(57)【要約】  太陽モジュール（２）であって、（ａ）複数の相互接続した光電池（４）と、（ｂ）前方保護層（２２）と、（ｃ）後方保護層（２４）と、（ｄ）補強材（１０）と、を備え、補強材は太陽モジュール内に一体的に位置付けられ、前方保護層に実質的に近位の位置から、後方保護層に実質的に近位の位置に延在する、太陽モジュール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽モジュール（２）であって、
ａ．複数の相互接続した光電池（４）と、
ｂ．前方保護層（２２）と、
ｃ．後方保護層（２４）と、
ｄ．補強材（１０）と、を備え、
前記補強材（１０）が前記太陽モジュール内に一体的に位置付けられ、前記前方保護層に実質的に近位の位置から前記後方保護層に実質的に近位の位置へ延在する、太陽モジュール（２）。
【請求項２】
静的負荷、動的負荷、またはその両方の間に、前記補強材が前記電池の屈曲および撓みを実質的に防止する、請求項１に記載の太陽モジュール。
【請求項３】
前記補強材（１０）が、外部部分（１６）および内部部分（１８）を含む、請求項１または２のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項４】
前記複数の電池のそれぞれが、前記補強材が負荷適用の間に前記複数の電池のそれぞれの偏向を制限するように、前記補強材によって実質的に囲まれている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項５】
前記内部部分が１つ以上のチャネル（１４）を含む、請求項３に記載の太陽モジュール。
【請求項６】
前記太陽モジュールが接続表面に直接接続する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項７】
前記光電池が結晶シリコンを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項８】
前記太陽モジュールが、約２０ｍｍ以下、好ましくは約１５ｍｍ以下、またはより好ましくは約１０ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項９】
前記補強材が、前記電池が負荷適用の間に実質的に無偏向であるために十分な強度を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１０】
１つ以上の相互接続要素が前記複数の電池を合わせて電気接続させる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１１】
前記１つ以上の相互接続要素が、前記補強材内の前記１つ以上のチャネルを通って延在する、請求項１０に記載の太陽モジュール。
【請求項１２】
前記補強材が、波型構造、蜂の巣構造、または両方を有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１３】
太陽アレイであって、
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の複数の太陽モジュールを備え、
前記複数の太陽モジュールが接続表面に直接取り付けられる、太陽アレイ。
【請求項１４】
１つ以上の隣接する太陽モジュールの少なくとも一部が、設置されたときに互いに重複する、請求項１３に記載の太陽アレイ。
【請求項１５】
前記太陽モジュールのそれぞれが、前記太陽モジュールを接続表面に接続するための分離した補強材を有しない、請求項１３〜１４に記載の太陽アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本教示は、概して、太陽モジュールのための補強材に関し、より具体的には一体型補強材を有する太陽モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的に、太陽アレイは、太陽アレイが日光に曝露するように、住宅または建物の屋上等の、上昇位置に配置される。住宅および建物の屋根は、概して、１つの概して連続した屋根表面が形成されるように、複数のパネルをつぎ合わせることによって形成される。これらの複数のパネルは、１つ以上の支持梁によって支持される。太陽モジュールは、接続構造によって、直接的におよび／または間接的に、複数のパネルに固定されることがある。複数のパネルは、それぞれのパネルに重量がかけられると移動し得、これは隣接する太陽モジュールの移動および撓みを引き起こし得る。該動作は、太陽モジュールを損傷し得る、太陽モジュールの撓みおよび屈曲をもたらすことがある。さらに、太陽モジュールを上昇位置に位置付けることは、太陽モジュールを、飛び散る破片、霰等の、太陽モジュールに衝撃および損傷を与え得る環境条件に曝し得る。動的負荷、静的負荷、または両方に抵抗性の、太陽モジュールを有することが魅力的であろう。
【０００３】
いくつかの既知の太陽モジュールの例は、米国特許第７，２３８，８７９号および米国特許出願公開第２００１／００５４４３５号、同第２００９／０２８３１３６号、同第２０１０／０１３２７６１号、同第２０１１／０２２０１８３号、同第２０１２／００９７２１９号、および同第２０１２／０１１８３４９号において見られ得、これらの全てはすべての目的のために、参照により本明細書に組み込まれる。太陽モジュールのための補強構造の例は、米国特許第４，３９４，５２９号および同第５，７７６，２６２号、米国特許出願第２０１１／００００５２４号、同第２０１１／０２３２７２８号、同第２０１２／００３７２１４号、同第２０１２／００９７２１９号、ならびに、国際特許第ＷＯ２００５／０７８８０８号および同第ＷＯ２０１０／１２９４２０号において見られ得、これらの全ては、全ての目的のために、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００４】
太陽モジュールに、屋根および／または太陽モジュール上を歩く人等の静的負荷からの保護を提供するデバイスを有することが魅力的であろう。太陽モジュールに、飛び散る破片および／または霰からの衝撃等の動的負荷からの保護を提供することが魅力的であろう。必要とされているのは、太陽モジュール内の個々の電池を保護し、太陽モジュールが太陽モジュールを包む離散的な構造体内に配置されることを必要としない、補強材である。
【発明の概要】
【０００５】
複数の相互接続した光電池と、（ａ）前方保護層と、（ｂ）後方保護層と、（ｃ）補強材と、を備える太陽モジュールであって、補強材が、太陽モジュール内に一体的に位置付けられ、前方保護層に実質的に近位の位置から、後方保護層に実質的に近位の一に延在する、太陽モジュールを提供することによって、本教示は、１つ以上の本必要性を満たす。
【０００６】
本教示の１つの可能性実施形態には、太陽アレイであって、本明細書の教示の複数の太陽モジュールを備え、複数の太陽モジュールが接続表面に直接的に取り付けられる、太陽アレイが挙げられる。
【０００７】
本明細書の教示は、驚くべきことに、屋根および／または太陽モジュールの上を歩く人等の、静的負荷から、太陽モジュールを保護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、飛び散る破片および／または霰からの衝撃等の、動的負荷から、太陽モジュールを保護するデバイスを提供する。本明細書の教示は、太陽モジュール内の個々の電池を保護し、太陽モジュールが太陽モジュールを包む離散的な構造体内に配置されることを必要としない、補強材である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本明細書の教示の、１つの可能性補強材を備える、太陽モジュールの一実施例を図示する。
【図２】図１の断面図を図示する。
【図３】本明細書の教示の補強材の一実施例を図示する。
【図４Ａ】本明細書の教示の様々な補強材の実施例を図示する。
【図４Ｂ】本明細書の教示の様々な補強材の実施例を図示する。
【図４Ｃ】本明細書の教示の様々な補強材の実施例を図示する。
【図４Ｄ】本明細書の教示の様々な補強材の実施例を図示する。
【図５Ａ】補強材内のチャネル位置の実施例を図示する。
【図５Ｂ】補強材内のチャネル位置の実施例を図示する。
【図５Ｃ】補強材内のチャネル位置の実施例を図示する。
【図５Ｄ】補強材内のチャネル位置の実施例を図示する。
【図６】太陽アレイの一部分を形成する屋根構造体上の複数の太陽モジュールを図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に提示される説明および図示は、他の当業者に、この教示、その原理、およ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および適用し得る。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。特許出願および公開を含む、全ての物品およ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。
【００１０】
本明細書に記載の補強材は、１つ以上の太陽モジュール内に備えられる。複数の太陽モジュールは、合わせて組み合わされ、太陽アレイを形成する。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ともに使用されてよい。好ましくは、本明細書で教示の太陽アレイは、太陽アレイを構成する太陽モジュールの全てを収容する別個の構造体を、有さない。より好ましくは、それぞれの個々の太陽モジュールは、構造体に直接的に接続されてよく、太陽アレイが形成されるように、個々の太陽モジュールのそれぞれが、合わせて電気接続される。最も好ましくは、それぞれ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、それぞれの個々の太陽モジュールが補強材を備える。太陽モジュールのそれぞれは、間接的におよび／または直接的に接続表面に接続されてよい。好ましくは、太陽モジュールのそれぞれは、接続表面に直接的に接続されてよい。
【００１１】
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。接続表面は、屋根であってよい。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、任意の材料から製造されてよい。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、任意の材料から製造されてよい。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製造された複数の板で構成されてよい。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。たとえば、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。太陽モジュールは、互いに部分的に重複してよい。たとえば、ある太陽モジュールは、屋根ふきのこけら板が屋根に適用される方法に類似した様式で、別の太陽モジュールの一部分に重複してよい。
【００１２】
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接続されてよい。１つ以上の相互接続要素は、リボン、正母線、負母線、コネクタ、一体型フラッシングピース、またはそれらの組み合わせであり得る。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に延在するリボンである。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、および／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。
【００１３】
太陽モジュールは、太陽モジュールが、接続表面に直接的に接続し得るような、任意の厚さを有してよい。太陽モジュールは、厚さＴＯを有し得る。太陽モジュールの厚さは、約２ｍｍ以上、好ましくは、約５ｍｍ以上、またはより好ましくは、約８ｍｍ以上であってよい。太陽モジュールの厚さは、約５０ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下、好ましくは約２０ｍｍ以下、より好ましくは約１５ｍｍ以下、または最も好ましくは約１０ｍｍ以下であってよい。太陽モジュールの厚さは、約３ｍｍ以上、好ましくは約４ｍｍ以上、またはより好ましくは約５ｍｍ以上（すなわち、約６ｍｍ〜約８ｍｍ）であってよい。太陽モジュールは、太陽モジュールが電気を生成するために十分な量の材料を含むように、十分に厚くあってよい。
【００１４】
太陽モジュールは、日光が太陽モジュールに方向付けられるときに、日光が電気に変換されるような、任意の材料から製造されてよい。太陽モジュールは、光活動性の部分を有する１つ以上の太陽電池から製造され得る。好ましくは、太陽モジュールは、複数の太陽電池から製造される。太陽電池は、日光を電気に変換することを補助する、任意の材料から製造され得る。太陽電池は、当業者に既知の、任意の種類および材料のものであってよい。太陽電池が製造され得る材料の、いくつかの非制限的な例には、銅カルコゲン型電池（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等（すなわち、概してＣＩＧＳＳとして既知））、非晶質シリコン電池、結晶シリコン電池、薄膜ＩＩＩ−Ｖ電池、薄膜ＩＩ−ＶＩ電池、ＩＢ−ＩＩＩＡ−カルコゲン化物（例えば、ＩＢ−ＩＩＩＡ−セレン化物、ＩＢ−ＩＩＩＡ−硫化物、またはＩＢ−ＩＩＩＡ−硫化セレン化物）、有機光電池、ナノ粒子光電池、色素増感太陽電池、および／または記載の材料の組み合わせが挙げられる。ある特定の実施例では、セレン化銅インジウムガリウムは、式ＣｕＩｎ（１−ｘ）ＧａｘＳｅ（２−ｙ）Ｓｙ、式中ｘは０〜１であり、ｙは０〜２である、によって表され得る。好ましくは、それぞれの太陽電池は、結晶シリコン要素を含む。１つ以上の放出（緩衝）層、伝導層（例えば透明伝導層）等の追加の電気活性層が、ＣＩＧＳＳ系の太陽電池において使用され得、本明細書の教示によって企図される。太陽電池は、可撓性または剛性であってよく、多様な形状および大きさであってよいが、概して壊れやすく、環境悪化に曝される。好ましい実施形態では、太陽電池アセンブリは、実質的な断裂なく、および／または実質的な機能性の損失なく、屈曲することができる電池である。他の材料および／または組み合わせ、特に米国特許出願公開第２０１２／０１１８３４９号のパラグラフ００５４に開示の組成物は、本明細書において企図され、該特許は、太陽電池の材料に関して、参照により本明細書に組み込まれる。この太陽電池は、並列、直列、混合直並列において配置され得、および／または独立した回路において提供され得る。電気アセンブリは、本明細書に記載の任意の電気アセンブリであってよい。太陽電池は、アセンブリの一部であってよく、好ましくは、アセンブリにおける１つの層である。
【００１５】
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、別の層の上および／または下に接着剤を含んでよい。本明細書で教示の補強材と共に使用され得る、太陽モジュールの他の構成部品および層、特に、米国特許出願公開第２０１２／０１１８３４９号のパラグラフ００４８〜００５３、ならびに、同第２０１１／０２２０１８３号のパラグラフ００２７〜００３８ならびに図２Ａおよび２Ｂに開示の構成部品、層、および／または材料は、本明細書において企図され、これらの特許の両方は、本明細書に記載の補強材および太陽モジュールと合わせて使用され得る、太陽電池のための、構成部品、層、および／または材料に関して、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。太陽モジュールアセンブリおよび／またはサブアセンブリは、約３０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃〜１５０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃、より好ましくは、約５０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃〜１００×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃の範囲を有する、全体ＣＬＴＥを有し得る。太陽電池の層のうちの１つ以上は、電気回路網であり得る。
【００１６】
太陽電池の電気回路網は、１つ以上の母線、１つ以上のリボン、または両方であってよい。電気回路網は、電池から電池に、太陽モジュールから太陽モジュールに、電池から太陽モジュールに、またはそれらの組み合わせで、延在してよい。電気回路網は、１つ以上の太陽電池に一体化される、１つ以上の太陽電池に接続する、１つ以上の太陽電池に電気接続する、またはそれらの組み合わせであってよい。電気回路網は、補強材等の太陽モジュールの１つ以上の層に、一体化され得る、および／またはその周囲にあり得る。
【００１７】
好ましくは、該アセンブリの少なくとも１つの構成部品が補強材である。より好ましくは、該アセンブリは、１つ以上の太陽電池、および、１つ以上の太陽電池のそれぞれを取り囲む補強材を含む。太陽電池は、１つ以上の太陽電池のそれぞれを保護する、１つ以上の補強材によって、部分的にまたは全体的に取り囲まれ得る。
【００１８】
補強材は、補強材が太陽電池を静的負荷、動的負荷、または両方から保護するために、十分な強度を有する、任意の補強材であってよい。補強材は、太陽電池、太陽モジュール、または両方のそれぞれが、静的負荷、動的負荷、または両方の間に、実質的に無偏向であるように、十分な強度を有し得る。補強材は、補強材が個々の太陽電池、太陽モジュール、または両方の、屈曲、撓み、ねじれ、またはそれらの組み合わせを実質的に防止するような、任意の形状および／または構成を有し得る。補強材は、太陽モジュールにおいてそれぞれの太陽電池を部分的および／または全体的に取り囲む、外部構造体であってよい。好ましくは、補強材は、補強材が太陽電池を保護するように、部分的および／または全体的に太陽モジュールに組み込まれる、内部構造体である。より好ましくは、補強材は、太陽モジュールの一体型部であり、それぞれの個々の太陽電池の間に組み込まれる。さらにより好ましくは、補強材は、太陽モジュールおよび補強材が、分離した接続工程を有さずに、太陽モジュールおよび補強材が支持構造体に直接的に接続し得るように、太陽モジュールの一部である。
【００１９】
補強材は、補強材が、１つ以上の太陽電池、太陽モジュール、または両方の、偏向を実質的に防止するように、補強材が十分な強度を有するような、任意の材料から製造されてよい。補強材は、断熱材料から製造されてよく、断熱材料で被覆されてよく、断熱する部分を有してよく、またはその組み合わせであってよい。好ましくは、補強材は、高強度の断熱材料から製造されてよい。補強材料は、太陽電池の材料の熱膨張の係数と実質的に同等である、熱膨張の係数を有する、任意の材料から製造されてよい。補強材は、太陽モジュールが、断裂、屈曲、太陽モジュールの間の摩耗、座屈、歪み、ある太陽モジュールが別の太陽モジュールを押すこと、１つ以上の層の離層、１つ以上の封入層への損傷、コネクタへの損傷、一体化フラッシングピースへの損傷、またはそれらの組み合わせ、を有さないように、太陽電池、前方保護層、後方保護層、またはそれらの組み合わせと、実質的に類似する熱膨張の係数を有する材料から製造されてよい。補強材料は、約４ｐｐｍ／Ｃ以上、約７ｐｐｍ／Ｃ以上、または約１０ｐｐｍ／Ｃ以上、の熱膨張の係数を有する材料から製造されてよい。補強材料は、約４ｐｐｍ／Ｃ〜約３０ｐｐｍ／Ｃ、好ましくは、約５ｐｐｍ／Ｃ〜約２４ｐｐｍ／Ｃ、およびより好ましくは、約７ｐｐｍ／Ｃ〜約２０ｐｐｍ／Ｃの、熱膨張の係数を有する材料から製造されてよい。補強材は、軽量、薄い、剛性、低輪郭、またはその組み合わせである、任意の材料から製造されてよい。該材料は、偏向を実質的に防止する任意の材料であってよい。材料は、静的負荷、動的負荷、または両方に耐えることができる任意の材料であってよい。補強材は、複数の電池および／または太陽モジュールの、支持を提供する、偏向を防止する、屈曲を防止する、ねじれを防止する、撓みを防止する、またはそれらの組み合わせである、任意の剛性材料から製造されてよい。補強材は、天然材料、合成材料、複合物、ポリマー、プラスチック、金属、陶器、ガラス、補強材料、被覆材料、またはそれらの組み合わせから製造されてよい。好ましくは、補強材は、アルミニウム、ガラス、陶器、補強ポリマー複合物、被覆補強材、またはそれらの組み合わせから製造される。補強材は、次のプロセスのうちの１つ以上によって製造され得る材料から製造され得る：射出成形、吹込成形、圧縮成形、押出成形、プラスチック成形、回転成形、熱成形、またはそれらの組み合わせ。
【００２０】
補強材の材料は、補強材を含まない太陽モジュールよりも高い剛性を有してよい。太陽モジュールの材料は、複数の太陽電池が損傷しないように、補強材が、太陽電池が屈曲、ねじれ、撓み、またはそれらの組み合わせをするのを防止するように、十分な弾性係数を有してよい。太陽モジュールの材料は、太陽モジュールが、本明細書に記載のように、静的負荷、動的負荷、または両方の間、実質的に無偏向であるように、十分な弾性係数を有し得る。補強材の材料は、ガラスよりも高い弾性係数を有してよい。材料の弾性係数は、約１０ＧＰａ以上、約２０ＧＰａ以上、約３０ＧＰａ以上、好ましくは約４０ＧＰａ以上、より好ましくは約５０ＧＰａ以上、またはさらにより好ましくは約６０ＧＰａ以上であってよい。材料は、鋼よりも低い弾性係数を有してよい。材料の弾性係数は、約３００ＧＰａ以下または約２５０ＧＰａ以下であってよい。補強材は、補強材が１つ以上の太陽電池、１つ以上の太陽モジュール、または両方に、支持を提供するような、任意の構成を有してよい。
【００２１】
補強材は、波型、蜂の巣、立体、多孔性、中空、またはそれらの組み合わせである、内部構造を有してよい。例えば、補強材の断面は、中空箱型構造であってよい。別の実施例では、断面は、蜂の巣構造を形成する、その外部構造の内部に相互接続ネットワークを有する外部構造を有してよい。補強材の断面は、補強材が太陽電池、太陽モジュール、または両方を保護するように、補強材の偏向を防止する任意の形状であってよい。補強材の断面は、幾何学的、正方形、長方形、ひし形、三角形、五角形、対称、非対称等、またはそれらの組合せであってよい。補強材は、任意の負荷適用が太陽モジュール全体を通して変位するような構造を有してよい。
【００２２】
補強材は、太陽モジュールに適用される任意の負荷が補強材全体を通して分配されるように、太陽モジュールのそれぞれの電池を取り囲む、１つ以上の構造体を含んでよい。補強材は、内部枠、外部枠、または両方を含み得る。負荷適用の間、補強材が太陽モジュールの偏向を実質的に防止するように、および電池が保護されるように、負荷は、内部枠、外部枠、または好ましくは両方に適用され得る。補強材は、前方保護層、後方保護層、または両方に適用される負荷が、前方保護層、後方保護層、または両方が、電池との接触へと偏向することを防止し得るように、構成され得る。補強材は、補強材が５０ｋｇ以上、好ましくは約７５ｋｇ以上、より好ましくは約１００ｋｇ以上、またはさらにより好ましくは約１２５ｋｇ以上の静的負荷に耐え得るように、十分な強度を有し得る。補強材は、補強材が、約２Ｊ以上、好ましくは約５Ｊ以上、より好ましくは約１０Ｊ以上、さらにより好ましくは約１５Ｊ以上、または最も好ましくは約２０Ｊ以上の、運動エネルギーを有する、動的負荷に耐え得るように、十分な強度を有し得る。太陽モジュールの衝撃強度を試験するために使用され得る、一試験方法の例は、ＩＥＣ６１６４６である。一実施例では、太陽モジュールは、太陽モジュールが、約３０ｍ／秒の速度で移動する、直径４５ｍｍおよび質量約４５グラムを有する氷塊からの衝撃に耐え得るように、十分な強度を有し得る。補強構造体は、前方保護表面、太陽電池、または両方が損傷しないように、動的力が補強材によって変位および吸収されるように、１つ以上の内部枠、１つ以上の外部枠、または両方を含み得る。
【００２３】
外部枠は、太陽モジュールの外部縁の周囲に、部分的および／または全体的に延在し得る。外部枠は、太陽モジュールの周縁部の周囲に部分的および／または全体的に延在し得る。外部枠は、内部枠を取り囲み得る。内部枠は、外部枠とは分離した構成部品であってよい。内部枠および外部枠は、１つの一元的部品であってよい。内部枠および外部枠は、一体的に接続してよい。内部枠は、部分的および／または全体的に、１つ以上の太陽電池を取り囲み得る。内部枠は、それぞれの太陽電池の周囲の周縁部を全体的および／または部分的に形成し得る。内部枠および外部枠は一緒に、それぞれの太陽電池を部分的および／または全体的に取り囲み得る。内部枠、外部枠、または両方は、１つ以上の離散的セグメントから製造され得る。例えば、内部枠は、それぞれの離散的セグメントの間に形成されたチャネルを有する、複数の離散的セグメントで構成されてよい。内部枠、外部枠、または両方は、補強材内において、１つ以上の電池を収容する１つ以上の窓を形成し得る。
【００２４】
１つ以上の窓は、それぞれの窓が１つ以上の太陽電池を収容し得るような、任意の大きさおよび形状であってよい。窓は、光がそれぞれの太陽電池に透過し、それぞれの太陽電池が損傷から保護されるように、補強材がそれぞれの太陽電池に十分な量の強度を提供するような、任意の大きさおよび形状であってよい。１つ以上の窓は、補強材内の貫通穴であってよい。例えば、補強材は、前縁、後縁、側縁、前表面、後表面、またはそれらの組み合わせに沿う、１つ以上の太陽電池から無接触であることがある。別の実施例では、補強材は、前方表面、後方表面、または両方が、補強材から無接触となるように、それぞれの太陽電池の周縁部の周囲にのみ位置付けられてよい。後保護層は、後保護層が１つ以上の電池のそれぞれに支持を提供するように、１つ以上の電池と接触し得る。それぞれの窓は、内部枠、外部枠、または両方で構成され得る。内部枠、外部枠、または両方は、１つ以上のチャネルを含み得る。
【００２５】
１つ以上のチャネルは、２つの隣接する太陽モジュールが電気接続、物理接続、または両方をし得るような、任意の大きさおよび形状であってよい。１つ以上のチャネルは、１つ以上の相互接続要素が、チャネルを通って延在し、２つ以上の隣接する太陽モジュールを合わせて接続するような、任意の大きさおよび形状であってよい。１つ以上のチャネルは、１つ以上のリボン、１つ以上の母線、１つ以上のコネクタ、１つ以上の一体型フラッシングピース、またはそれらの組み合わせが、チャネルを通って延在し得るような、任意の大きさおよび形状であってよい。チャネルは、内部枠、下部枠、また両方の、上部部分、下部部分、中央部分、またはそれらの組み合わせにおいて、形成されてよい。１つ以上のチャネルは、内部枠、外部枠、または両方を完全に通って延在してよい。１つ以上のチャネルは、材料の欠如であり得る。
【００２６】
チャネルは、補強材の２つの隣接するセグメントの間に形成され得る。例えば、内部枠、外部枠、または両方から成るセグメントは集結し得、別のセグメントが開始し得、これが内部枠、外部枠、または両方を通してチャネルを形成する。セグメントは、離散的構造体を形成する、１つ以上の集結する端部を含む、補強材の隣接する部分への接続を有さない、またはそれらの組み合わせである、補強材の任意の部分であり得る。セグメントは、補強材のそれぞれのセグメントが、それぞれの太陽電池、太陽モジュール、または両方を保護することの補助をするような、任意の長さ、幅、厚さ、またはそれらの組み合わせを有し得る。好ましくは、太陽モジュールが実質的に一貫した厚さを有するように、それぞれのセグメントの厚さは実質的に同等である。
【００２７】
太陽モジュールの厚さは、太陽モジュールが光に接触する際に、太陽モジュールが電気を生成するような、任意の厚さであってよい。太陽モジュールの厚さは、それぞれの電池が電気を生成するように、太陽モジュール内のそれぞれの電池が十分な厚さになるような、任意の厚さであってよい。太陽モジュールの厚さは、太陽モジュールが支持構造体に間接的に接続し得るような、任意の厚さであってよい。好ましくは、太陽モジュールは、太陽モジュールが支持構造体に直接接続し得るような、厚さを有する。より好ましくは、太陽モジュールは、ある太陽モジュールが隣接する太陽モジュールに少なくとも部分的に重複し得るような、厚さを有する。補強材の厚さは、太陽モジュールの全体の厚さと同じであり得る。補強材の厚さは、太陽モジュールの全体の厚さと実質的に同等であり得る。本明細書に記載の太陽モジュールの全体の厚さは、厚さＴＯであり得る。補強材の厚さは、約ＴＯ、約ＴＯ−０．５ｍｍ、約ＴＯ−１．０ｍｍ、約ＴＯ−１．２ｍｍ、または約ＴＯ−１．５ｍｍであり得る。補強材の厚さは、約１．０ｍｍ以上、約１．２ｍｍ以上、約１．５ｍｍ以上（すなわち約１．７ｍｍ）であり得る。補強材の厚さは、約４８ｍｍ以下、約３０ｍｍ以下、約２０ｍｍ以下、約１４ｍｍ以下、または約９ｍｍ以下であり得る。好ましくは、補強材は、太陽モジュールの全体の厚さよりも小さい厚さを有する。より好ましくは、補強材は、全体の厚さよりも、前方保護層、後方保護層、または両方の厚さだけ、小さい厚さを有する。
【００２８】
前方保護層および後方保護層は、同じ材料から製造されてよい。前方保護層および後方保護層は、異なる材料から製造されてよい。前方保護層、後方保護層、または両方は、太陽モジュールを、静的負荷、動的負荷、流体、汚れ、破片、またはそれらの組み合わせから保護し得る、任意の材料から製造されてよい。前方保護層、後方保護層、または両方は、太陽モジュールの、前方表面、後方表面、または両方を実質的に封入し得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、実質的に透明、完全に透明、または両方であり得る。好ましくは、電気が太陽電池、太陽モジュール、または両方によって作られ得るように、日光は前方保護層を貫通し得る。前方保護層は、電気が太陽モジュールによって作られ得るように、日光が通過することを可能にする任意の材料から製造され得る。前方保護層は、１つ以上の太陽電池のための保護シールドとしての役割を果たす任意の材料から製造されてよい。前方保護層は、可撓性（例えば、ポリマー膜、多層膜、ガラス、またはガラス複合材）であり得るかまたは剛性（例えば、厚いガラス、またはポリカーボネート等のプレキシガラス）であり得る。前方保護層は、湿気および／または粒子透過もしくは蓄積に対して抵抗性であり得る。前方保護層は、好ましくない波長が光電池に到達し得ないように、特定の波長の光をろ過し得る。好ましい実施形態では、前方保護層は約０．０５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、より好ましくは約０．１ｍｍ〜４．０ｍｍ、および最も好ましくは２．５ｍｍ〜３．５ｍｍの、厚さを有し得る。他の物理的特徴前方保護層は、２０ＭＰａよりも大きい引張強度（ＪＩＳ  Ｋ７１２７によって測定）、１％以上の引張伸び（ＪＩＳ  Ｋ７１２７によって測定）、ならびに／または０．０５％以下の吸水率（２３℃、２４時間）（ＡＳＴＭ  Ｄ５７０当たりで測定）、ならびに／または、約５×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃〜１００×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃、より好ましくは、約１０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃〜８０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃、および最も好ましくは、約２０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃〜５０×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃の、線膨張係数（「ＣＬＴＥ」）、を含み得る。他の物理的特徴、前方保護層は、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」）を含み得る。前方保護層は：約２．４２ｇ／ｃｍ３〜約２．５２ｇ／ｃｍ３の密度、約７５〜２００Ｎ／平方ｍｍの間の引張強度、５００〜１２００Ｎ／平方ｍｍの間の圧縮強度、約６０ＧＰａ〜約８０ＧＰａの弾性係数、約９×１０〜６ｍｍ／ｍｍ℃のＣＬＴＥ、および、少なくとも約８５％、好ましくは約少なくとも８７％、より好ましくは少なくとも約９０％の、可視光透過、を含み得る。後方保護層および前方保護層は、同じまたは類似する材料から製造され得、よって、前方層について本明細書で記載の特徴の１つ以上が、後方層の特徴を記載することがある。
【００２９】
前方保護層、後方保護層、または両方は、実質的に耐飛散性、実質的に耐亀裂性、デント抵抗性、衝撃抵抗性、擦傷抵抗性、穿刺抵抗性、またはそれらの組み合わせであり得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、好ましくは、それらが、補強材について本明細書で記載の通りの、同じ静的負荷、動的負荷、または両方に耐えることができるように、十分な強度を有する。前方保護層、後方保護層、または両方は、前方保護層、後方保護層、または両方が、５０ｋｇ以上、好ましくは約７５ｋｇ以上、より好ましくは約１００ｋｇ以上、またはさらにより好ましくは約１２５ｋｇ以上の、静的負荷に耐え得るように、十分な強度を有する任意の材料から製造され得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、前方保護層、後方保護層、または両方が、約２Ｊ以上、好ましくは約５Ｊ以上、より好ましくは約１０Ｊ以上、さらにより好ましくは約１５Ｊ以上、または最も好ましくは約２０Ｊ以上の、運動エネルギーを有する動的負荷に耐え得るような、任意の材料から製造され得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、ガラス、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭ）、アルカリアルミノシリケート、ｌｏｔｕｓ  ｇｌａｓｓ（商標）、補強繊維透明材料、またはそれらの組み合わせから製造され得る。好ましくは、前方保護層はガラスから製造され得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、穿刺抵抗性、切断抵抗性、または両方である、任意の材料から製造され得る。好ましくは、後方保護層は、熱可塑性ポリオレフィンから製造される。
【００３０】
前方保護層、後方保護層、または両方は、最も外側の表面が前方保護層、後方保護層、または両方になるように、それぞれ補強材の前方表面または後方表面に接続し得る。補強材は、前方保護層と後方保護層との間に挟持され得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、補強材の外向き表面が、前方保護層、後方保護層、または両方を超えて延在するように、補強材の外向き表面の内部の補強材に接続し得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、前方保護層、後方保護層、または両方と、太陽モジュールの１つ以上の電池との間に隙間が形成されるように、補強材に接続し得る。隙間は、前方保護層、後方保護層、または両方が、負荷適用の間に１つ以上の電池との接触を有さないような、任意の大きさであってよい。前方保護層、後方保護層、または両方と、１つ以上の電池との間の隙間は、約０ｍｍよりも大きい、好ましくは約０．１ｍｍ以上、より好ましくは約０．５ｍｍ、さらにより好ましくは約１ｍｍ、または最も好ましくは約２ｍｍであり得る。前方保護層、後方保護層、または両方と、１つ以上の電池との間の隙間は、約１０ｍｍ以下、好ましくは約８ｍｍ以下、またはより好ましくは約５ｍｍ以下であり得る。前方保護層、後方保護層、または両方は、隙間が、移動、負荷、設置、またはそれらの組み合わせの間に、実質的に一定のままであるように、補強材に接続し得る。
【００３１】
前方保護層、後方保護層、または両方は、任意の形成し得る構造：密閉接続、永久接続、取り外し可能接続、またはそれらの組み合わせ、により、補強材に接続し得る。前方保護層と補強材と後方保護層と補強材との間の接続は、同じ様式、異なる様式、または両方の組み合わせで、製造され得る。接続は、前方保護層、後方保護層、または両方が、５０ｋｇ以上、好ましくは約７５ｋｇ以上、より好ましくは約１００ｋｇ以上、またはさらにより好ましくは約１２５ｋｇ以上の、静的負荷に耐え得るような、十分な強度を有する、任意の接続であり得る。接続は、前方保護層、後方保護層、または両方が、約２Ｊ以上、好ましくは約５Ｊ以上、より好ましくは約１０Ｊ以上、さらにより好ましくは約１５Ｊ以上、または最も好ましくは約２０Ｊ以上の、運動エネルギーを有する動的負荷に耐え得るような、十分な強度を有する任意の接続であり得る。接続は、機械的接続、化学接続、または両方であり得る。接続は、接着剤、溶接、密閉材、面ファスナー、機械的連結、摩擦ばめ、締りばめ、さねはぎ、ネジ、ファスナー、またはそれらの組み合わせを使用して製造され得る。例えば、接続部は、前方保護層および／または後方層が滑り込む、補強材における溝であり得、溝は、前方保護層と補強材との間および／または後方層と補強材との間の密閉接続を形成する、接着剤を含み得る。前方保護層、後方保護層、または両方は封入層を形成し得る。
【００３２】
前方層、後方層、または両方は、複数の封入層のうちの１つであり得る。封入層、第１の封入層、または両方は、前方保護層の下でかつ概して１つ以上の太陽電池の上、後方保護層の上でかつ１つ以上の太陽電池の下、または両方に配設され得る。封入層は、太陽電池の上および／または下に、１つ以上の層を含み得る。封入層は、隣接する層を合わせて保持する手助けをし、結合機構としての役割を果たし得る。封入層は、１つ以上の太陽電池に到達するように、所望の量および種類の光エネルギーの透過を可能にし得る。封入層は、隣接する層の幾何学的形状における、またはこれらの層を通して変換される（例えば厚さの変化）、不規則性を補償する機能を果たし得る。温度変化ならびに物理的移動および屈曲による、層の間の撓みおよび移動を可能にし得る。封入層は、補強材が前方保護層、後方保護層、１つ以上の太陽電池、またはそれらの組み合わせに接着するように、補強材の上に；完全にまたは部分的に上におよび／または太陽モジュールの１つ以上の層の間に；太陽モジュールの１つ以上の内部層内に；太陽モジュールの後側に沿って；太陽モジュールの１つ以上の側に沿って；またはそれらの組み合わせに、位置付けられ得る。好ましくは、それぞれの太陽電池は、封入層によって実質的に封入される。封入層は、太陽モジュール、それぞれの太陽電池、または両方を、流体から保護する、任意の材料から製造され得る。封入層は、太陽モジュール、それぞれの太陽電池、または両方を、水、水蒸気、酸性雨、またはそれらの組み合わせから保護し得る。封入層は、接着剤膜、メッシュ、液体、または両方、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、イオノマー、シリコン系ポリマー、または類似する材料を含み得る。液体封入層は、適用の間、適用の後、またはそれらの組み合わせにおいて硬化させ得る。液体封入層は、加熱硬化、放射線硬化、紫外線（ＵＶ）光硬化、化学硬化（例えば２液型）、またはそれらの組み合わせをさせ得る。液体封入層は、シリコーン、ゴム、アクリレート、ポリウレタン、アクリレート変性熱硬化性樹脂を含み得る。封入層は、約０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、より好ましくは約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ、および最も好ましくは約０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍの厚さを有し得る。裏付け層は、封入層と後方保護層との間に位置付けられ得る。
【００３３】
裏付け層は環境保護層としての役割を果たし得る（例えば上の層から湿気および／または粒子状物質を排除するため）。裏付け層は、可撓性材料（例えば薄ポリマー膜、金属箔、多層膜、またはゴムシート）から構築され得る。裏付け層は、湿気不浸透性で、かつ、約０．０５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、より好ましくは約０．１ｍｍ〜４．０ｍｍ、および最も好ましくは約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの厚さを有する材料から製造され得る。裏付け層の他の物理的特徴は、約２０％以上の破断伸び（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２によって測定）、約２５ＭＰａ以上の引張強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２によって測定）、および約７０ｋＮ／ｍ以上の引裂強度（Ｇｒａｖｅｓ  Ｍｅｔｈｏｄで測定）を、含み得る。好ましい材料の実施例には、ガラス版、アルミ箔、ポリ（フッ化ビニル）（例えば、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔの商標）として商業的に入手可能なもの）、ポリ（エチレンテレフタレート）、テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロエチレン（「ＦＥＰ」としても公知）のコポリマー、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）、およびポリカーボネート、またはそれらの組み合わせ、が挙げられる。裏付け層は後方保護層に直接的に接触し得るか、または後方保護層が封入層に接触し得るか、または両方の組み合わせである。
【００３４】
後方保護層は、上の層を環境条件から、および太陽モジュールが曝される構造体の任意の特徴（例えば屋根上デッキの不規則性、突起物等）によって引き起こされ得る物理的損傷から保護し、バリアとしての役割を果たし得る。後方保護層は、前方保護層、封入層、または両方と、架橋および密閉機能を含み、同じ機能を果たし得る。後方保護層材料は、少なくとも部分的に湿気不浸透性であり得、厚さにおいて、約０．２５ｍｍ〜１０．０ｍｍ、より好ましくは約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、および最も好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲でもまたあり得る。後方保護層は約２０％以上の破断伸び（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２によって測定）、約１０ＭＰａ以上の引張強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２によって測定）、および約３５ｋＮ／ｍ以上の引裂強度（Ｇｒａｖｅｓ  Ｍｅｔｈｏｄで測定）を示し得る。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、他のエラストマーおよびプラストマー材料、またはそれらの組み合わせから製造され得る。あるいは、構造的および環境的（例えば風）負荷の下で追加の屋根ふき機能を提供するために、後方保護層はより剛性の材料で構成され得る。剛性は、太陽モジュールの熱膨張係数を改良し、温度変動の間に所望の寸法を維持するためにもまた望ましいことがある。構造的特性のための後方保護層材料の例には、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、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、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、ガラスおよび鉱物充填複合体を含むエポキシ、またはそれらの任意の組み合わせ等の材料が挙げられる。
【００３５】
上記の層は、多数の組み合わせで構成され得るまたは積み重ねられ得るが、前方保護層が上部層であることが好ましい。さらに、これらの層は、任意の数の方法を介して一体的に接合され得、接着剤接合、熱または振動溶接、オーバー溶接、機械的ファスナー、またはそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
図１は、１つの太陽モジュール２を図示する。図示の太陽モジュール２は、８つの個々の電池４を含む。個々の電池４のそれぞれは、１つの単一の太陽モジュール２を形成するために電気接続する。電池４は、電池の間に延在する、１つ以上のリボン２８を介して電気接続する。太陽モジュール２は、一体的に形成された補強材１０を含む。
【００３７】
図２は、図１の太陽モジュール２の断面図を図示する。図示のように、太陽モジュール２は、透明前方保護層２２および後方保護層２４を含む。隙間（Ｇ）は、前方保護層２２と電池４との間に、それぞれの電池４の上に延在し、前方保護層２２を支持する、補強材１０によって形成される。電力を生成するための光電池４は、前方保護層２２と後方保護層２４との間に位置付けられる。図示のように、光電池基板を、静的負荷、動的負荷、または両方等の負荷（Ｌ）による移動から保護する、補強材１０が厚さ（ＴＲ）を有するように、太陽モジュール２は、前方保護層２２と後方保護層２４との間に延在する補強材１０を伴い、厚さ（ＴＯ）を有する。
【００３８】
図３は、外部枠１６および内部枠１８を含む、補強材１０を図示する。補強材１０は、チャネル１４を含む。図示のように、チャネル１４は内部枠１８を通って延在する。窓１２は、電池（表示せず）が内部に位置付けられ、補強材１０によって保護されるように、内部枠１８と外部枠１６との間に形成される。
【００３９】
図４Ａ〜４Ｄは、太陽モジュール２の補強材１０についての様々な構成を図示する。図４Ａは、太陽電池４を取り囲む補強材１０を図示する。リボン２８は電池４の間に延在し接続する。補強材１０は内部枠１８および外部枠１６を含む。内部枠１８および外部枠１６の両方はチャネル１４を含む。図４Ｂは、外部枠１６および内部枠１８を有する、補強材１０を図示する。外部枠１６は中央部分を通してチャネル１４を有し、内部枠は上部部分を通してチャネル１４を含む。図４Ｃは、外部枠１６および内部枠１８を有する、補強材１０を図示する。外部枠１６は中央部分を通してチャネル１４を含み、内部枠１８は、無チャネルの部分と、内部枠１８を完全に通して延在するチャネル１４を含む部分と、を含む。図４Ｄは、補強材１０を図示し、ここにおいて、チャネル１０が外部枠１６および内部枠１８の両方の中央部分を通して延在する。
【００４０】
図５Ａ〜５Ｄは、補強材１０におけるチャネル１４についての様々な構成を図示する。図５Ａは、２つの離散的セグメント２０が形成されるように、補強材１０を完全に通して延在するチャネル１４を含む、補強材１０を図示する。図５Ｂは、上部部分を通して延在するチャネル１４を伴う補強材１０を図示する。図５Ｃは、下部部分を通して延在するチャネル１４を伴う補強材１０を図示する。図５Ｄは、中央部分を通して冤罪するチャネル１４を伴う補強材１０を図示する。
【００４１】
図６は、それぞれが複数の太陽電池４を含む、複数の太陽モジュール１０を含む、太陽アレイ５０を図示する。太陽電池４はリボン２８を介して合わせて接続される。電力が太陽アレイ５０を通って流れることができるように、太陽モジュール１０のそれぞれは、太陽モジュール１０のそれぞれの、正の母線５８および負の母線６０を合わせて接続するコネクタ５４を介して、合わせて電気接続される。太陽モジュール１０の列は１つ以上の一体型フラッシングピース５６を介して、合わせて接続される。太陽アレイ５０は接続表面５２に接続され、これは太陽アレイ５０を支持する。
【００４２】
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。
【００４３】
別様が述べられない限り、全ての範囲は、両方の終点およ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。
【００４４】
全ての物品および参考文献の開示は、特許出願および公開を含み、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および新規特徴に、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。
【００４５】
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「ｏｎｅ」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。
【００４６】
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。特許出願および公開を含む、全ての物品およ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４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年3月20日(2015.3.20)
【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】
太陽モジュール（２）であって：
ａ．複数の相互接続した光電池（４）と、
ｂ．前方保護層（２２）と、
ｃ．後方保護層（２４）と、
ｄ．前記前方保護層（２２）の下でかつ概して前記複数の相互接続した光電池（４）の上、前記後方保護層（２４）の上でかつ前記複数の相互接続した光電池（４）の下、または両方に配設された、封入層と、を備え、
前記太陽モジュールが補強材（１０）を含み、
前記複数の相互接続した光電池（４）が前記補強材（１０）の内部に組み込まれ、前記補強材が前記太陽モジュールの内部に一体的に位置付けられ、前記前方保護層に実質的に近位の位置から、前記後方保護層に実質的に近位の位置まで延在する、太陽モジュール（２）。
【請求項２】
前記補強材が、前記複数の相互接続した光電池のそれぞれが、静的負荷、動的負荷、または両方の間、保護されるような、十分な強度を有する、請求項１に記載の太陽モジュール。
【請求項３】
前記補強材（１０）が、前記太陽モジュールの外部縁の周囲に部分的および／または全体的に延在する外部枠（１６）ならびに前記外部枠に囲まれた内部枠（１８）を含む、請求項１または２のいずれかに記載の太陽モジュール。
【請求項４】
前記複数の電池のそれぞれが、前記補強材が負荷適用の間に前記複数の電池のそれぞれの偏向を制限するように、前記補強材によって実質的に囲まれている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項５】
前記内部枠が１つ以上のチャネル（１４）を含む、請求項３に記載の太陽モジュール。
【請求項６】
前記太陽モジュールが接続表面に直接接続する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項７】
前記光電池が結晶シリコンを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項８】
前記太陽モジュールが、約２０ｍｍ以下、好ましくは約１５ｍｍ以下、またはより好ましくは約１０ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項９】
前記補強材が、前記電池が、負荷適用の間実質的に無偏向となるように、約１０ＧＰａ以上である弾性係数を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１０】
前記補強材が、前方層、後方層、または両方に適用された負荷が、前記前方層、前記後方層、または両方を、前記複数の相互接続した光電池との接触へと偏向させることを防止するように構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１１】
前記補強材が、前記補強材が５０ｋｇ以上の静的負荷または約５Ｊ以上の運動エネルギーを有する動的負荷に耐え得るように、十分な強度を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１２】
１つ以上の相互接続要素が、前記複数の相互接続した光電池を合わせて電気接続し、前記１つ以上の相互接続要素が、前記補強材における前記１つ以上のチャネルを通して延在する、請求項１０に記載の太陽モジュール。
【請求項１３】
前記補強材が、波型構造、蜂の巣構造、または両方を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１４】
太陽アレイであって、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の複数の太陽モジュールを備え、
前記複数の太陽モジュールが接続表面に直接取り付けられる、太陽アレイ。
【請求項１５】
１つ以上の隣接する太陽モジュールの少なくとも一部が、設置されたときに互いに重複し、前記太陽モジュールのそれぞれが、前記太陽モジュールを接続表面に接続するための分離した補強材を有しない、請求項１４に記載の太陽アレイ。
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月19日(2015.6.19)
【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】
太陽モジュール（２）であって：
ｂ．複数の相互接続した光電池（４）と、
ｃ．前方保護層（２２）と、
ｄ．後方保護層（２４）と、
ｅ．前記前方保護層（２２）の下でかつ概して前記複数の相互接続した光電池（４）の上、前記後方保護層（２４）の上でかつ前記複数の相互接続した光電池（４）の下、または両方に配設された、封入層と、を備え、
前記太陽モジュールが補強材（１０）を含み、
前記複数の相互接続した光電池（４）が前記補強材（１０）の内部に組み込まれ、前記補強材が前記太陽モジュールの内部に一体的に位置付けられ、前記前方保護層に実質的に近位の位置から、前記後方保護層に実質的に近位の位置まで延在する、太陽モジュール（２）。
【請求項２】
前記補強材が、前記複数の相互接続した光電池のそれぞれが、静的負荷、動的負荷、または両方の間、保護されるような、十分な強度を有する、請求項１に記載の太陽モジュール。
【請求項３】
前記複数の電池のそれぞれが、前記補強材が負荷適用の間に前記複数の電池のそれぞれの偏向を制限するように、前記補強材によって実質的に囲まれている、請求項１〜２のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項４】
前記内部枠が１つ以上のチャネル（１４）を含む、請求項３に記載の太陽モジュール。
【請求項５】
前記光電池が結晶シリコンを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項６】
前記電池が、負荷適用の間実質的に無偏向となるように、前記補強材が約１０ＧＰａ以上である弾性係数を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項７】
前記補強材が、前方層、後方層、または両方に適用された負荷が、前記前方層、前記後方層、または両方を、前記複数の相互接続した光電池との接触へと偏向させることを防止するように構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項８】
前記補強材が、前記補強材が５０ｋｇ以上の静的負荷または約５Ｊ以上の運動エネルギーを有する動的負荷に耐え得るように、十分な強度を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項９】
前記補強材が、波型構造、蜂の巣構造、または両方を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の太陽モジュール。
【請求項１０】
太陽アレイであって、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の複数の太陽モジュールを備え、
前記複数の太陽モジュールが接続表面に直接取り付けられる、太陽アレイ。
【国際調査報告】
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