(57)【要約】  太陽放射を電気エネルギーに変換する光起電アセンブリが記載される。光起電アセンブリは、太陽電池モジュール及び電子的構成要素ハウジングを含む。太陽電池モジュールは、フレーム、積層板、複数の太陽電池、及びバックシートを有する。電子的構成要素ハウジングは、バックシートに結合するための上部、中間部、及び電子的構成要素を密閉する下部を有する。電子的構成要素は、マイクロインバータ又は配線接続箱用の電子装置を含むことができる。中間部は、電子的構成要素及び開口部と熱連通したヒートシンクを有することができる。開口部は、その中に分散配置された複数のエアフィンを有する複数の開口部であってよいか、又は斜めの若しくは湾曲した構造体であってよい。開口部は、ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にし得る。上部及び／又は前述のエアフィンはまた、熱伝導性接着剤によってバックシートに連結され得る。
2015517291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールであって、
該太陽電池モジュールのフレームと、
前記太陽電池モジュール内に配置された前記前側の複数の太陽電池と、
前記太陽電池モジュールの前記裏側のバックシートと、を備える太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングであって、
前記太陽電池モジュールの前記バックシートに連結された上部と、
電子的構成要素を密閉する下部と、
中間部であって、
前記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
前記上部と下部との間の前記電子的構成要素ハウジング内の開口部であって、前記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と、を備える中間部と、を備える電子的構成要素ハウジングと、を備える光起電アセンブリ。
【請求項２】
前記電子的構成要素が前記太陽電池モジュールから発生した直流を交流に変換して交流を出力するためのマイクロインバータを備える、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項３】
前記電子的構成要素が電子配線接続箱を備える、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項４】
前記電子的構成要素ハウジングの前記上部と前記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に含む、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項５】
前記電子的構成要素が前記電子的構成要素ハウジングの前記中間部内に分散配置される、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項６】
前記電子的構成要素ハウジングの前記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項７】
前記電子的構成要素が電子ＤＣ／ＤＣ最適化装置を含む、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項８】
複数の前記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、請求項７に記載の光起電アセンブリ。
【請求項９】
前記電子的構成要素ハウジングがアルミニウム又は放熱ポリマーを含む、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュールの前記バックシートがガラス又はプラスチックポリマーを含む、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールが光起電集光器を備える、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１２】
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールであって、
該太陽電池モジュール内に配置された前記前側の複数の太陽電池と、
前記太陽電池モジュールの前記裏側のバックシートと、を備える太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングであって、
前記太陽電池モジュールの前記バックシートに連結された上部と、
電子的構成要素を密閉する下部と、
中間部であって、
前記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
前記下部から始まり前記上部と下部との間で終わる前記ハウジング内の開口部であって、前記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と、を備える中間部と、を備える電子的構成要素ハウジングと、を備える光起電アセンブリ。
【請求項１３】
前記電子的構成要素ハウジングの前記上部と前記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に含む、請求項１２に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１４】
前記ハウジングの前記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、請求項１２に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１５】
前記電子的構成要素ハウジングの前記下部から始まり、前記上部と下部との間で終わる前記ハウジングの前記開口部が複数の開口部を含む、請求項１２に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１６】
前記複数の開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、請求項１５に記載の光起電アセンブリ。
【請求項１７】
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池モジュールのフレームと、
前記太陽電池モジュール内に配置された前記前側の複数の太陽電池と、
前記太陽電池モジュールの前記裏側のバックシートと、を備える太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングであって、
電子的構成要素を密閉する下部と、
該下部から延在し、前記太陽電池モジュールの前記バックシートに結合するために内側に屈曲するＬ字型構造体を含む上部と、
中間部であって、
前記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
前記上部と下部との間の前記ハウジング内の開口部であって、前記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と、
前記バックシートから前記ヒートシンクへの伝熱を可能にする、前記下部から前記Ｌ字型構造体の間の前記バックシートに接触するために延出する複数のエアフィンと、を備える中間部と、を備える電子的構成要素ハウジングと、を備える光起電アセンブリ。
【請求項１８】
前記電子的構成要素ハウジングの前記上部と前記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に含む、請求項１７に記載の電子部品。
【請求項１９】
前記電子的構成要素ハウジングの前記開口部が前記電子的構成要素ハウジングに複数の開口部を含む、請求項１７に記載の光起電アセンブリ。
【請求項２０】
前記下部から延在し、内側に屈曲する前記Ｌ字型構造体を備える前記上部が、前記下部から延在し、前記太陽電池モジュールの前記バックシートに結合するために外側に屈曲するＬ字型構造体を備える、請求項１７に記載の光起電アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載する主題の実施形態は、一般に太陽電池、太陽電池モジュール、及び関連の電子的構成要素を含む光起電アセンブリに関する。より具体的には、本発明の１つ以上の実施形態は、太陽電池モジュール、電子ハウジング構成要素、及びヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、太陽放射を電気エネルギーに変換するものとして周知のデバイスである。数個の太陽電池を互いに接続して、太陽電池アレイを形成することができる。様々な工程及び封止材料を使用して太陽電池アレイを太陽電池（ＰＶ）モジュールにパッケージすることができる。発生した電流を変換、収集、転移するために電子的構成要素及び配線が必要である。これらの電子的構成要素は、通常、太陽電池モジュールの出荷密度を損なわないように太陽電池モジュールの裏側に近接して取り付けられる。操作中に、電子的構成要素は、封止材料を加速的に劣化させ得る熱を発生させるか、閉じ込めることがある。この熱はまた、太陽電池モジュール内部のセルに永続的に損傷を与えるか、又は一時の性能劣化を起こすことがある。本発明の１つ以上の実施形態は、電子的構成要素から周囲環境に熱を伝達する代替手段を提示する光起電アセンブリに関係する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
より完全な本主題の理解は、発明を実施するための最良の形態を、以下の図面と併せて考察し、参照することによって導き出すことができる。同様の参照番号は、図面全体を通して同様の要素を指す。
【０００４】
【図１】本発明の実施形態による太陽電池モジュールの略斜視図である。
【０００５】
【図２】実施形態による光起電アセンブリの略斜視図である。
【０００６】
【図３】実施形態による図２の電子的構成要素ハウジングの略斜視図である。
【０００７】
【図４】実施形態による図３の電子的構成要素ハウジングの略断面図である。
【０００８】
【図５】更に別の実施形態による光起電アセンブリの略断面図である。
【０００９】
【図６】更なる実施形態による光起電アセンブリの略断面図である。
【００１０】
【図７】更なる実施形態による図６の光起電アセンブリの略斜視図である。
【００１１】
【図８】更に別の実施形態による光起電アセンブリの略断面図である。
【００１２】
【図９】更に別の実施形態による図８の光起電アセンブリの略斜視図である。
【００１３】
【図１０】別の実施形態による光起電アセンブリの略斜視図である。
【００１４】
【図１１】更なる実施形態による光起電アセンブリの略断面図である。
【００１５】
【図１２】更なる実施形態による図１１の光起電アセンブリの略斜視図である。
【００１６】
【図１３】別の実施形態による光起電アセンブリの略断面図である。
【００１７】
【図１４】別の実施形態による図１３の光起電アセンブリの略斜視図である。
【００１８】
【図１５】更に別の実施形態による光起電アセンブリの略断面図である。
【００１９】
【図１６】更に別の実施形態による図１５の光起電アセンブリの略斜視図である。
【００２０】
【図１７】更なる実施形態による光起電アセンブリの略斜視図である。
【００２１】
【図１８】更なる実施形態による図１７の光起電アセンブリの略斜視図である。
【００２２】
【図１９】別の実施形態による光起電アセンブリの略斜視図である。
【００２３】
【図２０】別の実施形態による図１９の光起電アセンブリの略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の発明を実施するための最良の形態は、本質的には、単なる例示に過ぎず、本主題の実施形態、又はそのような実施形態の応用及び用途を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される「例示的」という語は、「実施例、実例、又は例証として供する」ことを意味する。本明細書に例示として記載されるどの実施も、必ずしも他の実施より好適又は有利なものと解釈されない。更に、上記の技術分野、背景技術、概要、又は以下の発明を実施するための最良の形態で提示される、明示又は暗示の何らかの理論に拘束されることを意図するものではない。
【００２５】
更に、一部の用語は、参照のためだけに以下の説明に用いることがあり、したがって、限定的であることを意図しない。例えば、「上側」、「中間」、及び「下側」などの用語は、参照している図における方向を示す。「前側」及び「裏側」などの用語は、議論の下で構成要素について記載する本文及び関連図面の参照によって明らかにされる、一貫性があるが恣意的な基準枠内で、構成要素の部分の配向及び／又は位置を記述する。かかる用語は、特に上述した語、それらの派生語、及び類似の意味の語を含んでよい。同様に、用語「第１」、「第２」、及び構造について言及する他のかかる数値的用語は、明確に文脈で示されない限り、順序又は序列を意味しない。
【００２６】
「抑制する」は、本明細書で使用する場合、影響の低減又は最小化を表すために用いる。構成要素又は機構が、作用、動作、又は状況の抑制と記載される場合、これらの構成要素又は機構は完全に、結果、又は効果、又は将来の状態が起こらないように完全に阻止してよい。更に、「抑制する」はまた、そうでなければ発生したであろう効果、性能、及び／又は影響を低減する又は減少させることにも言及し得る。したがって、構成要素、素子、又は機構について結果若しくは状態を抑制すると述べる場合、これらの構成要素、素子、又は機構は必ずしも結果若しくは状態を完全に阻止したり、排除したりするものではない。
【００２７】
太陽放射を電気エネルギーに変換する光起電アセンブリは、本明細書で開示される。光起電アセンブリは、太陽電池モジュール及び電子的構成要素ハウジングを有する。太陽電池モジュールは、平常操作中に太陽に面する前側及び前側と反対側の裏側を有し得る。太陽電池モジュールは、フレーム、積層板、積層板内、したがって太陽電池モジュール内に配置された前側上の複数の太陽電池、及び裏側に配置されたバックシートを有し得る。電子的構成要素ハウジングは、バックシートに連結された上部、電子的構成要素を密閉する下部、及び中間部を有し得る。電子的構成要素ハウジングの中間部は、電子的構成要素と熱連通したヒートシンク及び開口部を含み得る。電子的構成要素ハウジング内の開口部は、上部と下部との間にあってよく、ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通が可能である。
【００２８】
太陽放射を電気エネルギーに変換する別の光起電アセンブリもまた、本明細書で開示される。光起電アセンブリは、太陽電池モジュール及び電子的構成要素ハウジングを有する。光起電アセンブリは、平常操作中に太陽に面する前側及び前側と反対側の裏側を有し得る。太陽電池モジュールは、積層板、積層板内、したがって太陽電池モジュール内に配置された前側上の複数の太陽電池、及び裏側に配置されたバックシートを有し得る。電子的構成要素ハウジングは、太陽電池モジュールのバックシートに連結された上部、電子的構成要素を密閉する下部、及び中間部を有し得る。電子的構成要素ハウジングの中間部は、電子的構成要素と熱連通したヒートシンク及び開口部を含み得る。ハウジング内の開口部は、下部から始まり上部と下部との間で終わってよく、ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする。
【００２９】
太陽放射を電気エネルギーに変換する更に別の光起電アセンブリもまた、本明細書で開示される。光起電アセンブリは、太陽電池モジュール及び電子的構成要素ハウジングを有する。太陽電池モジュールは、平常操作中に太陽に面する前側及び前側と反対側の裏側を有し得る。太陽電池モジュールは、フレーム、積層板、積層板内、したがって太陽電池モジュール内に配置された前側上の複数の太陽電池、及び裏側に配置されたバックシートを有し得る。電子的構成要素ハウジングは、電子的構成要素を密閉する下部、上部、及び中間部を有し得る。上部は、下部から延出し、バックシートに結合するために内側に屈曲するＬ字型構造体を有し得る。中間部は、ヒートシンクを有し得る。ヒートシンクは、電子的構成要素と熱連通することができる。中間部はまた、電子的構成要素ハウジング内で上部と下部との間に開口部を有し得る。開口部は、ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする。中間部は、電子的構成要素ハウジングの下部からＬ字型構造体の間のバックシートに接触するために延出する複数のエアフィンを更に有することができ、バックシートからヒートシンクへの伝熱を可能にする。
【００３０】
本明細書で使用する場合、明示的に別段の定めがある場合を除き、「連結された」はある素子／ノード／機構が、別の素子／ノード／機構に直接的又は非直接的に接合される（又は直接的若しくは非直接的にこれらと連通する）ことを意味し、これらは必ずしも機械的に連結されるものではない。
【００３１】
図１〜２０は、太陽放射を電気エネルギーに変換するための光起電アセンブリの様々な実施形態を図示している。本発明の少なくともいくつかの実施形態を十分に理解するために、器具、部品の例など、多数の具体的な詳細を提供している。ただし、本発明の他の実施形態は、発表された１つ以上の具体的な詳細を使用せずに実施できることが理解されている。他の実例では、本発明の特定の実施形態の不明瞭な態様を避けるため、既知の詳細は、図示又は記載されない。
【００３２】
図１は、平常操作中に太陽に面する前側１１２及び前側１１２の反対側の裏側１１４を有する太陽電池モジュール１１０を図示する。いくつかの実施形態では、太陽電池モジュール１１０は、フレーム１１８及び複数の太陽電池１１７を収容する積層板１１６を有する。太陽電池１１７は前側１１２に面する。積層板１１６は、太陽電池１１７を取り巻き、密閉する１つまたは複数の封入層１１１を含んでよい。ガラス又は別の透明材料製のカバー１１５は、封入材層１１１へ積層されてよい。特定の実施形態において、カバー１１５の構築のために選択された材料は、反射を最小にする特性のために選択されてよく、それによって最大量の太陽光を太陽電池１１７に到達させることができる。カバー１１５は、積層板１１６に構造的剛性を提供することができる。積層板１１６はまた、バックシート１１９を有することができる。バックシート１１９は、積層板１１６の下面を保護する耐候性の電気絶縁層であり得る。バックシート１１９は、ポリマーシートであってよく、積層板１１６の封入材層１１１に積層されてよいか、又は封入材層１１１の層の１つと一体であってよい。
【００３３】
図２を参照すると、太陽放射を電気エネルギーに変換するための光起電アセンブリ１００が示されている。光起電アセンブリ１００は、図１に関連して記載される光起電アセンブリ１１０と同様の太陽電池モジュール１１０を有することができる。光起電アセンブリ１００はまた、バックシート１１９に連結された電子的構成要素ハウジング１２０を有する。太陽電池モジュール１１０が図２に示されるが、光起電アセンブリ１１０は、代わりに別の実施形態において光起電集光器及び電子的構成要素ハウジングを含むことができる。
【００３４】
図３は、図２に記載の電子的構成要素ハウジング１２０の略斜視図を図示する。電子的構成要素ハウジング１２０は、上部１２２、中間部１２４、及び下部１２６を有する。上部は、バックシート１１９上の太陽電池モジュール１１０の裏側１１４に連結される。図３に示した概略図は素子の一例示的配置を表現しているが、追加的な介在素子、装置、機構、又は構成要素が、本発明の１つ以上の実施形態内に存在することもあり得る。
【００３５】
図４を更に参照すると、電子的構成要素ハウジング１２０の中間部１２４は、通り穴、電子的構成要素ハウジング１２０の他の末端部を通って延在する一末端部の開口部となり得る開口部１３０を含む。開口部１３０は、ヒートシンク１２７と周囲環境との間の伝熱を可能にすることができる。周囲環境は、太陽電池モジュール１１０の上下の外気である。開口部１３０はまた、積層板１１６と電子的構成要素ハウジング１２０内にハウジングされた電子的構成要素との間の空気流を可能にすることができ、電子的構成要素ハウジング１２０を効率的に冷却し、熱を逃すことができる。電子ケーブル１２９を含み、光起電アセンブリ１００によって生じる電気の出力に使用することができる。
【００３６】
ヒートシンク１２７は、熱エネルギーを受け、導き、拡散する装置である。ヒートシンク１２７は、銅、アルミニウム、又は他の金属など熱伝導率の高い材料で構成され得る。他の材料がコスト、可用性、誘電特性、又は電子的構成要素ハウジング１２０の他の設計上の制約など他の理由でより好適である場合は、熱伝導率が既知でない材料で構成することもできる。ヒートシンク１２７は、電子的構成要素１２８と直接熱連通し、いくつかの実施形態では、電子的構成要素ハウジング１２０と一体成形され得る。その表面の特徴及び幾何学的形状によって熱を分配及び交換することができる。そのような形状及び特徴は、平面要素、円柱状伸長部、などを含み、任意の型、寸法、又は構成のフィンを含むことができる。ヒートシンクのフィンは、ヒートシンク１２７の他の構成要素と一体成形されるが、本明細書ではエアフィンと呼ばれることがある。フィンは、ヒートシンク１２７から周囲環境への熱伝達率を高めることに加え、空気流を導くことができる。ヒートシンク１２７は、２つの方形の角柱間に配置され、１つ又は複数の表面及び他の構成から突出している、フィンを有することができる。フィンの平坦面を、予測される空気流と揃える若しくは垂直にする、又は任意の中間の形状にすることができる。
【００３７】
実施形態では、電子的構成要素ハウジング１２０は、アルミニウムで構成される。別の実施形態では、電子的構成要素ハウジング１２０は、放熱ポリマーで構成される。実施形態では、太陽電池モジュール１１０のバックシート１１９は、ガラス又はプラスチックポリマーから製造される。
【００３８】
電子的構成要素ハウジング１２０を太陽電池モジュール１１０の角部に搭載することが図２に示されるが、電子的構成要素ハウジング１２０を、例えば、太陽電池モジュール１１０の裏側１１４のどの位置でも、他の好適な位置に搭載することができる。電子的構成要素ハウジング１２０を、例えばバックシート１１９に搭載するように、太陽電池積層板１１６の裏側１１４に直接かつ単独で搭載することができる。したがって、図示された実施形態はフレーム１１８を備えるが、他の実施形態では、フレーム１１８を省略することができ、太陽電池積層板１１６は、本明細書に記載される改善された電子的構成要素ハウジングを含んだままで非フレーム要素によって支持され得る。フレームを備えるそれらの実施形態では、電子的構成要素ハウジング１２０を、ハウジング１２０又はフレーム１１８の１つ又は複数の側面に沿って、フレーム１１８に追加で連結することができる。
【００３９】
続けて図４を参照し、加えて図５を参照すると、光起電アセンブリ１００の略断面図が示される。電子的構成要素ハウジング１２０は、上部１２２、中間部１２４、及び下部１２６を有する。上部は、バックシート１１９を介し太陽電池モジュール１１０の裏側１１４に連結される。中間部は、ヒートシンク１２７及び開口部１３０を含むことができる。下部１２６は、電子的構成要素１２８を密閉する。あるいは、電子的構成要素１２８は、電子的構成要素ハウジング１２０の上部１２２及び下部１２６のどちらか又は両方に部分的又は全体的に分散配置されてよい。したがって、電子的構成要素１２８の構成要素の少なくとも一部は、電子的構成要素ハウジング１２０の上部１２２、中間部１２４、又は下部１２６のいずれかに存在してよい。ヒートシンク１２７はまた、開口部１３０の上部、下部、又は上部及び下部の両方にあってよい。大多数の家及び設備ではＡＣを使用するため、電子的構成要素１２８は光起電アセンブリ１００の出力電流を直流（ＤＣ）から交流（ＡＣ）へ変換して、ＡＣを出力するために使用することができるマイクロインバータであってよい。別の実施形態では、電子的構成要素１２８は、配線接続箱、又は太陽電池モジュール配線接続箱の電子的構成要素を含む。更に別の実施形態では、電子的構成要素１２８は、ＤＣ／ＤＣ最適化装置又は電子素子を調整する他の分散電源を含む。
【００４０】
更に別の実施形態では、図５に示されるように、熱伝導性接着剤１２５は、バックシート１１９と電子的構成要素ハウジング１２０の上部１２２との間に配置される。熱伝導性接着剤１２５は、電子的構成要素ハウジング１２０がバックシート１１９に固定された状態を維持するために提供され得る。一実施形態では、熱伝導性接着剤１２５は、バックシート１１９及び電子的構成要素ハウジング１２０のどちらか又は両方から、必ずしも均一な量ではないが、ヒートシンク１２７を通って周囲環境へ熱を移送できるように、バックシート１１９からの熱を吸収及び／又は伝達するために使用される。別の実施形態では、接着剤は、比較的高い断熱特性を有し、太陽電池モジュール１１０を電子的構成要素ハウジング１２０で発生した熱から遮断するために使用することができる。有利なことに、電子的構成要素ハウジング１２０から伝達され、太陽電池積層板１１６内に移動する熱によって発生した損傷は、抑制される。
【００４１】
図６を参照すると、光起電アセンブリ２００の別の実施形態に対する略断面図が示される。以下特に指示がない限り、図１〜５の構成要素を参照するのに使用される数字表示は、インデックスが１００ずつ増加していることを除き、図６〜２０の構成要素と同様である。
【００４２】
図１〜５と同様に、光起電アセンブリ２００は、前側２１２、裏側２１４、フレーム、積層板２１６、複数の太陽電池２１７、及びバックシート２１９を有する太陽電池モジュール２１０を含む。電子的構成要素ハウジング２２０は、バックシート１１９に連結された上部２２２及び電子的構成要素を密閉する下部２２６を有する。電子的構成要素ハウジング２２０の中間部２２４は、第１開口部２３２及び第２開口部２３４を含む。図示されないが、電子的構成要素を、第１開口部２３２と第２開口部２３４との間に配置するか、又は電子的構成要素ハウジングの上部２２２、中間部２２４、下部２２６内に分散配置することができる。更に、２つの開口部だけが示されているが、電子的構成要素を配置するための追加領域を画定する可能性がある追加の開口部を含んでもよい。
【００４３】
図７は、光起電アセンブリ２００の略斜視図を図示している。バックシート２１９及び電子的構成要素ハウジング２２０と一緒にフレーム２１８が示される。電子的構成要素を密閉する電子的構成要素ハウジング２２０の上部２２２、中間部２２４、及び下部２２６も示される。第１開口部２３２及び第２開口部２３４は、電子的構成要素ハウジング２２０の中間部２２４に含まれる。
【００４４】
図８を参照すると、光起電アセンブリ３００の別の実施形態に対する略断面図が示される。光起電アセンブリ３００は図１〜５に関連して記載されたアセンブリと同様であるが、電子的構成要素ハウジング３２０の中間部３２４に見られるヒートシンク３２７内に配置されたエアフィン３３９が追加されている。一実施形態では、エアフィン３３９は、下部３２６から延在して上部３２２に接触する。そのような一実施形態では、エアフィン３３９は、ヒートシンク３２７と周囲環境との間の空気流及び流体熱伝達用の追加経路を可能にする。エアフィン３３９はまた、上述の電子的構成要素ハウジング３２０の冷却を促進し、寄与する。特定の実施形態では、エアフィン３３９は、上部３２２と下部３２４との間で部分的に延在するだけのことがあり、したがって中間部３２４を部分的に横断するだけである。そのような実施形態では、エアフィン３３９は、上部３２２に接触しない。
【００４５】
図９は、図８に関連して記載された光起電アセンブリ３００の略斜視図を図示し、中間部３２４内のエアフィン３３９が示される。
【００４６】
図１０を参照すると、光起電アセンブリ３００の更に別の実施形態に対する斜視図が示される。上記を参照すると、図１０に示される光起電アセンブリ３００は、中間部３２４が電子的構成要素ハウジング３２０の全ての面に沿った開口部８３０内にエアフィン３３９を含むこと以外は、図８に関連して記載されるアセンブリと同様である。エアフィン３３９は、上述のようにヒートシンク３２７から周囲環境へ熱を方向付けるチャネルとして働くことができる。開口部８３０はまた、電子的構成要素ハウジング３２０の１つ、全て、又はその間の任意の数のいくつもの面に存在することができる。加えて、多数のより小さい開口部を、開口部８３０に置き換えることができ、電子的構成要素ハウジング３２０の面に開口する格子、網目、又は一連のポートになる。
【００４７】
図１１を参照すると、光起電アセンブリ４００の更に別の実施形態に対する略断面図が示される。図１１に示される光起電アセンブリ４００は、図８〜１０に関連して記載されたアセンブリと同様である。ただし、電子的構成要素ハウジング４２０は、上部４２２に接触することなく電子的構成要素ハウジング４２０の上部４２２に向かってヒートシンク４２７の表面から延在するエアフィン４３９を備える開口部４３０を有する。
【００４８】
図１２は、光起電アセンブリ４００の実施形態に対する略斜視図を図示する。エアフィン４３９は、開口部４３０内に位置付けられるように示される。
【００４９】
図１３を参照すると、光起電アセンブリ５００の更に別の実施形態に対する略断面図が示される。光起電アセンブリ５００は、電子的構成要素ハウジング５２０の下部５２６から延在して太陽電池モジュール５１０のバックシート５１９に結合するために内側に屈曲するＬ字型構造体５５０を有する上部５２２を含む。電子的構成要素ハウジング５２０の中間部５２４は、開口部５３０内に位置付けられたヒートシンク５２７内に配置されたエアフィン５３９の第１集合及びエアフィン５４２の第２集合を含むことができる。実施形態では、エアフィン５４２の第２集合は、電子的構成要素ハウジング５２０の下部５２６から延在してＬ字型構造体５５０の間のバックシート５１９に接触し、バックシート５１９からヒートシンク５２７へ熱の伝達を可能にする。下部５２６から延在し、内側に屈曲するＬ字型構造体５５０のため、エアフィン５３９の第１集合は、バックシート５１９に接触することなく延在する。例示の実施形態など、いくつかの実施形態で、エアフィン５３９の第１集合は、Ｌ字型構造体５５０に接触しないが、他の実施形態では、エアフィン５３９の第１集合は、Ｌ字型構造体５５０に接触することがある。Ｌ字型構造体５５０は、いくつかの実施形態で、バックシート５１９とエアフィン５３９の第１集合との間の効果的な熱連通を可能にするように構成され得る。
【００５０】
図１４は、図１３に関連して記載された光起電アセンブリ５００の略斜視図を図示する。上部５２２のＬ字型構造体５５０、開口部５３０内のエアフィン５４０及び５４２の第１及び第２集合を有する中間部５２４、及び下部５２６が示される。
【００５１】
図１５を参照すると、光起電アセンブリ６００の別の実施形態に対する略断面図が示される。光起電アセンブリ６００は、図１３及び１４に関連して記載されたアセンブリと同様である。電子的構成要素ハウジング６２０の上部６２２は、下部６２６から延在するＬ字型構造体６５０を有するが、上述のアセンブリと対照的に、Ｌ字型構造体６５０は外側に屈曲して太陽電池６１０のバックシート６１９に結合する。エアフィン６３９は、下部６２６から延在してバックシート６１９に接触する。そのような一実施形態では、開口部６３０で、少なくとも１つのエアフィン６３９は、図１５に示すようにバックシート６１９に接触してバックシートとヒートシンク６２７との間の熱連通を促進する。
【００５２】
図１６は、図１５に関連して記載された光起電アセンブリ６００の略斜視図を図示する。Ｌ字型構造体６５０、延在してバックシート６１９に接触するエアフィン６３９を有する中間部６２４、及び下部６２６が示される。
【００５３】
図１７に関しては、光起電アセンブリ７００の更に別の実施形態に対する断面及び略斜視図が示される。光起電アセンブリ７００は、図１〜５に関連して記載されたアセンブリと同様である。ただし、電子的構成要素ハウジング７２０の中間部７２４は、電子的構成要素ハウジング７２０の上部７２２と下部７２６との間で始まり、電子的構成要素ハウジング７２０の上部７２２と下部７２６との間に配置される第２開口部７３４で終わる、第１開口部７３２を有する。コンジット７３８は、第１開口部７３２及び第２開口部７３４の間に延在して、コンジット７３８の１つの壁部として、ヒートシンク７２７の少なくとも一部を含むことができる。したがって、熱交換は、ヒートシンク７２７とコンジット７３８を通って流れる空気との間に発生し得る。この構成は、図１〜５に関連して記載されたアセンブリと対照的であり、開口部は通り穴のみである。実施形態では、コンジット７３８は、図１７に示されるように湾曲している。例示の実施形態を含み、いくつかの実施形態では、中間部７２４は、湾曲したヒートシンク７２７を含むことがある。いくつかの実施形態では、エアフィンは、ヒートシンク７２７からコンジット７３８へと延在することもある。特定の実施形態では、第１開口部７３２、第２開口部７３４、及びコンジット７３８の少なくとも１つは、コンジット７３８を通って空気を所望の方向に向けるために、ファン又は他の強制空気機構を含むことができる。更に別の実施形態では、コンジットは複数のコンジットに分割することができ、任意の数の追加開口部を必要とすることができる。
【００５４】
図１８は、光起電アセンブリ７００の略斜視図を図示している。電子的構成要素ハウジング７２０は、バックシート７１９に連結された上部７２２、中間部７２４、及び下部７２６を含む。中間部７２４は、第１開口部７３２を有し、下部７２６は第２開口部７３４を有する。コンジット７３８は、第１開口部７３２及び第２開口部７３４の間に延在する。
【００５５】
図１９を参照すると、光起電アセンブリ８００の更に別の実施形態に対する略斜視図が示される。光起電アセンブリ８００は、図１０、１７、及び１８に関連して記載されるアセンブリの組み合わせを代表する。電子的構成要素ハウジング８２０は、バックシート８１９に連結された上部８２２、中間部８２４、及び下部８２６を有する。電子的構成要素ハウジング８２０は、ヒートシンク８２７から延在し、中間部８２４内の開口部８３０と連通する空間へと突き出る複数のエアフィン８３９を有する。下部８２６は、バックシート８１９に垂直な電子的構成要素ハウジング８２０の領域からの第１開口部８３４、及びバックシート８１９と平行な領域上の第２開口部８３６を有する。
【００５６】
図２０は、光起電アセンブリ８００の略斜視断面図を図示する。この図は、第１開口部８３４及び第２開口部８３６がエアフィン８３９と接続できるようにする斜めの空気チャネル又はコンジット８３８を示す。
【００５７】
代替の実施形態では、斜めのチャネルは、図１７及び１８に関連して記載されたアセンブリと同様に湾曲している。別の実施形態では、光起電アセンブリ８００は、第１開口部８３６、第２開口部８３４、又は開口部８３０に搭載された能動冷却システムを提供する。能動冷却システムを使用して、空気を電子的構成要素ハウジング８２０の中へ又はそこから外へ導くことができる。
【００５８】
少なくとも１つの例示的実施形態が、上述の発明を実施するための最良の形態で提示されてきたが、莫大な数の変形形態が存在することを認識するべきである。本明細書に記載する例示的実施形態は、特許請求される主題の範囲、適用性、又は構成を限定する意図が全くないこともまた、認識するべきである。むしろ、上述の発明を実施するための最良の形態は、当業者に、説明される実施形態を実践するための簡便な指針を提供するものである。本特許出願が出願される時点での、既知の等価物及び予見可能な等価物を含む、特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、諸要素の機能及び配置に、様々な変更が実施可能であることを理解するべきである。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年11月14日(2014.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングと
を備え、
前記太陽電池モジュールは、
前記太陽電池モジュールのフレームと、
前記太陽電池モジュール内に配置された前記前側の複数の太陽電池と、
前記太陽電池モジュールの前記裏側のバックシートと
を有し、
前記電子的構成要素ハウジングは、
前記太陽電池モジュールの前記バックシートに連結された上部と、
電子的構成要素を密閉する下部と、
中間部と
を有し、
前記中間部は、
前記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
前記上部と下部との間の前記電子的構成要素ハウジング内の開口部であって、前記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と
を含む、光起電アセンブリ。
【請求項２】
前記電子的構成要素が前記太陽電池モジュールから発生した直流を交流に変換して交流を出力するためのマイクロインバータを有する、請求項１に記載の光起電アセンブリ。
【請求項３】
前記電子的構成要素が電子配線接続箱を有する、請求項１または請求項２に記載の光起電アセンブリ。
【請求項４】
前記電子的構成要素ハウジングの前記上部と前記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に備える、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の光起電アセンブリ。
【請求項５】
前記電子的構成要素が前記電子的構成要素ハウジングの前記中間部内に分散配置される、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の光起電アセンブリ。
【請求項６】
前記電子的構成要素ハウジングの前記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に備える、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の光起電アセンブリ。
【請求項７】
前記電子的構成要素が電子ＤＣ／ＤＣ最適化装置を有する、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の光起電アセンブリ。
【請求項８】
複数の前記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に備える、請求項７に記載の光起電アセンブリ。
【請求項９】
前記電子的構成要素ハウジングがアルミニウム又は放熱ポリマーを有する、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の光起電アセンブリ。
【請求項１０】
前記太陽電池モジュールの前記バックシートがガラス又はプラスチックポリマーを含む、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の光起電アセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
少なくとも１つの例示的実施形態が、上述の発明を実施するための最良の形態で提示されてきたが、莫大な数の変形形態が存在することを認識するべきである。本明細書に記載する例示的実施形態は、特許請求される主題の範囲、適用性、又は構成を限定する意図が全くないこともまた、認識するべきである。むしろ、上述の発明を実施するための最良の形態は、当業者に、説明される実施形態を実践するための簡便な指針を提供するものである。本特許出願が出願される時点での、既知の等価物及び予見可能な等価物を含む、特許請求の範囲によって規定される範囲から逸脱することなく、諸要素の機能及び配置に、様々な変更が実施可能であることを理解するべきである。
［項目１］
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールであって、
該太陽電池モジュールのフレームと、
上記太陽電池モジュール内に配置された上記前側の複数の太陽電池と、
上記太陽電池モジュールの上記裏側のバックシートと、を備える太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングであって、
上記太陽電池モジュールの上記バックシートに連結された上部と、
電子的構成要素を密閉する下部と、
中間部であって、
上記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
上記上部と下部との間の上記電子的構成要素ハウジング内の開口部であって、上記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と、を備える中間部と、を備える電子的構成要素ハウジングと、を備える光起電アセンブリ。
［項目２］
上記電子的構成要素が上記太陽電池モジュールから発生した直流を交流に変換して交流を出力するためのマイクロインバータを備える、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目３］
上記電子的構成要素が電子配線接続箱を備える、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目４］
上記電子的構成要素ハウジングの上記上部と上記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に含む、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目５］
上記電子的構成要素が上記電子的構成要素ハウジングの上記中間部内に分散配置される、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目６］
上記電子的構成要素ハウジングの上記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目７］
上記電子的構成要素が電子ＤＣ／ＤＣ最適化装置を含む、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目８］
複数の上記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、項目７に記載の光起電アセンブリ。
［項目９］
上記電子的構成要素ハウジングがアルミニウム又は放熱ポリマーを含む、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目１０］
上記太陽電池モジュールの上記バックシートがガラス又はプラスチックポリマーを含む、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目１１］
上記太陽電池モジュールが光起電集光器を備える、項目１に記載の光起電アセンブリ。
［項目１２］
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールであって、
該太陽電池モジュール内に配置された上記前側の複数の太陽電池と、
上記太陽電池モジュールの上記裏側のバックシートと、を備える太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングであって、
上記太陽電池モジュールの上記バックシートに連結された上部と、
電子的構成要素を密閉する下部と、
中間部であって、
上記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
上記下部から始まり上記上部と下部との間で終わる上記ハウジング内の開口部であって、上記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と、を備える中間部と、を備える電子的構成要素ハウジングと、を備える光起電アセンブリ。
［項目１３］
上記電子的構成要素ハウジングの上記上部と上記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に含む、項目１２に記載の光起電アセンブリ。
［項目１４］
上記ハウジングの上記開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、項目１２に記載の光起電アセンブリ。
［項目１５］
上記電子的構成要素ハウジングの上記下部から始まり、上記上部と下部との間で終わる上記ハウジングの上記開口部が複数の開口部を含む、項目１２に記載の光起電アセンブリ。
［項目１６］
上記複数の開口部内に分散配置された複数のエアフィンを更に含む、項目１５に記載の光起電アセンブリ。
［項目１７］
平常操作中に太陽に面する前側と、該前側と反対側の裏側と、を有する太陽電池モジュールであって、
上記太陽電池モジュールのフレームと、
上記太陽電池モジュール内に配置された上記前側の複数の太陽電池と、
上記太陽電池モジュールの上記裏側のバックシートと、を備える太陽電池モジュールと、
電子的構成要素ハウジングであって、
電子的構成要素を密閉する下部と、
該下部から延在し、上記太陽電池モジュールの上記バックシートに結合するために内側に屈曲するＬ字型構造体を含む上部と、
中間部であって、
上記電子的構成要素と熱連通したヒートシンクと、
上記上部と下部との間の上記ハウジング内の開口部であって、上記ヒートシンクと周囲環境との間の流体連通を可能にする開口部と、
上記バックシートから上記ヒートシンクへの伝熱を可能にする、上記下部から上記Ｌ字型構造体の間の上記バックシートに接触するために延出する複数のエアフィンと、を備える中間部と、を備える電子的構成要素ハウジングと、を備える光起電アセンブリ。
［項目１８］
上記電子的構成要素ハウジングの上記上部と上記バックシートとの間に熱伝導性接着剤を更に含む、項目１７に記載の電子部品。
［項目１９］
上記電子的構成要素ハウジングの上記開口部が上記電子的構成要素ハウジングに複数の開口部を含む、項目１７に記載の光起電アセンブリ。
［項目２０］
上記下部から延在し、内側に屈曲する上記Ｌ字型構造体を備える上記上部が、上記下部から延在し、上記太陽電池モジュールの上記バックシートに結合するために外側に屈曲するＬ字型構造体を備える、項目１７に記載の光起電アセンブリ。
【国際調査報告】
2015517291.tif 000023
2015517291.tif 000024