(57)【要約】  本発明の主題は、前面を形成する第１の透明層（２）と、光起電セル（４）と、光起電セル（４）を封止するアセンブリ（３）と、裏面を形成し、かつ内表面（８ｉ）および外表面（８ｅ）を有する第２の層（５）とを備える軽量光起電モジュール（１）である。封止アセンブリ（３）および光起電セル（４）は、第１の層（２）と第２の層（５）との間に位置する。該モジュールは、第１の層（２）がガラスおよび／またはポリマー材料から作られ、１．１ｍｍ以下の厚さ（ｅ２）を有し、内表面（８ｉ）が実質的に平面であり、第２の層（５）が外表面（８ｅ）から突出する隆起部（９）を備え、外表面（８ｅ）および隆起部（９）が共に光起電モジュール（１）の可視裏側外面を画定することをを特徴とする。
2018533852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を受光する光起電モジュール（１）の前面を形成する第１の透明層（２）と、
並設されかつ互いに電気的に接続された複数の光起電セル（４）と、
前記複数の光起電セル（４）を封止するアセンブリ（３）と、
前記光起電モジュール（１）の裏面を形成する第２の層（５）であって、封止アセンブリ（３）と接触する内表面（８ｉ）および前記内表面（８ｉ）と反対側の外表面を備え、前記封止アセンブリ（３）および前記複数の光起電セル（４）が前記第１の層と前記第２の層（５）との間に配置されている、第２の層（５）と、
を備える光起電モジュール（１）であって、
前記第１の層（２）がガラスおよび／または少なくとも１つのポリマー材料からなり、その厚さ（ｅ２）が１．１ｍｍと同等またはそれ未満であり、
前記第２の層（５）の前記内表面（８ｉ）が略平面であり、
前記第２の層（５）が前記第２の層（５）の前記外表面（８ｅ）の上に隆起部（９）をさらに備え、前記外表面（８ｅ）および前記隆起部（９）が共に前記光起電モジュール（１）の可視裏側外面を画定し、前記第２の層（５）の前記外表面（８ｅ）のレリーフ（９）が長尺リブの形態であることを特徴とする、モジュール。
【請求項２】
前記第１の層（２）がガラス製であることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記第１の層（２）が、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、特に単相（非衝撃性）ＰＭＭＡまたは多相（衝撃性）ＰＭＭＡ、例えばナノ構造の衝撃性ＰＭＭＡ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、フッ素化ポリマーおよび特にポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）もしくはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ならびに／またはポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）の中から特に選択された少なくとも１つのポリマー材料から作られていることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール。
【請求項４】
第１の裏層（５ａ）が前記封止アセンブリと第２の裏層（５ｂ）との間に配置されるように、前記第２の層（５）が、前記封止アセンブリ（３）と接触する少なくとも１つの第１の裏層（５ａ）と第２の三次元裏層（５ｂ）とのアセンブリ（５）から構成され、前記第２の層（５）の前記内表面が前記封止アセンブリ（３）と接触する前記第１の裏層（５ａ）の内表面（８ｉ）によって形成されており、前記第２の層（５）の外表面が、外表面（８ｅ）から突出する隆起部（９）を備える前記第２の裏層（５ｂ）の外表面（８ｅ）によって形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項５】
前記第２の層（５）が、前記第２の裏層（５ｂ）を前記第１の裏層（５ａ）と組み立てるために前記第１の裏層（５ａ）と前記第２の裏層（５ｂ）との間に接着層（１０）をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記第１の裏層（５ａ）が単層または多層ポリマーフィルムであることを特徴とする、請求項４または５に記載のモジュール。
【請求項７】
前記第１の裏層（５ａ）の厚さ（ｅ５ａ）が１５０から６００μｍの間、特に４００μｍ程度であることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項８】
前記第２の裏層（５ｂ）が、特にポリマー／ガラス繊維タイプ、例えばエポキシ樹脂／ガラス繊維の少なくとも１つの複合材料から作られていることを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項９】
前記第２の裏層（５ｂ）が、その外表面（８ｅ）上に前記外表面（８ｅ）から突出する隆起部（９）を備え、前記隆起部（９）が前記第２の裏層（５ｂ）の前記内表面（１１ｉ）上に作られた凹部（１２）によって形成されていることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１０】
前記第２の裏層（５ｂ）が、前記光起電モジュール（１）を支持横材に固定して、特に７３５から１０４５ｍｍの間に前記支持横材を分離することができるように構成された光起電モジュールのパネルを形成する複数の取付点（１３）を備えることを特徴とする、請求項４から９のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１１】
前記第２の層（５）が、前記封止アセンブリ（３）と接触する１層の三次元裏層（５）から構成され、前記三次元裏層（５）の内表面（８ｉ）が略平面であり、前記三次元裏層（５）の外表面（８ｅ）が前記外表面（８ｅ）の上に隆起部（９）を形成していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１２】
前記三次元裏層（５）が、特にポリアミド／ガラス繊維タイプの少なくとも１つの複合材料から作られていることを特徴とする、請求項１１に記載のモジュール。
【請求項１３】
その単位面積当たりの重量が、７ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、特に６ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、より具体的には５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１４】
前記第２の裏層（５ｂ）および前記三次元裏層（５）の各々の単位面積当たりの重量が、２ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、特に１．８ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、より具体的には１．５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満であることを特徴とする、請求項４から１２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１５】
前記長尺リブ（９）の厚さ（Ｅ１，Ｅ２）が、５から６０ｍｍの間、特に２０から６０ｍｍの間、特に３５から５５ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１６】
前記長尺リブ９がいわゆる主長尺リブ（９ａ）と、いわゆる副長尺リブ（９ｂ）とを備え、副リブ（９ｂ）の厚さ（Ｅ２）が主リブ（９ａ）の厚さ（Ｅ１）未満であることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項１７】
前記主リブ（９ａ）の厚さ（Ｅ１）が、２０から６０ｍｍの間、特に３５から５５ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１６に記載のモジュール。
【請求項１８】
前記副リブ（９ｂ）の厚さ（Ｅ２）が、５から２０ｍｍの間、特に５から１０ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のモジュール。
【請求項１９】
前記長尺リブ（９）の少なくとも一部が、少なくとも部分的に前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）の外周フレームを形成するように、前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）の外周（Ｐｉ）上に位置していることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２０】
前記光起電モジュール（１）の使用に必要な配線を収容するジャンクションボックス（７）を組み込むために長尺リブ（９）のないスペース（ＥＳ）を残すように、この外周フレームが部分的であることを特徴とする、請求項１９に記載のモジュール。
【請求項２１】
少なくとも１つの第１の長尺リブ（９ａ１，９ａ３）が前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）の外周（Ｐｉ）の第１の角（ＣＯ１）から延び、少なくとも１つの第２の長尺リブ（９ａ２，９ａ４）が前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）の外周（Ｐｉ）の第２の角（ＣＯ２）から延び、前記第１の角（ＣＯ１）および前記第２の角（ＣＯ２）が特に前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）の外周（Ｐｉ）の連続した角であり、前記少なくとも１つの第１の長尺リブ（９ａ１，９ａ３）および第２の長尺リブ（９ａ２，９ａ４）が、少なくとも１つの交差点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）で交差するように互いに向かって延びていることを特徴とする、請求項１から２０のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２２】
前記光起電モジュール（１）を支持横材に固定して前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）の外周の周りに光起電モジュールのパネルを形成するために使用される、互いに面する少なくとも２つの取付点（１３）を通過する軸（Ｔ）上に前記少なくとも１つの交差点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）が有利に位置していることを特徴とする、請求項２１に記載のモジュール。
【請求項２３】
前記封止アセンブリ（３）が、酸コポリマー、イオノマー、ポリエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポロビニルブチラール（ＰＶＢ）などのビニルアセタール、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、低密度直鎖状ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリオレフィンエラストマコポリマー、エチレンメチルアクリレートコポリマーおよびエチレンブチルアクリレートコポリマーなどのαオレフィンおよびα，βエチレン性カルボン酸エステルのコポリマー、シリコーンエラストマー、および／またはエポキシ樹脂から選択された少なくとも１つのポリマー材料からなることを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２４】
前記封止アセンブリ（３）が、その間に前記光起電セル（４）が配置される２層のポリ（エチレン‐酢酸ビニル）（ＥＶＡ）から作られていることを特徴とする、請求項２３に記載のモジュール。
【請求項２５】
前記光起電セル（４）が、単結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）および／または多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）系のホモ接合またはヘテロ接合光起電セル、および／またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μＣ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）、および二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）のうちの少なくとも１つの材料を含む光起電セルから選択されることを特徴とする、請求項１から２４のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２６】
前記光起電セル（４）の幅が１から３００μｍの間であることを特徴とする、請求項１から２５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２７】
前記光起電モジュール（１）の動作に必要な配線を収容するジャンクションボックス（７）をさらに備えることを特徴とする、請求項１から２６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項２８】
１２０℃と同等またはそれを超える温度で少なくとも１０分間の積層サイクル時間で前記光起電モジュール（１）を形成する層（２，３，４，５）の少なくともいくつかを加熱積層するステップを含むことを特徴とする、請求項１から２７のいずれか一項に記載光起電モジュール（１）を製造する方法。
【請求項２９】
請求項４から１０のいずれか一項に記載の光起電モジュール（１）を製造するために使用され、
ａ）前記第１の層（２）と、前記封止アセンブリ（３）と、前記光起電セル（４）と、前記第１の裏層（５ａ）とによって形成されたアセンブリを１２０℃と同等またはそれを超える温度で、少なくとも１０分間の積層サイクル時間で加熱積層して光起電積層体を得るステップと、
ｂ）接着層（１０）を使用して、前記光起電積層体、特に前記第１の裏層（５ａ）上に前記第２の裏層（５ｂ）を組み立てるステップと、
の２つの連続したステップを含むことを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
請求項１１または１２に記載の光起電モジュール（１）を製造するために使用され、
前記第１の層（２）と、前記封止層（３）と、前記光起電セル（４）と、前記第２の層（５）とによって形成されたアセンブリを１２０℃と同等またはそれを超える温度で、少なくとも１０分間の積層サイクル時間で加熱積層する１つのステップを含むことを特徴とする、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
積層する１つのステップの間に、前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）上の前記隆起部（９）によって形成されたレリーフと逆の形状を有する、前記第２の層（５）の外表面（８ｅ）と接触する支持型を使用することを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記支持型が少なくとも１つの金属材料、特にアルミニウムおよび／または鋼から作られていることを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに電気的に接続された１組の光起電セル、好ましくは「結晶系」光起電セル、言い換えると単結晶シリコンまたは多結晶シリコン系光起電セルを備える光起電モジュールの分野に関する。
【０００２】
本発明は、多くの応用に使用することができ、特に７ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、特に６ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、またはさらには５ｋｇ／ｍ２の重量を有し、基準ＩＥＣ６１２１５およびＩＥＣ６１７３０に関する機械強度特性を有する軽量光起電モジュールの使用を必要とする応用に特に関連する。したがって、住宅または工業用施設（第３次、商業など）のような建物、例えば屋根の建設、都市家具の設計、例えば公共照明、道路標識、または電気自動車、さらには特に自動車、バス、ボートなどに搭載するためのノマド用途に使用され得る。
【０００３】
したがって、本発明は、ガラスおよび／またはポリマー材料からなるモジュールの前面を形成する第１の層と、その外表面上に隆起部を有するモジュールの裏面を形成する第２の層と、を備える光起電モジュール、およびそのような光起電モジュールを製造する方法を開示する。
【背景技術】
【０００４】
光起電モジュールは、光起電モジュールの前面を形成する第１の透明層と光起電モジュールの裏面を形成する第２の層との間に並設された光起電セルのアセンブリである。
【０００５】
光起電モジュールの前面を形成する第１の層は、光起電セルが光束を受光できるように有利には透明である。該層は、慣例的に、典型的には２から４ｍｍ厚、模範的には３ｍｍ厚程度の単一のガラス板から作製される。
【０００６】
光起電モジュールの裏面を形成する第２の層は、多くの材料の中でガラス、金属またはプラスチック系で作製され得る。該層はしばしば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素化ポリマー系の１つまたは複数の層によって保護され得る、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリアミド（ＰＡ）型の絶縁ポリマー系のポリマー構造で構成され、４００μｍ程度の厚さを有する。
【０００７】
光起電セルは、各光起電セルの前面（光束を受光する光起電モジュールの前面に面する）および裏面（光起電モジュールの裏面に面する）と接触するスズめっき銅ストリップから例えば形成された接続導体と呼ばれる前面および裏面電気接点によって互いに電気的に接続され得る。
【０００８】
さらに、光起電モジュールの前面および裏面をそれぞれ形成する第１の層と第２の層との間に位置する光起電セルは封止され得る。従来、選択される封止剤は、エラストマー型ポリマー（またはゴム）であり、例えばそれらの間に光起電セルおよびセル接続導体が位置する２つのポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）層（またはフィルム）を用いて構成され得る。各封止層は、少なくとも０．２ｍｍ厚であり、外気温で典型的に２から４００ＭＰａの間のヤング率を有し得る。
【０００９】
結晶系光起電セル４を備える光起電モジュール１の従来の例が図１で部分的に、図２で分解図に図示されている。
【００１０】
上述の通り、光起電モジュール１は、略３ｍｍ厚の透明な強化ガラスから一般的に作製された前面２と、外気温で４００ＭＰａを超えるヤング率を有する例えば不透明または透明単層または多層シートから構成された裏面５とを備える。
【００１１】
光起電セル４は、光起電モジュール１の前面２と裏面５との間に位置し、両方で封止アセンブリ３を形成する封止材料の前層３ａおよび裏層３ｂの２つの層の間に埋設された接続導体６によって互いに電気的に接続される。
【００１２】
さらに、図１および２は、光起電モジュール１のジャンクションボックス７を示し、ジャンクションボックス７は、モジュールの使用に必要な配線を収容し得る。典型的に、このジャンクションボックス７は、プラスチックまたはゴムからなり、完全な密閉を提供する。
【００１３】
通常は、光起電モジュール１を製造する方法は、１２０℃、さらには１４０℃、またはより好ましくは１５０℃と同等またはそれより高く、１７０℃と同等またはそれより低く、典型的には１４５℃から１６０℃の間の温度で、少なくとも１０分間またはさらには１５分間持続する積層サイクルの間、上述の様々な層の真空積層と称されるステップを含む。
【００１４】
この積層ステップの間に、封止材料の層３ａおよび３ｂが溶融して光起電セル４を取り囲み、同時に層の間の全ての界面で、すなわち前面２と封止材料の層３ａとの間、封止材料の層３ａと光起電セル４の前面４ａとの間、光起電セル４の裏面４ｂと封止材料の層３ｂの裏層との間、および封止材料の層３ｂの裏層と光起電材料１の裏面５との間で接着が実現される。得られた光起電モジュール１は、次いで、典型的にはアルミニウム部分によって囲まれる。
【００１５】
このような構造は、厚いガラス製の前面２の使用に起因する高い機械強度を有し、多くの場合に規格ＩＥＣ６１２１５およびＩＥＣ６１７３０を満たす。
【００１６】
それにもかかわらず、従来知られている模範的設計によるこのような光起電モジュール１は、特ににその単位面積当たりの重量が約１２ｋｇ／ｍ２であり重いという欠点を有するため、軽量が優先される応用には適さない。
【００１７】
この光起電モジュールの重量は、前面２を形成するための約３ｍｍの厚さの厚いガラスの存在に主に起因するものであり、ガラスの密度は高く、厚さの約２．５ｋｇ／ｍ２／ｍｍである。製造の間の応力に対する耐性および安全上の理由で、例えば切断のリスクのため、ガラスは強化される。しかしながら、熱強化の産業基盤は、３ｍｍ厚以上のガラスを処理するように構成されている。さらに、約３ｍｍの厚さを有するガラスの選択は、５．４ｋＰａの圧力での機械強度に密接に関連する。実際には、ガラス単独で光起電モジュール１の重量の７０％近くを占め、ガラスと光起電モジュール１の周囲のアルミニウムフレームで８０％以上を占める。
【００１８】
光起電モジュールの重量を著しく低減して厳しい重量制限のある新たな応用に使用できるように、モジュールの前面に約３ｍｍ厚のガラスを使用することに代わる解決策を見つける必要がある。
【００１９】
これを実現するために、特許文献において、前面のガラスをより軽量かつより薄いポリマー材料に代えたＧＩＧＳ（銅、インジウム、ガリウム、およびセレン）合金系または薄層シリサイド系セルを始めとして、金属フレームを有さない他のタイプのフレキシブルかつ軽量の光起電モジュールを開発するための解決策が提案されてきた。例えば、特許出願ＦＲ２９５５０５１Ａ１、米国特許出願ＵＳ２００５／０１７８４２８Ａ１、ならびに国際出願ＷＯ２００８／０１９２２９Ａ２およびＷＯ２０１２／１４０５８５Ａ１がある。
【００２０】
得られる光起電モジュールは、前面に厚いガラスを使用した古典的な光起電モジュールよりも単位面積当たりの重量が軽量である。しかしながら、それらの機械特性は、応力、特に規格ＩＥＣ６１２１５によって課された機械的応力に抵抗できる程十分でない。
【００２１】
従来技術による他の解決策には、光起電モジュールの前面に薄いガラスを使用することがある。この薄いガラスは、化学強化プロセスを使用して事前に「硬化」された光起電モジュールに適用され得る。こうして、大幅な重力削減を容易に得ることができる。これに関する情報は、国際公開ＷＯ２０１０／０１９８２９Ａ１、ＷＯ２０１３／０２４７３８Ａ１、およびＷＯ２００８／１３９９７５Ａ１、ならびに欧州特許出願ＥＰ２４０４３２１Ａ１から得ることができる。
【００２２】
しかしながら、光起電モジュールの前面の約３ｍｍの厚さの厚いガラスを単に薄いガラスに代えることは、モジュールの機械強度を低下させ、応力、特に規格ＩＥＣ６１２１５によって課された機械応力に抵抗することができる構造をもはや有さなくなる。
【００２３】
この問題を克服する解決策には、機械的負荷がかかるときに曲がることを防止するための金属横材を使用することによって、金属フレームで固定された光起電モジュールの裏面を強化する方法がある。例えば、欧州特許出願ＥＰ２７０２６１３Ａ１が参照される。
【００２４】
これらの解決策は、機械特性に対する規格を考慮しつつ光起電モジュールの重量を低減することができるが、フレームの大規模な補強が必要であり、使用するガラスの厚さが１．１ｍｍ以上である場合には、光起電モジュールの単位面積当たりの重量は７ｋｇ／ｍ２より高いままである。
【００２５】
したがって、規格ＩＥＣ６１２１５およびＩＥＣ６１７３０に準拠することができるような機械特性を有する一方で、いくつかの応用に適合するのに十分軽量であるように設計された光起電モジュールの代替的解決策を設計することが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】仏国特許出願第２９５５０５１号明細書
【特許文献２】米国特許出願第２００５／０１７８４２８号明細書
【特許文献３】国際公開第２００８／０１９２２９号
【特許文献４】国際公開第２０１２／１４０５８５号
【特許文献５】国際公開第２０１０／０１９８２９号
【特許文献６】国際公開第２０１３／０２４７３８号
【特許文献７】国際公開第２００８／１３９９７５号
【特許文献８】欧州特許出願第２４０４３２１号明細書
【特許文献９】欧州特許出願第２７０２６１３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明の目的は、上述の要求および従来技術による実施形態の欠点を少なくとも部分的に改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
したがって、本発明の１つの態様の目的は、
‐光束を受光する光起電モジュールの前面を形成する第１の透明層と、
‐並設されかつ互いに電気的に接続された複数の光起電セルと、
‐前記複数の光起電セルを封止するアセンブリと、
‐前記光起電モジュールの裏面を形成する第２の層であって、封止アセンブリと接触する内表面および前記内表面と反対側の外表面を備え、前記封止アセンブリおよび前記複数の光起電セルが前記第１の層と前記第２の層との間に配置されている、第２の層と、を備える光起電モジュールであって、
前記第１の層がガラスおよび／または少なくとも１つのポリマー材料からなり、その厚さが１．１ｍｍと同等またはそれ未満であり、
前記第２の層の前記内表面が略平面であり、
前記第２の層が前記第２の層の前記外表面の上に隆起部をさらに備え、前記外表面および前記隆起部が共に前記光起電モジュールの可視裏側外面を画定することを特徴とするモジュールである。
【００２９】
したがって、有利には、本発明の原理は、薄いガラス層および／または少なくとも１つのポリマー材料を有する従来の光起電モジュールにおいて通常使用される約３ｍｍの厚さを有する標準的な厚いガラスをより薄いガラス層および／または少なくとも１つのポリマー材料に変更し、光起電モジュールの裏面を修飾して光起電モジュールの第２の層の外表面から突出した隆起部を備える三次元構造を設けることからなる。言い換えると、光起電モジュールの裏面の外表面が、従来技術による光起電モジュールの二次元外表面とは異なり三次元である。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態によって以下で説明されるように、光起電モジュールの第２の層は、１つまたはいくつかの部品から形成することができ、すなわち前記隆起部を備える単一の単層または多層からなるかまたは、少なくとも２つの層を備えるアセンブリからなることができ、そのうちの１つが前記隆起部を含み、前記少なくとも２つの層の各々が単層または複数層であり、それらの組み合わせが第２の層を形成する。特に、単一部品の形態の第２の層は、封止アセンブリと接触して配置された三次元補強材からなり得る一方で、複数部品の形態の第２の層は、従来技術の古典的設計による光起電モジュールの裏面を形成する層と類似の単一の単層または多層と、三次元補強材の形態の第２の層とからなり得る。
【００３１】
「透明」との用語は、光起電モジュールの前面を形成する第１の層の材料が可視光に対して少なくとも部分的に透明であり、この光の少なくとも約８０％が通過させることを意味する。
【００３２】
さらに、「封止する」または「封止された」との用語は、複数の光起電セルが、ラミネート後に互いに接続されて封止アセンブリを形成する封止材料の少なくとも２つの層によって少なくとも部分的に形成された体積の内部に、例えば液体に対して密閉してシールされて配置されることを意味する。
【００３３】
最初に、言い換えると積層操作の前に、封止アセンブリは、複数の光起電セルがその間に配置されるコア層と呼ばれる少なくとも封止材料の少なくとも２つの層から構成される。しかしながら、層の積層操作の間に、封止材料の層が溶融し、その結果、積層作業の後、光起電セルが埋め込まれた単一の固化層（またはアセンブリ）のみが形成される。
【００３４】
したがって、本発明は、上述したような古典的な光起電モジュールの重量より実質的に小さい重量、特に約１２ｋｇ／ｍ２の古典的モジュールと比較して古典的モジュールの重量の半分、すなわち７ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、またはさらには６ｋｇ／ｍ２、またはさらには５ｋｇ／ｍ２の重量を有する新しい種類の剛性光起電モジュールを得ることを可能にする。さらに、本発明が提案する光起電モジュールは、前面に厚さ約３ｍｍの厚いガラスを用いた従来の光起電モジュールの特性と同等の機械的特性を保持する。
【００３５】
本発明による光起電モジュールは、単独または任意の可能な技術的組み合わせによって得られる以下の特徴の１つまたは複数をさらに含み得る。
【００３６】
したがって、第１の層は、隆起部を有するかまたは有さないガラス、特に硬化ガラスで作られ得る。
【００３７】
第１の層はまた、例えば隆起部を有するかまたは有さず、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、特に単相（非衝撃性（ｎｏｎ−ｉｍｐａｃｔ））ＰＭＭＡまたは多相（衝撃性（ｉｍｐａｃｔ））ＰＭＭＡ、例えばＡｌｔｕｇｌａｓ社がＡｌｔｕｇｌａｓ  Ｓｈｉｅｌｄ−Ｕｐの商標名で販売しているようなナノ構造の衝撃性ＰＭＭＡ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、フッ素化ポリマーおよび特にポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）もしくはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ならびに／またはポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）から選択された少なくとも１つのポリマー材料から作られ得る。
【００３８】
本発明の第１の実施形態によると、第２の層は、第１の裏層が封止アセンブリと第２の裏層との間に配置されるように、封止アセンブリと接触する少なくとも１つの第１の裏層と、第２の三次元裏層とのアセンブリから構成され得、第２の層の内表面が封止アセンブリと接触する第１の裏層の内表面によって形成されており、第２の層の外表面が、外表面から突出する隆起部を備える第２の裏層の外表面によって形成されている。
【００３９】
第２の層は、第２の裏層を第１の裏層と組み立てるために、第１の裏層と第２の裏層との間に接着層をさらに備え得る。
【００４０】
「接着層」とは、第１の層と、封止アセンブリと、光起電セルと、第１の裏層とからなるアセンブリが形成された後に、第２の裏層を第１の裏層に接着させる層を意味する。こうして得られる結果は、第１の裏層と第２の裏層との間の化学的適合および接着を可能にする層である。特に、接着層は特にシリコーン接着剤であってもよい。接着層はまた、ＰＳＡ（感圧接着剤）とも呼ばれる感圧接着剤であり得る。ＰＳＡは、低分子量の粘着性熱可塑性樹脂、例えばエステルを有するエラストマーベースからなる。エラストマーベースは、例えばアクリル、ゴム（ブチル、天然、またはシリコーン）、ニトリル、スチレンブロックコポリマー（ＳＢＣ）（例えば、スチレン‐ブタジエン‐スチレン（ＳＢＳ）、スチレン‐エチレン／ブチレン‐スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン‐エチレン／プロピレン（ＳＥＰ）、スチレン‐イソプレン‐スチレン（ＳＩＳ））またはビニルエーテルであり得る。エラストマーベースはまた、酢酸ビニルの含有量が高いエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）から製造され得る。
【００４１】
さらに、第１の裏層は、単層または多層ポリマーであり得る。
【００４２】
好ましくは、第１の裏層は、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）／ポリエチレンテレフタレート  （ＰＥＴ）／Ｔｅｄｌａｒ（ＴＰＴ）の裏層を含む。第１の裏層はまた、ポリオレフィンベースのポリマーフィルム、特にポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）およびポリエチレン（ＰＥ）ベースの共押出多層フィルム、例えばＲｅｎｏｌｉｔ社が販売しているＲｅｆｌｅｘｏｌａｒ（登録商標）のフィルムを含み得る。第１の裏層はまた、ポリアミドグラフト化ポリオレフィンベースのポリマーフィルム、例えばＪｕｒａｐｌａｓｔ社が販売しているＪｕｒａｓｏｌ  ＢＳ１から得られたフィルムを含み得る。
【００４３】
一般に、第１の裏層は、他の材料の中でもガラス、金属またはプラスチックベースの古典的設計を有する光起電モジュールの裏層のように作製することができる。例えば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素化ポリマーベースの１つまたは複数の層によって保護され得る、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）またはポリプロピレン（ＰＰ）タイプの電気絶縁性ポリマーベースのポリマー構造から形成され得る。
【００４４】
さらに、第１の裏層の厚さは、１５０から６００μｍの間、特に４００μｍ程度であり得る。
【００４５】
有利には、第１の裏層は、実質的に平面の封止アセンブリと接触する内表面と、ほぼ平面の第２の裏層と接触する外表面とを有する。
【００４６】
第２の裏層は、好ましくは、特にポリマー／ガラス繊維タイプ、例えばエポキシ樹脂／ガラス繊維の少なくとも１つの複合材料から作製され得る。
【００４７】
したがって、有利には、第２の裏層は、第１の裏層に固定された機械的補強材を形成する。言い換えると、それは光起電モジュールに機械強度を提供する部品を形成する。
【００４８】
好ましくは、第２の裏層の寸法は、光起電モジュールの第１の裏層の寸法と少なくとも同等である。
【００４９】
さらに、第２の裏層は、好ましくは、その外表面上に隆起部を備えてよく、前記隆起部は第２の裏層の内表面上に形成された凹部によって形成される。
【００５０】
したがって、第２の裏層は、その外表面上に隆起部の存在に由来する垂直寸法を有し得るが、中空部分は内表面から突出しないため、この垂直寸法はその内表面に存在しなくてよい。有利には、このような凹部は、第１の裏層と第２の裏層との間に位置する接着層によって少なくとも部分的に充填され得る。
【００５１】
さらに、第２の裏層は、光起電モジュールを支持横材に固定して、例えば７３５から１０４５ｍｍの間に支持横材を分離することができるように構成された光起電モジュールのパネルを形成する複数の取付点を備え得る。
【００５２】
さらに、本発明の第２の実施形態によると、第２の層は、封止アセンブリと接触する単一の三次元裏層から構成され得、前記三次元裏層の内表面はほぼ平面であり、前記三次元裏層の外表面は前記外表面の上に隆起した部分を形成している。
【００５３】
三次元裏層は、好ましくは、特にポリアミド／ガラス繊維またはエポキシ樹脂／ガラス繊維タイプの少なくとも１つの複合材料から作られ得る。
【００５４】
有利には、三次元裏層は、封止アセンブリに固定された機械的補強材を形成する。言い換えると、それは光起電モジュールに機械強度を提供する部品を形成する。
【００５５】
さらに、光起電モジュールの単位面積当たりの重量は、好ましくは、７ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、特に６ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、より具体的には５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満である。好ましくは、このような光起電モジュールは、１５６ｍｍ×１５６ｍｍの寸法を有する例えば約６０の結晶シリコン光起電セルを含む。しかしながら、本発明は、固定数のセルに限定されずより多いまたはより少ないセルを有するモジュールに適用することができる。
【００５６】
さらに、上述した第２の裏層および三次元裏層の各々の単位面積当たりの重量は、２ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、特に１．８ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、より具体的には１．５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満であり得る。
【００５７】
特に、第２の裏層の単位面積当たりの重量は、三次元裏層の単位面積当たりの重量と同等またはそれ未満であり得る。
【００５８】
第２の層の外表面の隆起部は、有利には長尺リブの形態であり得る。
【００５９】
長尺リブの厚さは、５から６０ｍｍの間、より好ましくは２０から６０ｍｍの間、さらに好ましくは３５から５５ｍｍの間であり得る。
【００６０】
本発明の１つの実施形態によると、長尺リブは、いわゆる主長尺リブといわゆる副長尺リブとを備え、副長尺リブの厚さは主長尺リブより小さい。
【００６１】
この場合、主リブの厚さは、２０から６０ｍｍの間、好ましくは３５から５５ｍｍの間であり得る。
【００６２】
副リブの厚さは、５から２０ｍｍの間、好ましくは５から１０ｍｍの間であり得る。
【００６３】
さらに、本発明の１つの実施形態によると、少なくとも部分的に第２の層の外表面の外周フレームを形成するように、長尺リブの少なくとも一部、特に主リブが、第２の層の外表面の外周に配置される。
【００６４】
このような外周フレームは、光起電モジュールの使用に必要な配線を収容するジャンクションボックスを組み込むために長尺リブのないスペースを残すように部分的であることが好ましい。
【００６５】
さらに、本発明の１つの実施形態によると、少なくとも１つの第１の長尺リブ、特に第１の主長尺リブは、第２の層の外表面の外周の第１の角から延び、少なくとも１つの第２の長尺リブ、特に第２の主長尺リブは、第２の層の外表面の外周の第２の角から延び、第１の角および第２の角は特に第２の層の外表面の外周の連続した角であり、前記少なくとも１つの第１の長尺リブおよび第２の長尺リブは、少なくとも１つの交差点で交差するように互いに向かって延びている。有利には、前記少なくとも１つの交差点は、特に互いに対向する第２の層の外表面の外周の周りに、光起電モジュールを支持横材に固定して光起電モジュールのパネルを形成するために使用される互いに面する少なくとも２つの取付点を通る軸上に配置されている。
【００６６】
さらに、封止アセンブリは、酸コポリマー、イオノマー、ポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などのビニルアセタール、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、低密度直鎖状ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリオレフィンエラストマコポリマー、エチレンメチルアクリレートコポリマーおよびエチレンブチルアクリレートコポリマーなどのαオレフィンおよびα、βエチレン性カルボン酸エステルのコポリマー、シリコーンエラストマーおよび／またはエポキシ樹脂から選択された少なくとも１つのポリマー材料からなり得る。
【００６７】
好ましくは、封止アセンブリは、それらの間に光起電セルが配置される、少なくとも２００μｍに等しい厚さを有するポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）の２つの層から作製することができる。
【００６８】
光起電セルは、単結晶シリコン（ｃ−Ｓｉ）および／または多結晶シリコン（ｍｃ−Ｓｉ）系のホモ接合またはヘテロ接合光起電セル、および／またはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、微結晶シリコン（μＣ−Ｓｉ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）および二セレン化銅インジウムガリウム（ＣＩＧＳ）の中から選択される少なくとも１つの材料を含む光起電セルから選択され得る。
【００６９】
さらに、光起電セルは、１から３００μｍの間の厚さであり得る。
【００７０】
光起電モジュールは、光起電モジュールの動作に必要な配線を収容することができるジャンクションボックスをさらに備え得る。
【００７１】
さらに、光起電モジュールの前面を形成する第１の層が透明である場合、光起電モジュールの裏面を形成する第２の層は透明であってもなくてもよく、特に不透明であってもよい。
【００７２】
さらに、近くにある、連続する、または隣接する２つの光起電セルの間の間隔は、１ｍｍと同等またはそれより大きく、特に１から３０ｍｍの間、好ましくは３ｍｍと同等であり得る。
【００７３】
さらに、本発明の別の態様の別の目的は、先に定義した光起電モジュールを製造する方法であって、光起電モジュールを形成する層の少なくともいくつかを、１２０℃と同等またはそれを超える温度で少なくとも１０分間の積層サイクル時間の間加熱積層するステップを含むことを特徴とする方法である。
【００７４】
第１の変形例によると、この方法は、上述した本発明の第１の実施形態による光起電モジュールの製造に使用することができ、以下の２つの連続するステップを含み得る。
ａ）少なくとも１０分間と同等の積層サイクル時間の間、１２０℃と同等またはそれを超える温度で、第１の層と、封止アセンブリと、光起電セルと、第１の裏層とによって形成されたアセンブリを加熱積層して光起電積層体を得るステップ。
ｂ）接着層を利用して、前記光起電積層体上、特に第１の裏層上に第２の裏層を組み立てるステップ。
【００７５】
第２の変形例によると、この方法はまた、上述した本発明の第２の実施形態による光起電モジュールを製造するために使用することができ、少なくとも１０分間の積層サイクル時間の間、１２０℃と同等またはそれを超える温度で、第１の層と、封止層と、光起電セルと、第２の層とによって形成されたアセンブリを加熱積層する単一のステップを含み得る。
【００７６】
さらに、この方法は、この単一の積層ステップの間に、第２の層の外表面上の隆起部によって形成されたレリーフと逆の形状を有する第２の層の外表面と接触する支持型を使用することができる。
【００７７】
支持型は、少なくとも１つの金属材料、特にアルミニウムおよび／または鋼から作製され得る。
【００７８】
本発明による光起電モジュールおよび製造方法は、単独でまたは他の特徴との技術的に可能な任意の組み合わせによって得られる前述の特徴のいずれか１つを含み得る。
【００７９】
本発明は、本発明の非限定的な例示的実施形態の以下の詳細な説明、および添付の図面における概略的および部分的な図の考察を読むことによって、より深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】結晶系光起電セルを含む光起電モジュールの典型的な例の断面図を示す。
【図２】図１における光起電モジュールの分解図を示す。
【図３】本発明による光起電モジュールの第１の例の断面分解図である。
【図４Ａ】図３における光起電モジュールの第２の裏層の内外表面を部分的に表す正面図である。
【図４Ｂ】図３における光起電モジュールの第２の裏層の内外表面を部分的に表す正面図である。
【図５Ａ】図３に示されたものと同様の光起電モジュールを製造するための本発明による方法の第１の例のステップを分解図において図示する。
【図５Ｂ】図３に示されたものと同様の光起電モジュールを製造するための本発明による方法の第１の例のステップを断面図において図示する。
【図５Ｃ】図３に示されたものと同様の光起電モジュールを製造するための本発明による方法の第１の例のステップを部分分解図において図示する。
【図５Ｄ】図３に示されたものと同様の光起電モジュールを製造するための本発明による方法の第１の例のステップを組立図において図示する。
【図６】本発明による光起電モジュールの第２の例の断面分解図である。
【図７】図６の光起電モジュールの三次元裏層の外表面の正面図を示し、支持横材を表す。
【図８Ａ】図６に示されたものと同様の光起電モジュールを製造するための本発明による方法の第２の例のステップを分解図において示す。
【図８Ｂ】図６に示されたものと同様の光起電モジュールを製造するための本発明による方法の第２の例のステップを組立図において示す。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
これらの全ての図面において、同一または類似の要素には同一の参照符号が付され得る。
さらに、図面をより容易に理解できるようにするために、図面に示される別々の部分は必ずしも同一スケールではない。
【００８２】
図１および２は、従来技術を取り扱う部分ですでに説明した。
図３、４Ａ、４Ｂ、および５Ａから５Ｄは本発明の第１の実施形態に言及し、図６、７、８Ａおよび８Ｂは本発明の第２の実施形態に言及する。
【００８３】
これらの２つの実施形態の各々では、はんだ付けスズめっき銅リボンによって相互接続された光起電セル４は「結晶系」セルであり、言い換えるとそれらは単結晶または多結晶シリコンベースであり、厚さは１から３００μｍの間であると考えられる。
【００８４】
さらに、封止アセンブリ３は、光起電セル４がそれらの間に位置する２層のポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）層から作られたものが選択され、各層は３００μｍ、またはさらには２００μｍの最小厚さを有する。変形例として、この封止アセンブリ３は、上述したような熱可塑性エラストマーでもあり得る。
【００８５】
さらに、図３から８Ｂには示されていないが、各光起電モジュール１は、光起電モジュール１の動作に必要な配線を含み得る、図１および２に示したジャンクションボックス７に類似のジャンクションボックスを備え得る。このジャンクションボックスは、プラスチックまたはゴムから作製することができ、完全にリークタイトである。
【００８６】
光起電セル４、封止アセンブリ３、およびジャンクションボックス７は、光起電モジュール１の構成におけるいわゆる「非圧縮性」要素を形成する。それらの組み合わせられた単位面積当たりの重量は、約１．５ｋｇ／ｍ２である。
【００８７】
有利には、単位面積当たりの重量が７ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、好ましくは６ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、さらには５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満である軽量光起電モジュール１を得るために、本発明は、光起電モジュール１の前面および裏面を形成する材料の特定の選択を含む。特に、本発明は、光起電モジュールの層重量の約８０％を通常占める、光起電モジュールの前面の約３ｍｍの厚さの厚いガラス層および金属フレームを排除することを可能にする。
【００８８】
したがって、以下に記載する２つの実施形態では、光起電モジュールの前面を形成する第１の層２は、化学強化プロセスを使用して事前に「硬化」された１．１ｍｍと同等またはそれ未満の厚さｅ２を有するガラスの層である。
【００８９】
明らかに、これらの選択肢は上述のものに限定されない。
【００９０】
［第１の実施形態］
最初に、本発明による光起電モジュール１を図示する第１の実施形態の断面分解図である図３を参照する。
【００９１】
図３は、図５Ａから５Ｄを参照して以降で説明する、本発明による方法の第１の例における積層ステップの前の光起電モジュール１の分解図に相当するものであることに留意する。真空熱プレスを実現するために積層ステップが行われると、異なる層は互いに実際に重ね合わされる。
【００９２】
したがって、光起電モジュール１は、光起電モジュール１の前面を形成し、かつ光束を受光する１．１ｍｍ厚と同等またはそれ未満の薄いガラスからなる第１の透明層２と、並設されて互いに電気的に接続された複数の光起電セル４と、複数の光起電セル４を封止するアセンブリ３とを備える。
【００９３】
本発明によると、光起電モジュール１は、光起電モジュール１の裏面を形成する第２の層５をさらに備え、この例におけるこの第２の層５は、第１の裏層５ａが封止アセンブリ３と第２の裏層５ｂとの間に位置するように、封止アセンブリ３と接触する第１の裏層５ａと、第２の三次元裏層５ｂとのアセンブリから構成される。
【００９４】
以降で説明する積層工程の間に第１の裏層５ａが封止アセンブリ３に接合されるように、封止アセンブリ３と接触する第１の裏層５ａの内表面８ｉはほぼ平面である。
【００９５】
一方で、第２の裏層５ｂの外表面８ｅは、この外表面８ｅから突出する隆起部９を備え、外表面８ｅおよび隆起部９がともに光起電モジュール１の可視外側裏表面を画定する。したがって、外表面８ｅは、第２の裏層５ｂに三次元構造または三次元補強材を与える。
【００９６】
さらに、第１の裏層５ａと第２の裏層５ｂとの間を接合して３Ｄ補強材を形成するために、第２の層を形成するこのアセンブリ５は、第１の裏層５ａと第２の裏層５ｂとの間に接着層１０を備える。好ましくは、接着層１０はシリコーン接着剤であり得る。
【００９７】
第１の裏層５ａは、典型的な光起電モジュール１の裏層と同様の方法で作製することができる。好ましくは、第１の裏層５ａには、特にＴＰＴとも称されるＴｅｄｌａｒ／ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／Ｔｅｄｌａｒ型の単層または多層ポリマーフィルムが選択される。
【００９８】
この第１の裏層５ａの厚さｅ５ａは、１５０から６００μｍの間、特に４００μｍ程度であり得る。
【００９９】
有利には、第１の裏層５ａは、実質的に平坦な封止アセンブリ３と接触する内表面８ｉと、第２の裏層５ｂと接触するほぼ平坦な外表面とを備える。
【０１００】
さらに、３Ｄ補強材を形成する第２の裏層５ｂは、有利には、複合材料、およびエポキシ樹脂／ガラス繊維から作られる。これにより、光起電モジュール１の機械強度が保証される。
【０１０１】
第２の裏層５ｂの寸法は、有利には、光起電モジュール１の第１の層２の寸法と少なくとも同等である。
【０１０２】
図４Ａおよび４Ｂは、図３における光起電モジュール１の第２の裏層５ｂの内表面１１ｉおよび外表面８ｅをそれぞれ部分的に表す上面図である。
【０１０３】
これらの図面からわかるように、第２の裏層５ｂは、その外表面８ｅ上に外表面８ｅから突出する長尺リブの形態の隆起部９を備える。これらの隆起部９は、第２の裏層５ｂの内表面１１ｉ上に形成された相補的形状の凹部１２から実際には形成される。したがって、第２の裏層５ｂは、その外表面８ｅ上に、突出する隆起部９の存在に起因する垂直寸法を有する。
【０１０４】
また、この第１の実施形態では、第２の裏層５ｂによって形成された３Ｄ補強材は、非平面の内表面１１ｉおよび外表面８ｅを有する。
【０１０５】
さらに、第２の裏層５ｂの内表面１１ｉおよび外表面８ｅの外周に見られ得るように、光起電モジュール１のパネルを形成するための第２の実施形態に関する図７に示される部材１４のような支持横材へ光起電モジュール１を取り付けるために使用され得、例えば７３５から１０４５ｍｍの間の前記支持横材の距離を許容するように構成された複数の取付点１３をさらに備える。
【０１０６】
図４Ａおよび４Ｂにおけるこの実施形態では、長尺リブ９は、２種類の長尺リブ、すなわち第１にいわゆる主長尺リブ９ａおよび第２にいわゆる副長尺リブ９ｂの形態である。
【０１０７】
有利には、図４Ｂからわかるように、主長尺リブ９ａの厚さＥ１は、副長尺リブ９ｂの厚さＥ２より厚い。
【０１０８】
特に、主長尺リブ９ａの厚さＥ１は、２０から６０ｍｍの間、好ましくは３５から５５  ｍｍの間である。副長尺リブ９ｂの厚さＥ２は、５から２０ｍｍの間、好ましくは５から１０ｍｍの間である。
【０１０９】
図４Ａおよび４Ｂの１つの変形例によると、長尺リブ９は主長尺リブ９ａのみを備えて副長尺リブ９ｂを備えなくてもよいことに留意すべきである。
【０１１０】
さらに、図４Ａおよび４Ｂからわかるように、主長尺リブ９ａの一部は、第２の裏層の外周フレームを形成するように第２の裏層５ｂの外表面８ｅの外周Ｐｉ上に位置する。
【０１１１】
しかしながら、この外周フレームは、図２に示したようなジャンクションボックス７の統合のために設けられる長尺リブ９のないスペースＥＳを含むため部分的であり、ジャンクションボックス７は光起電モジュール１の使用に必要な配線を収容し得る。
【０１１２】
さらに、図４Ａおよび４Ｂにおけるこの実施形態では、第１の主長尺リブ９ａ１は、外表面８ｅの外周Ｐｉの第１の角ＣＯ１から外表面８ｅの中心部へと斜めに延び、第２の主長尺リブ９ａ２は、外表面８ｅの外周Ｐｉの第２の角ＣＯ２から外表面８ｅの中心部へと斜めに延びる。第１の角ＣＯ１および第２の角ＣＯ２は、外表面８ｅの外周Ｐｉに沿って連続した角である。
【０１１３】
有利には、これらの第１の主長尺リブ９ａ１および第２の主長尺リブ９ａ２は、斜めに延びて外表面８ｅの２つの横縁部に位置する取付点１３を結ぶ軸Ｔ上に位置する第１の交差点Ｐ１で互いに交差する。
【０１１４】
さらに、第３の主長尺リブ９ａ３もまた、外表面８ｅの外周Ｐｉの第１の角ＣＯ１から外表面８ｅの中心部へと斜めに延び、第４の主長尺リブ９ａ４もまた、外表面８ｅの外周Ｐｉの第２の角ＣＯ２から外表面８ｅの中心部へと斜めに延びる。
【０１１５】
有利には、これらの第２の主長尺リブ９ａ２および第３の主長尺リブ９ａ３は、斜めに延びて外表面８ｅの２つの横縁部に位置する取付点１３を結ぶ軸Ｔ上にほぼ位置する、言い換えると近接する第２の交差点Ｐ２で互いに交差する。
【０１１６】
さらに有利には、これらの第１の主長尺リブ９ａ１および第４の主長尺リブ９ａ４は、斜めに延びて外表面８ｅの２つの横縁部に位置する取付点１３を結ぶ軸Ｔ上にほぼ位置する、言い換えると近接する第３の交差点Ｐ３で互いに交差する。
【０１１７】
図５Ａから５Ｄは、図３と類似した光起電モジュール１を製造するための発明に従う第１の例示的方法における別々のステップを図示しており、図５Ｂおよび５Ｄに断面組立図を示し、図５Ａに分解図を示し、図５Ｃに部分分解図を示す。
【０１１８】
図５Ａは、第１の層２と、封止アセンブリ３と、光起電セル４と、第１の裏層５ａとを備える、積層前の光起電構造を示す分解図である。
【０１１９】
図５Ｂには、１２０℃と同等またはそれより高い温度で、少なくとも１０分間の積層サイクル時間の加熱積層ステップａ）に続いて光起電積層体が得られた後の同一の構造が再表示される。
【０１２０】
図５Ｃは、接着層１０を使用して第１の裏層５ａ上に第２の裏層５ｂを接合する図５Ｂにおける光起電積層体の組立ステップを図示する。
【０１２１】
最後に、図５Ｄは、本発明によって得られる光起電モジュール１を図示する。
【０１２２】
光起電モジュール１は、７ｋｇ／ｍ２未満の単位面積当たりの重量を有する。５４００Ｐａの圧力での試験後に中心で観察された偏差は４０ｍｍ未満であり、２５ｍｍを越えない。
【０１２３】
［第２の実施形態］
図６は、本発明による光起電モジュール１を表す第２の実施形態の断面分解図である。
【０１２４】
図６は、図８Ａおよび８Ｂを参照して以降で説明する、本発明による方法の第２の例における積層ステップの前の光起電モジュール１の分解図に相当するものである。真空熱プレスを実現するために積層ステップが行われると、別々の層は互いに実際に重ね合わされる。
【０１２５】
したがって、光起電モジュール１は、光起電モジュール１の前面を形成し、かつ光束を受光する１．１ｍｍ厚と同等またはそれ未満の薄いガラスからなる第１の透明層２と、並設されて互いに電気的に接続された複数の光起電セル４と、複数の光起電セル４を封止するアセンブリ３とを備える。
【０１２６】
本発明によると、光起電モジュール１は、光起電モジュール１の裏面を形成する第２の層５をさらに備え、この例におけるこの第２の層５は、封止アセンブリ３に接触する単一の三次元裏層５から構成される。
【０１２７】
積層工程の間に封止アセンブリ３に接合できるように、この三次元裏層５の内表面８ｉは実質的に平面である一方で、三次元裏層５の外表面は、この外表面８ｅに対して突出する隆起部９を備える。
【０１２８】
図７は、図６における光起電モジュール１の三次元裏層５の外表面８ｅの上面図を示し、光起電モジュール１を光起電パネルに取り付けるための支持横材１４もまた示している。
【０１２９】
有利には、この三次元裏層５は、特にポリアミド／ガラス繊維タイプの複合材料からなる三次元構造を形成する。これにより、光起電モジュール１の機械強度が保障される。
【０１３０】
三次元裏層５の外表面８ｅおよび隆起部９はともに、光起電モジュール１の可視外側裏表面を画定する。
【０１３１】
図４Ａおよび４Ｂに示す第１の実施形態における第２の裏層５ｂとは異なり、図７に示す第２の実施形態の三次元層５は、ほぼ平面の内表面および隆起部９が設けられた外表面８ｅを備える。そのため、第１の実施形態における第２の裏層５ｂでは内表面が平面でないため不可能であるが、この層は積層工程の間に封止アセンブリ３に直接接合することができ、接着層１０での第２の接合ステップの正当性を示す。
【０１３２】
さらに、図７に示すように、三次元裏層５は、外表面８ｅから突出した長尺リブの形態の隆起部９を備える。したがって、三次元裏層は、その外表面８ｅ上に、隆起部９の存在に起因する垂直寸法を有し、この垂直寸法は、その実質的に平面の内表面上に存在しない。上述の通り、長尺リブ９の厚さは上述した通りであってよく、いわゆる主長尺リブおよびいわゆる副長尺リブを含み得る。
【０１３３】
図７に示される三次元裏層５の外表面８ｅ上の隆起部９によって形成される一般的なパターンは、図４Ｂに示される第２の裏層の外表面８ｅ上の隆起部９によって形成される一般的なパターンとしても使用することができ、その逆もまた可能である。
【０１３４】
図８Ａおよび８Ｂは、図６と類似した光起電モジュール１を製造するための本発明による第２の例示的方法における別々のステップを図示するものであり、図８Ａに分解図、図８Ｂに組立図を示す。
【０１３５】
図８Ａは、第１の層２と、封止アセンブリ３と、光起電セル４と、三次元裏層５とを備える、積層前の光起電構造を図示する分解図である。
【０１３６】
図８Ｂには、第２の実施形態による光起電モジュールを得るために、この構造に対して１２０℃と同等またはそれより高い温度で、少なくとも１０分間の積層サイクル時間の１つの加熱積層ステップを行った後の構造が再表示される。
【０１３７】
外表面８ｅは隆起部９を含み平面でないため、この１つの積層ステップの間に、第２の層５の外表面８ｅと接触する支持型を使用することが好ましい。この支持型の形状は、三次元裏層５の外表面８ｅ上の隆起部９の形状と逆である。したがって、ラミネータにおける層のスタックの形状と適合する。この支持型は、好ましくは優れた熱伝導体であり、例えばアルミニウム及び／または鋼などの金属材料から作製される。
【０１３８】
さらに、上記の実施形態のいずれにおいても、第２の裏層５ｂおよび三次元裏層５の各々の単位面積当たりの重量は、好ましくは２ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、特に１．８ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、より具体的には１．５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満である。第２の裏層５ｂの単位面積当たりの重量は、三次元裏層５の単位面積当たりの重量と同等またはそれ未満であり得る。
【０１３９】
有利には、厚さ１．１ｍｍと同等またはそれ未満のガラスまたはポリマーからなる前面を使用するため、光起電モジュール１の単位面積当たりの重量は、７ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、好ましくは６ｋｇ／ｍ２またはさらには５ｋｇ／ｍ２と同等またはそれ未満、すなわち従来の光起電モジュールの単位面積当たりの重量の半分以下であり得る。
【０１４０】
この大幅な重量削減により、約１２ｋｇ／ｍ２の重量の標準的なモジュールを使用することができない応用に本発明による光起電モジュール１を導入することが可能となる。
【０１４１】
さらに、第２の層５、より具体的には第２の裏層５ｂおよび三次元裏層５の作製に複合材料を使用するため、本発明による光起電モジュール１は、規格ＩＥＣ６１２１５およびＩＥＣ６１７３０における応力に耐える機械特性を維持する。
【０１４２】
得られるモジュールは、標準的な光起電モジュール製造用の工業ラインに対応する。
【０１４３】
明らかに、本発明は明細書に記載された実施形態に限定されない。当業者はそれに様々な修正を加えることができる。
【符号の説明】
【０１４４】
１  光起電モジュール
２  第１の層
３  封止アセンブリ
４  光起電セル
５  第２の層
５ａ  第１の裏層
５ｂ  第２の裏層
６  接続導体
７  ジャンクションボックス
８ｉ  内表面
８ｅ  外表面
９  隆起部
９ａ  主長尺リブ
９ｂ  副長尺リブ
１０  接着層
１３  取付点
【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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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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