３の長さに沿って延在する複数の細長いダクト６１を規定するように、太陽電池屋根パネル３は、プロファイル屋根クラッドシート９に亘って延在する。各ダクト６１は、ダクトの長さに沿った気流のために、一方の端部の入口と他方の端部の出口とを有する。一般的には、気流は、樋の端部７から太陽電池屋根パネルの棟の端部５に向かって通過する上方に傾斜した気流である。上述のように、ダクト６１を通過して流れる空気へのパネル３からの熱移動により、気流は、太陽電池屋根パネル３を冷却する機会を提供する。太陽電池の効率および動作寿命は温度により減少し、従って、熱除去は、太陽電池屋根パネルの高効率な動作および最適な動作寿命を維持するための重要な事項である。さらに、加熱された空気は、建物に用いられる加熱された空気を提供する機会を提供し、建物におけるエネルギー効率を改善する。
【００６２】
図１に示される太陽電池屋根パネル３の配置から形成される太陽エネルギー変換ユニットは、既存の屋根に据え付けること、または新しい建物の一部として組み込むことが容易である。
【００６３】
太陽エネルギー変換ユニットについての１つのアセンブリの選択肢は、以下のステップを含む。パネル３を位置付けることにより、太陽電池屋根パネル３がプロファイル屋根クラッドシート９に位置付けられ、中間補強部材２７の下方に開く溝がシート９のリブ１３に位置付けられる。中間補強部材２７の溝は、好都合且つ効果的な位置付けの選択肢である。この接続において、中間補強部材２７は、リブ１３上で密な嵌合である必要はないが、特定の用途のために望ましい場合には密な嵌合であってよい。側面補強部材２９は、基本的にプロファイル屋根クラッドシート９の対向した側面を覆って包み、適切な位置への太陽電池屋根パネル３のさらなる位置付けを容易にする。太陽電池屋根パネル３は、留め具（示されない）によりプロファイル屋根クラッドシート９に留められる。留め具は任意の適当な留め具であってよい。一般的に、太陽電池屋根パネル３は、シート９のリブ１３により留められる。その後、棟キャップ５およびカバー４１が位置付けられてプロセスを完了する。
【００６４】
上述のように、太陽電池屋根パネル３の上端部は、棟５上の棟キャップ４５の下に延在するように形成される。結果として、ダクト６１の上端部は、棟キャップ４５の下にある。棟キャップ３５は、雨水が建物に入らないように設計された従来型の逆Ｖ形状のカバーシート４７と、ダクト６１に沿って上方にプレナム・チャンバ４９の中に流れる空気を集めるためのプレナム・チャンバ４９と、を含む。プレナム・チャンバ４９は、屋根に亘って広がり、（任意の適当な形状であってよいが）一般的には台形の形状であり、一方の屋根対向方向のための１つのチャンバ４９ａと、他方の屋根対向方向のための別個のチャンバ４９を備え、建物のより冷たい側面からの空気は、より直接に太陽を向く建物の側面からの空気と別々に用いられることができる。これらのプレナム・チャンバ４９は、鋼または任意の他の適当な材料から作られることができ、一般的には、加熱または冷却のために建物に用いられるダクト６１から集められた空気を導くのに用いられる。
【００６５】
プレナム・チャンバ４９は、１つ以上の差込み口（または、栓、spigot）（示されない）またはプレナム・チャンバの長さに沿った他の適当な要素により、強制的に空気を流すためのファン（示されない）を含む空気処理システム（示されない）に接続されてよい。差込み口の数は、一般的には、ファンのサイズおよびチャンバの長さ、並びに加熱または冷却された空気が建物でどのように用いられるか、によって決まる。
【００６６】
太陽電池屋根パネル３について以下の製品仕様が、ほんの一例として提示される。
【００６７】
ＰＶサブ構造（サポートフラッシングアセンブリ（Support Flashing Assembly））仕様
●ＳＯＬＯＰＯＷＥＲ  ＳＰ３Ｓ  ２２０Ｗ  フレキシブル光起電力モジュール：
○製造業者の仕様に従って、ＨｅｌｉｏＢｏｎｄ  ＰＶＡ  ６００ＢＴを用いて６パンフラッシング（6-pan flashing）に結合した。
●６パンフラッシング：
○０．５５ｍｍ  ＢＭＴ  Ｇ３００  ＣＯＬＯＲＢＯＮＤ（登録商標）フラットシート
○公称寸法：  幅−１２００ｍｍ
長さ−４２１０ｍｍ
○７×Ｎｏ．１２タイプ１７ねじを用いて、最小３５ｍｍの埋め込みで、６パンフラッシングを、各端部および中央において、対応するＦ７木材樋にねじ留め。必要に応じて、フォームスペーサーにより、スペースを遮断。
●側面補強材、２個（off）：
○０．５５ｍｍ  ＢＭＴ  Ｇ３００、ＣＯＬＯＲＢＯＮＤ（登録商標）鋼フィニッシュ（一般的に、６パンフラッシングの色または屋根の色に合うように選択される）。
○セクション寸法：  フランジ幅：上部フランジ４７ｍｍおよび底部フランジ３０ｍｍ、フランジ深さ：２８ｍｍ、長さ：４２１０ｍｍ（公称（nom.））
○６パンフラッシングの各側端部に位置付け。
○製造業者の仕様に従って、幅２４ｍｍ  ３Ｍ  ＶＨＢ  ＲＰ４５テープの連続ストリップにより、上部フランジを６パンフラッシングの下部側面に結合。
○２５×３．２ｍｍ  ＥＰＤＭ  フォームストリップ（foam strip）により、Ｔｒｉｍｅｋに底部フランジ防水シール。
●中央補強材、２個：
○１．０ｍｍ  ＢＭＴ  Ｇ５５０、ＣＯＬＯＲＢＯＮＤ（登録商標）鋼。
○セクション寸法：  フランジ幅：上部フランジ５１ｍｍおよび底部フランジ１５ｍｍ、フランジ深さ：２１ｍｍ、長さ：４１７０ｍｍ（公称）
○６パンフラッシングの中心線から１９０．５ｍｍの間隔に位置付け。
○製造業者の仕様に従って、幅２４ｍｍ  ３Ｍ  ＶＨＢ  ＲＰ４５テープの連続ストリップにより、上部フランジを６パンフラッシングの下部側面に結合。
○１×Ｎｏ．１２タイプ１７ねじを用いて、最大９００ｍｍ中央において最小３５ｍｍの埋め込みで、６パンフラッシングおよび中央補強材を各Ｆ７木材樋に貫通してねじ固定。
●配線カバー（中間フラッシングカバー（mid-flashing cover））：
○０．５５ｍｍ  ＢＭＴ  Ｇ３００  ＣＯＬＯＲＢＯＮＤ（登録商標）シート
○セクション寸法：  幅：全体で２０３ｍｍおよび２１ｍｍ／１６０°エッジフォールド（または、端部折り、edge fold）、長さ：１２００ｍｍ（公称）
○配線カバー図を参照して、６パンフラッシングに以下のように取り付け：
■Ｓｅｌｌｅｙｓ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｎａｉｌｓ（Ｍｉｒｒｏｒ  Ｍｅｔａｌ  Ｇｌａｓｓ）２７５ｍｍを用いて、配線カバー部分の各端部から、２×１００ｍｍ長さのＴｏｐＳｐａｎ２２小幅板（batten）を６パンフラッシングに結合。
■示されるように、２×Ｎｏ．６−１８×１２ドリルポイントスクリューを用いて、配線カバーをＴｏｐＳｐａｎ２２小幅板に貫通してねじ固定。
●プレナム・チャンバ：
○０．５５ｍｍ  ＢＭＴ  Ｇ３００  ＣＯＬＯＲＢＯＮＤ（登録商標）鋼またはＺＩＮＣＡＬＵＭＥ（登録商標）鋼板。
○セクション寸法：  幅：全体で２００ｍｍ、長さ：１２００ｍｍから２４００ｍｍ（公称（nom.））
○差込み口は、鋼またはプラスチックのいずれか一方であり、一般的には１５０ｍｍの直径である。
○プレナムの底部に穴を切り抜いて適当な差込み口とし、適切なシーラーを用いて適当な位置に、差込み口をねじ留めまたはリベット留めした。
○その後、差し込み口を空気処理システムに接続した。
【００６８】
図に関連して記載された太陽電池屋根パネル３の実施形態が、製造および屋根に据え付けることが簡単であることは、上述のことから直ちに認識することができる。
【００６９】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの修正が本明細書に記載の本発明の実施形態になされ得る。
【００７０】
例として、図に関連して記載された本発明の実施形態は、プロファイル屋根クラッドシート９に取り付けられた太陽電池屋根パネル３を含むが、本発明は、そのように限定されず、他のタイプの屋根クラッドと共に使用することができる。例えば、本発明は、任意の適当な金属屋根、タイル屋根または他の屋根タイプと共に用いることができる。
【００７１】
さらなる実施例により、本発明は、任意の適当な留め具若しくは接着剤または太陽電池屋根パネル３の様々な部品を共に屋根に固定するための他の適当な手段の使用に及ぶ。
【００７２】
さらなる実施例により、図に関連して記載された実施形態において、基材２１並びに補強部材２７および２９は鋼から作られるが、本発明はそのように限定されず、基材２１並びに補強部材２７および２９は任意の適当な材料から作られてよい。
【００７３】
さらなる実施例により、図に関連して記載された実施形態において、太陽電池屋根パネル３は、屋根の棟５と樋７との間の屋根の側面に下方に延在するが、本発明はそのように限定されず、太陽電池屋根パネル３は、屋根の棟５と樋７との間の屋根の一部のみに位置付けられてよい。
【００７４】
続く特許請求の範囲および上述において、言葉または必要な暗示を表すことに起因して、文脈が別の方法で要求する場合を除き、単語「含む（comprise）」および「含む（comprises）」または「含む（comprising）」のような変形は包括的な意味に用いられ、すなわち、述べた特徴の存在を特定するが、本明細書に開示のエンドラップシステム（end lap system）およびエンドラップシステムの部品の様々な実施形態におけるさらなる特徴の存在または追加を除外しない。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含む。
態様１：
（ａ）太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための光起電力セルアセンブリと、
（ｂ）前記光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリと、
を含み、
前記支持アセンブリが、（ｉ）一組の平行な側面を有する四角形であり、一方の表面が前記光起電力セルアセンブリが取り付けられる平面を有する対向する表面を有する、シート基材と、（ｉｉ）前記支持アセンブリを強化し、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、前記基材の他方の表面の補強部材と、を含む、
複数のプロファイル屋根クラッドシートを含む屋根に取り付けることができる太陽電池屋根パネル。
態様２：
前記光起電力セルアセンブリが、建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のために、前記アセンブリから電気エネルギーを伝達するための電気部品を含む、態様１に記載のパネル。
態様３：
前記光起電力セルアセンブリがフレキシブルフィルムの形態である、態様１または２に記載のパネル。
態様４：
前記フレキシブルフィルムが３ｍｍの厚さより薄いフィルムである、態様３に記載のパネル。
態様５：
前記支持アセンブリの基材が、前記基材の長さに沿って間隔が空いた少なくとも２つの平面を含み、前記平面の間に間隙を備える、態様１から４のいずれかに記載のパネル。
態様６：
各平面に取り付けられた光起電力セルアセンブリを含む、態様５に記載のパネル。
態様７：
前記基材および前記補強部材が、前記支持アセンブリの分離した部品として作られ、合わせて組み立てられた、態様１〜６のいずれかに記載のパネル。
態様８：
前記補強部材が、前記屋根のプロファイル屋根クラッドシートのリブに前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、態様１〜７のいずれかに記載のパネル。
態様９：
前記補強部材が細長く、前記基材の長さの少なくとも一部に延在する、態様１〜８のいずれかに記載のパネル。
態様１０：
前記支持アセンブリが、前記基材の両側に側面補強部材を含む、態様１〜９のいずれかに記載のパネル。
態様１１：
前記支持アセンブリが、前記基材の前記側面の間に位置付けられた中間補強部材を含む、態様１〜１０のいずれかに記載のパネル。
態様１２：
前記支持アセンブリが、前記基材の前記側面の間に位置付けられた、複数の平行な中間補強部材を含む、態様１〜１１のいずれかに記載のパネル。
態様１３：
各中間補強部材が、使用中にプロファイル屋根クラッドシートのリブに亘って位置付けられることができる、前記基材に固定された中央のウェブを有する細長い溝、および前記基材から離れた前記ウェブの反対側の側端部から延在する一組の側壁、として形成されることにより、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成されることができる、態様１１または１２に記載のパネル。
態様１４：
各中間補強部材が各側壁から外側に延在するフランジを含み、それによりシルクハット状のプロファイルを形成する、態様１３に記載のパネル。
態様１５：
（ａ）太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための光起電力セルアセンブリと、
（ｂ）前記光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリと、
を含み、
前記支持アセンブリが、（ｉ）一方の表面が前記光起電力セルアセンブリが取り付けられる平面を有する対向する表面を有する、シート基材と、（ｉｉ）前記支持アセンブリを強化し、前記屋根に前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、前記基材の他方の表面の補強部材と、を含む、
屋根に取り付けることができる太陽電池屋根パネル。
態様１６：
光起電力セルアセンブリのための支持アセンブリであって、前記支持アセンブリが、（ｉ）一方の表面が前記光起電力セルアセンブリを取り付けるための平面を有する対向する表面を有する、シート基材と、（ｉｉ）前記支持アセンブリを強化し、１つ以上のプロファイル屋根クラッドシートに前記太陽電池屋根パネルを位置付けることを容易にするように形成された、前記基材の他方の表面から延在する補強部材と、を含む、支持アセンブリ。
態様１７：
（ａ）屋根クラッドと、（ｂ）前記屋根クラッドに位置付けられた、態様１〜１６のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルと、を含む、屋根。
態様１８：
（ａ）並んだ関係にある複数のプロファイル屋根クラッドシートの形態の屋根クラッドと、（ｂ）少なくとも１つのクラッドシートに位置付けられた態様１〜１５のいずれかに記載の少なくとも１つの太陽電池屋根パネルと、を含む、屋根。
態様１９：
前記太陽電池屋根パネルが、前記屋根の上部の棟と前記屋根の樋との間に延在する、態様１７に記載の屋根。
態様２０：
前記太陽電池屋根パネルおよび前記屋根クラッドが、前記太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する複数の細長いダクトを規定し、そのダクトのそれぞれが、前記ダクトの長さに沿った気流のために、一方の端部の入口と他方の端部の出口とを有する、態様１７〜１９のいずれかに記載の屋根。
態様２１：
建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のために、前記建物の屋根の少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた態様１〜１５のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルと、前記太陽電池屋根パネルにより発生した電気エネルギーを伝達するための電気エネルギー回路と、を含む、太陽放射から電気エネルギーを発生させるためのシステム。
態様２２：
建物またはローカル電力網の電気システムにおける使用のため、および前記建物における使用のため前記太陽電池屋根パネルにより発生した加熱された気体または冷却された気体を伝達するためのシステムにおける使用のために、前記建物の屋根の少なくとも１つの屋根クラッドシートに位置付けられた態様１〜１５のいずれかに記載の太陽電池屋根パネルと、前記太陽電池屋根パネルにより発生した電気エネルギーを伝達するための電気エネルギー回路と、を含む、太陽放射から電気エネルギーおよび熱エネルギーを発生させるためのシステム。
態様２３：
建物における使用のため、または他の補助的用途のために、前記光起電力セルアセンブリが前記支持アセンブリに取り付けられていない前記太陽電池屋根パネルと、前記細長いダクト（前記太陽電池屋根パネル、および前記太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する前記屋根クラッドにより規定される）中の加熱された空気を伝達するためのシステムと、を含む、太陽放射から熱エネルギーを発生させるための、態様１、５および７〜１４のいずれかに記載の太陽電池屋根パネル。
態様２４：
建物における使用のために、前記光起電力セルアセンブリが前記支持アセンブリに取り付けられた、または取り付けられていない、態様１〜１４のいずれかに規定の太陽電池屋根パネルの夜間の冷却と、前記細長いダクト（前記太陽電池屋根パネル、および前記太陽電池屋根パネルの長さに沿って延在する前記屋根クラッドにより規定される）中の冷却された空気を伝達するためのシステムと、に基づく冷却効果を発生させるためのシステム。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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