(57)【要約】      （修正有）【課題】光電池の電気接続を機械的連結と同時に行う。【解決手段】光起電タイル組立体１０は、太陽エネルギーを電気に変換する光電池をそれぞれ有する１つあるいはそれ以上のカバータイル１６をさらに備える。カバータイル１６は、電気接続ポストによって、対応するベースタイル１２に電気的にかつ機械的に連結される。ポストは、ベースタイル１２内に支持されるとともに、カバータイル１６のそれぞれの出力ターミナルと接触して電気接続を提供する第１端部２４を有する。さらに、第１端部２４はカバータイル１６を貫通しており、これにより、カバータイル１６がベースタイル１２に機械的に取り付けられている。また、各ポストは、電気接続チューブ２８に電気的に連結される第２端部２６を有しており、これにより、カバータイル１６を電源管理システムへ電気的に連結することを容易にする。【選択図】図６
2009091895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの固体領域を有し、少なくとも１つの固体領域に機械的留め具が打ち込まれることにより基礎支持構造に固定されるベースタイルと、
１つあるいはそれ以上のカバータイルであって、少なくとも１つの光電池および電気出力ターミナルを有しており、前記ベースタイルに接続されて１つのあるいは各固体領域を有する前記ベースタイルを覆っているカバータイルと、
隣接するタイル間の防水連結を提供するタイル連結システムであって、各ベースタイルの一の側部に沿って延び横方向に延設される舌状部と、前記舌状部に隣接する前記ベースタイルの他の側部に沿って延びている長手溝とを備えており、前記舌状部および溝は隣接するタイルの溝および舌状部とをそれぞれ係合するように構成され、それらの間に防水シールを形成するタイル連結システムと、
を備える光起電タイル組立体。
【請求項２】
前記ベースタイルに支持される１つあるいはそれ以上の電気接続ポストをさらに備えており、各接続ポストはカバータイルの電気出力ターミナルと電気的に接続される第１端部を有している、
請求項１に記載の光起電タイル組立体。
【請求項３】
各ポストの前記第１端部は前記カバータイルの対応する１つへ延びており、これにより、そのカバータイルが前記ベースタイルに機械的に取り付けられる、
請求項２に記載の光起電タイル組立体。
【請求項４】
少なくとも１つの固体領域を有し、少なくとも１つの固体領域に機械的留め具が打ち込まれることにより基礎支持構造に固定されるベースタイルと、
１つあるいはそれ以上のカバータイルであって、少なくとも１つの電気出力ターミナルを有する少なくとも１つの光電池を有するカバータイルと、
前記ベースタイルに支持される１つあるいはそれ以上の電気接続ポストであって、カバータイルの電気出力ターミナルと電気的に接続される第１端部を有しており、前記第１端部は前記カバータイルへ延びており、これにより、さらに前記カバータイルを前記ベースタイルに機械的に取り付ける電気接続ポストと、
を備える光起電タイル組立体。
【請求項５】
少なくとも１つの電気接続チューブをさらに備えており、
各電気接続チューブは、前記ポストの第２端部と係合しそのポストの第２端部との電気接続を提供する開口部を有している、
請求項２から４のいずれかに記載の光起電タイル組立体。
【請求項６】
各チューブはその対向する両端部のそれぞれに少なくとも１つのエンドコネクタを備えており、
１つのチューブの一の端部における前記エンドコネクタが他のチューブの一の端部における前記エンドコネクタと電気的に連結可能である、
請求項５に記載の光起電タイル組立体。
【請求項７】
ベースタイルと、
前記ベースタイルの上面に取り付けられる１つあるいはそれ以上のカバータイルであって、電気出力ターミナルを有する少なくとも１つの光電池を有しているカバータイルと、
同一のあるいは異なるベースタイルのカバータイル間の電気接続を可能にする電気接続システムであって、前記ベースタイルに支持される複数の電気接続ポストであって第１端部と第２端部とを有しており前記第１端部がカバータイルの出力ターミナルに電気的に接続されるように構成されている電気接続ポストと、１つあるいはそれ以上の電気接続チューブであって、ポストの前記第２端部と係合しそのポストの第２端部との電気接続を提供する開口部と、前記チューブの各軸方向端部にあるエンドコネクタであって隣接するチューブの端部間の電気接続を提供するように構成されているエンドコネクタとを有する電気接続チューブとを備えている電気接続システムと、
を備える光起電タイル組立体。
【請求項８】
１つのあるいは各電気出力ターミナルは、対応するカバータイルに形成された孔を備えており、
接続ポートの第１端部は、前記孔へ延びている、
請求項２から７のいずれかに記載の光起電タイル組立体。
【請求項９】
各ポストに対してキャップをさらに備え、
前記キャップおよび前記ポストの前記第１端部は互いに係合するように構成されており、
前記キャップは前記カバータイルに取り付けられて、これにより、対応するカバータイルを前記ポストに保持するとともに前記キャップと前記ベースタイルとの間に保持する、
請求項８に記載の光起電タイル組立体。
【請求項１０】
前記ベースタイルには各ポスト対する孔が設けられており、
前記ベースタイルの前記孔および前記ポストは、前記ポストが前記ベースタイルと係合しそのベースタイルによって支持されるように相対的に構成されている、
請求項２から７のいずれかに記載の光起電タイル組立体。
【請求項１１】
防水シールは、前記ポストと前記ベースタイルとの間に形成されている、
請求項２から１０のいずれかに記載の光起電タイル組立体。
【請求項１２】
前記ポストには、少なくとも１つの周方向溝を有する少なくとも１つの凹部が形成されており、
前記ベースタイルには、前記凹部あるいは溝と係合する凸状部が設けられている、
請求項２から１１のいずれかに記載の光起電タイル組立体。
【請求項１３】
各チューブの前記開口部は、ポストの前記第２端部を収容する長手スロットを備えており、
前記長手スロットはチューブの少なくとも一方の端部で開口している、
請求項５から１２のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
前記長手スロットは、前記チューブの両端部で開口している、
請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記長手スロットから延びる少なくとも１つの第２スロットをさらに備えており、
その１つのあるいは各第２スロットは、それぞれのポストの前記第２端部を収容しその第２端部との電気接続を提供するよう構成されている、
請求項１３または１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記チューブは、それぞれのエンドコネクタ間で延びるとともに第２スロットの第１グループと電気的に連結される第１導電体と、それぞれのエンドコネクタ間で延びるとともに第２スロットの第２グループと電気的に連結される第２導電体とをさらに備えており、前記第１および第２コンダクタは互いに電気的に絶縁されている、
請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
各チューブには、各端部に相補状の連結部がさらに設けられており、これにより、隣接するチューブ間の機械的な連結を可能にする、
請求項５から１６のいずれかに記載のシステム。
【請求項１８】
前記チューブの一方の端部における１つのあるいは各エンドコネクタは、延出位置と後退位置との間で移動可能な第１コネクタを備えている、
請求項６から１７のいずれかに記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１コネクタは、前記延出位置に向かって付勢されている、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
チューブの反対側の端部における１つあるいはそれぞれのエンドコネクタは、対応するプラグを収容する第２コネクタを備えている、
請求項１８または１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１コネクタは、プラグであり、
前記第２コネクタは、ソケットである、
請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ベースタイルは、前記光電池に電気的に連結される電気蓄積装置を有している、
請求項１から２１のいずれかに記載のタイル組立体。
【請求項２３】
各ベースタイルは、断熱材を有する１つあるいはそれ以上の区分室を備えている、
請求項１から２２のいずれかに記載のタイル組立体。
【請求項２４】
前記ベースタイルは断熱材から形成されている、
請求項１から２２のいずれかに記載のタイル組立体。
【請求項２５】
複数のカバータイルは、前記ベースタイルに取り付けられており、
少なくとも１つのカバータイルは、他のカバータイルに重なっている、
請求項１から２４のいずれかに記載のタイル組立体。
【請求項２６】
複数のカバータイルが防水層を前記ベースタイル上に形成している、
請求項１から２５のいずれかに記載のタイル組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、限定するわけではないが、光起電タイル組立体に関し、特に、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するために建物の屋根の上で使用される光起電タイル組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーを提供する太陽電池パネルを建物の屋根の上に装着して建物のエネルギー需要を補うことはよく知られている。このようなパネルは、既存の屋根カバーを覆う既存の屋根に装着される。すなわち、パネルは、それ自体では、屋根の防水カバーの置き換えにはならず、屋根の防水カバーとしても機能しない。
【０００３】
また、屋根自体のカバーとしても機能することができる光起電タイルを構成することも知られている。
【０００４】
このようなタイルの一例は、国際公報ＷＯ００／３０１８４に開示されている。国際公報ＷＯ００／３０１８４には、ベースタイルとフェースタイルとから構成される光起電力屋根タイルが開示されている。光電池を取り付けるために、ベースタイルとフェースタイルとの間にキャビティが形成される。タイルは、対向する側部マージンを有する。そして、この側部マージンにより、タイルの並列連結が可能となっており、その結果として同じ行のタイル間に防水接合が形成されている。垂直方向に隣接する行におけるタイル間の防水は、従来と同様に、下側のタイルの上部を上側のタイルの下部でオーバーラップすることにより達成される。また、この明細書には、タイルにあらかじめ孔を形成しておき、その孔に釘を打ってタイルを基礎構造に固定することが記載されている。
【０００５】
屋根カバーとして機能することができる光起電タイルのさらなる例は、国際公報ＷＯ２００５／０４５３２８に開示されている。この明細書には、ベースと、ベースに接続される光起電力ラミネートとを備えるタイルが開示されている。各タイルには、横方向に隣接するタイルと係合する横方向凸状部が設けられており、これにより、横方向の防水が実現されている。垂直方向に隣接する行におけるタイル間の防水は、従来と同様に、上側のタイルが下側のタイルをオーバーラップすることにより達成されている。
【０００６】
ここで従来技術の刊行物を引用する場合、それがどのようなものであっても、そのような引用は、その出版物がオーストラリアあるいは他の国においてその技術分野におけるよくある一般的な知識の一部を構成していることを認めているわけではないことは、理解されるべきである。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる光起電タイル組立体は、ベースタイルと、１つあるいはそれ以上のカバータイルと、１つあるいはそれ以上の電気接続ポストとを備える。ベースタイルは、少なくとも１つの固体領域を有する。少なくとも１つの固体領域には機械的留め具が打ち込まれて、これにより、ベースタイルが基礎構造に固定されている。各カバータイルは、少なくとも１つの光電池と電気出力ターミナルとを有している。電気接続ポストはベースタイルに支持されている。各接続ポストは、カバータイルの出力ターミナルと電気的に接続される第１端部を有している。第１端部はカバータイルを貫通しており、これにより、さらにカバータイルがベースタイルに機械的に取り付けられている。
【０００８】
本発明のさらなる一の態様にかかる光起電タイル組立体は、ベースタイルと、１つあるいはそれ以上のカバータイルと、タイル連結システムとを備える。ベースタイルは、少なくとも１つの固体領域を有している。少なくとも１つの固体領域には機械的留め具が打ち込まれ、これにより、ベースタイルが基礎支持構造に固定されている。各カバータイルは光電池および電気出力ターミナルを有している。１つのあるいは各カバータイルは、ベースタイルに取り外し可能に接続されており、１つのあるいは各固体領域を有するベースタイルをカバーしている。タイル連結システムは、隣接するタイル間の防水連結を提供している。タイル連結システムは、横方向に延設される舌状部と、長手溝とを備えている。舌状部は、各ベースタイルの一の側部に沿って延びている。長手溝は、舌状部に隣接するタイルの他の側部に沿って延びている。舌状部および溝は、隣接するタイルの溝および舌状部とそれぞれ係合するように構成されており、それらの間に防水シールを形成している。
【０００９】
本発明のさらなる一の態様にかかる光起電タイル組立体は、ベースタイルと、１つあるいはそれ以上のカバータイルと、電気接続システムとを備える。１つあるいはそれ以上のカバータイルは、ベースタイルの上面に取り付けられている。各カバータイルは、電気出力ターミナルを有する光電池を有している。
【００１０】
電気接続システムは、同一のあるいは異なるベースタイルのカバータイル間の電気接続を可能にしている。電気接続システムは、複数の電気接続ポストと、１つあるいはそれ以上の電気接続チューブとを備えている。複数の電気接続ポストは、ベースタイルに支持されている。各ポストは、第１および第２端部を有している。第１端部は、カバータイルの出力ターミナルに電気的に接続されるように構成されている。各チューブは開口部と、エンドコネクタとを有している。開口部は、ポストの第２端部と係合してポストの第２端部との電気接続を提供している。エンドコネクタは、チューブの各軸方向端部に設けられ、隣接するチューブの端部間の電気接続を提供するように構成されている。
【００１１】
本発明のさらなる一の態様にかかる、第１デバイスと第２デバイスとの間の電気接続を提供する電気接続システムは、少なくとも１つの電気接続ポストと、少なくとも１つの電気接続チューブとを備える。その１つのあるいはそれぞれのポストは第１端部と第２端部とを有している。第１端部は、第１デバイスに電気的に接続されるよう構成されている。その１つのあるいは各チューブは、開口部と、エンドコネクタとを有している。開口部は、それぞれのポストの第２端部と係合し、第２端部との電気接続を提供している。エンドコネクタは、チューブの各軸方向端部に設けられ、隣接するチューブのエンドコネクタと電気的に接続されるよう構成されている。第２デバイスは、チューブのエンドコネクタと電気的に接続可能であり、その結果第１デバイスと電気的に接続される。
【００１２】
各チューブの開口部はポストの第２端部を収容する長手スロットを備えることができ、長手スロットはチューブの少なくとも一方の端部で開口している。しかしながら、他の態様では、長手スロットはチューブの両端部で開口している。
【００１３】
開口部は、長手スロットから延びる少なくとも１つの第２スロットをさらに備えることができる。その１つのあるいは各第２スロットは、各ポストの第２端部を収容し第２端部との電気接続を提供するように構成されている。
【００１４】
チューブは、第１導電体と、第２導電体とをさらに備えることができる。第１導電体は、それぞれのエンドコネクタ間で延びるとともに、第２スロットの第１グループと電気的に連結される。第２導電体は、それぞれのエンドコネクタ間で延びるとともに、第２スロットの第２グループと電気的に連結される。第１および第２導電体は、互いに電気的に絶縁されている。
【００１５】
各チューブには各端部に相補状の連結部をさらに設けることができ、これにより、隣接するチューブ間の機械的な連結を可能にする。
【００１６】
ベースタイルには、タイルの面に対して垂直に延びる複数の孔を設けることができる。各孔は、ポストの端部が孔から突出している状態でポストを締り嵌めで収容するように電気接続ポストに対して相対的に寸法付けられている。各電気接続ポストには、１つあるいはそれ以上の周方向凹部を設けることができる。１つあるいはそれ以上の周方向凹部は、孔に形成される対応する凸状部を収容するように構成されている
【図面の簡単な説明】
【００１７】
単なる具体例としての本発明の実施の態様を、添付の図面を参照して説明する。
【図１】図１は、本発明にかかる光起電タイル組立体の実施形態に組み込まれるベースタイルの断面立面図である。
【図２】図２は、図１に示したベースタイルの上面立面図である。
【図３】図３は、光起電タイル組立体に組み込まれるカバータイルの断面立面図である。
【図４】図４は、図３に示したカバータイルの上面立面図である。
【図５】図５は、光起電タイル組立体の横方向断面図である。
【図６】図６は、光起電タイル組立体の交差方向断面図である。
【図７】図７は、光起電タイル組立体に組み込まれる電気接続ポストの概略図である。
【図８】図８は、光起電タイル組立体に組み込まれた電気接続チューブの斜視図である。
【図９】図９は、図８に示したチューブの平面図である。
【図１０】図１０は、図８および図９に示したチューブの断面図である。
【図１１】図１１は、図３および図４に示したカバータイルの一部の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付図面に示されるように、光起電タイル組立体（以下、単に「組立体」という）１０の実施形態は、少なくとも１つの（この特定の実施形態においては、４つの）固体領域１４を有するベースタイル１２を備える。固体領域１４には釘あるいはネジなど機械的な留め具が打ち込まれて、ベースタイル１２が屋根構造など基礎的な構造に固定される。固体領域にはあらかじめドリルされていないすなわち機械的な留め具のための孔が形成されていないことが想定されており、したがって、組み付けを行う人は留め具に最適な場所を選択することができる。しかしながら、この実施形態の変形においては、１つあるいはそれ以上のそのような孔を形成することができる。
【００１９】
組立体１０は、太陽エネルギーを電気に変換する光電池１８をそれぞれ有する１つあるいはそれ以上のカバータイル１６をさらに備える。電池１８は、正負負出力ターミナル２０ａ，２０ｂそれぞれで（以下、まとめて「出力ターミナル２０」という）利用可能となる電流を生成する。
【００２０】
カバータイル１６には、２つの形態が設けられている。カバータイル１６の第１の形態では、出力ターミナル２０を有する表面領域の一部を除いたタイル１６のほぼ全表面領域に電池１８が配置される。カバータイル１６の第２の形態では、出力ターミナル２０のすぐ下の表面領域の約３分の１がブランク（つまり光電池１８のない）として残されており、したがって、タイル１６の表面エリアの下部約３分の２のみに電池１８が形成されている。タイル組立体１０の以下詳細説明通り、カバータイル１６はカバータイル１６の第１の形態により表面領域の３分の１ずつオーバーラップしている。カバータイル１６の第１の形態は最上部であって完全に露出されており、下にあるタイル１６は第２の形態であってその表面領域の３分の１がカバーされた状態となっている。
【００２１】
カバータイル１６は、電気接続ポスト（以下、単に「ポスト」という）２２によって、対応するベースタイル１２に電気的にかつ機械的に連結される。ポスト２２は、ベースタイル１２内に支持されるとともに、カバータイル１６のそれぞれの出力ターミナル２０と接触して電気接続を提供する第１端部２４を有する。さらに、第１端部２４はカバータイル１６を貫通しており、これにより、カバータイルがベースタイル１２に機械的に取り付けられている。特に図６を参照して以下により詳細に説明する通り、各ポスト２２は、電気接続チューブ２８に電気的に連結される第２端部２６を有する。電気接続チューブ１２８は、蓄積バッテリーを有することができる電力管理システム（図示せず）にカバータイル１６を電気的に連結することを容易にする。
【００２２】
組立体１０の部品により詳細に注目して見れば、ベースタイル１２は、典型的には、平面的でほぼ連続的な上面３０を有する正方形の板に構成される。上面３０の連続性は、その表面３０の平面に垂直な方向にその表面３０を貫通している複数のポスト２２が並んでいる部分によってのみ阻害されている。この実施形態において、複数のポスト２２は、２つの平行線上に配置されている。以下にさらに説明する通り、防水シールは、ポスト２２が表面３０を貫通しているポスト２２の回りに形成されている。
【００２３】
ベースタイル１２の下側３２には、下側３２を多くの別々のセクションに区分けする複数の壁あるいはリブが形成されている。この特定の実施形態において、ベースタイル１２の４つのコーナーのそれぞれは、固体材料から形成されており、これにより、釘あるいはネジなど機械的な留め具を打ち込み可能な固体部１４が形成されている。１組の平行な壁３４は、ベース１２の対向する側面３６，３８間に延びており、部分的に固体部１４の境界を形成している。ベースは、複数のさらなる壁４０をさらに備える。さらなる壁４０は、壁３４に対して垂直に延びており、固体部１４のそれぞれの側面と結合されている。壁４０は、ベースタイル１２のそれぞれの近傍の側面４２，４４と、それに最も近い壁３４との間に延びている。この構成によって、ベース１２の下側３２には、側面４２，４４に隣接する区分室４６と、より大きい中央区分室４８とが形成される。
【００２４】
区分室４６，４８は、何も入っていない空間として残すことができる。しかしながら、区分室４６が断熱材を有すること、また、区分室４８がバッテリー５０などの電力蓄積手段を任意選択的に有し、空間４８の残りスペースを絶縁材で満たすことができることも想定される。バッテリーが備えられていない場合、区分室全体を断熱材で満たすことができる。断熱材を配置することによって、ベースタイル１２は断熱機能を発揮することができる。この機能は、断熱材を用いてベースタイル１２を製造することによって、追加的にあるいは選択的に提供することができる。また、壁３４，４０には、接続チューブ２８を取り付ける長く延設される凹部を設けることができる。チューブ２８は、チューブ２８が取り付けられる壁３４，４０の凹部と等しい長さである。
【００２５】
また、組立体１０は、隣接したタイル組立体間の防水連結を提供するタイル連結システムを備える。本実施形態において、連結システムは、ベースタイル１２の隣り合った辺３８，４４に沿って延びている、横方向に延設される舌状部５２を備える。各舌状部５２には、長く延設されるゴムシール５４がさらに配置されている。また、タイル連結システムは、ベースタイル１２の隣り合った辺３６，４２に沿って長く延びている相補状の溝５６を備える。舌状部５２，溝５６を設けることによって、タイル組立体１０を、４つの辺すべてにおいて、他の同じタイル組立体１０に防水して接続することができる。
【００２６】
図５、図６および図７に特に示されるように、各ポスト２２は、第１端部２４にゴムグロメット５８の態様のエンドキャップを収容する開口部を有するチューブの形態であることがわかる。エンドキャップあるいはグロメット５８はゴムなど弾性材料から形成され、そして、端部２４に締り嵌めおよび接着剤の使用の一方あるいは両方によって保持される。ポスト２２は、それ自体が鋼あるいはステンレス鋼などの導電性材料で形成されており、そして、そのポスト２２には、１組の軸方向に間隔を開けて配置された周方向の溝あるいは凹部６０が形成されている。導電性スプリング６２は、端部２６に電気的かつ機械的に連結されている。
【００２７】
凹部６０は、ポスト２２が挿入されるベースタイル１２に形成された孔に形成された、対応する凸状部を収容する。凸状部および溝あるいは凹部６０は、各ポスト２２とベースタイル１２との間で防水シールを形成するように設けられる。より具体的には、ポスト２２はベースタイル１２の対応する孔に押し込まれ、これにより、端部２４が表面３０から突出してカバータイル１６との接続を容易にするとともに、端部２６が、壁３４に形成された凹部へと突出してそれぞれの接続チューブ２８との連結が可能になる。
【００２８】
図６、図８、図９および図１０に、電気接続チューブ２８の特性をより詳細に示す。チューブは、それぞれのポスト２２の第２端部２６と係合し電気接続を提供する開口部６４を備える。各開口部６４は、長手スロット６６を備える。本実施形態において、長手スロット６６は、複数の第２スロット６８とともにチューブ２８の全長さにわたって延びている。複数の第２スロット６８は、長手スロット６６から延びている。第２スロット６８は、円周方向に延びる第１長さの部分７０と、軸方向に延びる第２長さの部分７２とを備える。第２長さの部分７２は、円形部７４で終端する。
【００２９】
電気エンドコネクタ７６，７８は接続チューブ２８の各軸方向端部に配置されており、これにより、隣接するチューブ２８間の端部・端部電気接続が可能になる。この点に関して、エンドコネクタ７６はスプリング荷重すなわち付勢の雄プラグの形態とすることができ、また、エンドコネクタ７８は雌ソケットの形態とすることができる。雄プラグ７６は、ベースタイル１２の取り付けの際に、その対応するチューブ２８の隣接する端部と略同じ面に後退でき、そして、その後スプリングの作用によって対応するソケット７８へと延出される。
【００３０】
第１導電体８０は、エンドコネクタ７８の１つをエンドコネクタ７６の１つに接続し、そしてまた第２スロット６８のグループとの電気的な連結を提供する。同様に、第２導電体８２は、他のエンドコネクタ７６〜７８と第２スロット６８の第２のグループとの間の電気接続を提供する。より具体的には、導電体８０，８２は、ＰＶ電池１８の正負ターミナル２０ａ，２０ｂと電気的に接続されている交互のスロット６８との電気接続を提供する。こうして、要するに、各ＰＶ電池１８の正ターミナル２０ａは導電体８０と電気的に連結されるとともに、各ＰＶ電池１８の負ターミナル２０ｂは導電体８２と電気的に接続されている。
【００３１】
チューブ２８の軸方向端部のそれぞれは、隣接するチューブとの機械的連結を容易にするように形成することができる。典型的には、これは隣接したチューブ２８間の締り嵌めあるいは「カチッと嵌合する接続」によってなされる。
【００３２】
ベースタイル１２がグロメット５８のパックと一緒にパックで提供され、カバータイル１６が別のパックで提供されることが想定される。
【００３３】
タイル組立体１０を屋根枠構造１４に組み付けるには、（グロメット５８のない）ポスト２２がベースタイル１２に形成された対応する孔に挿入される。この結果、端部２４は表面３０を越えて突出し、端部２６は、壁３４，４０に形成された凹部あるいは溝へと突出する。次に、釘を固体部１４を貫通するよう打ちつけることにより、個々のベースタイル１２が屋根構造に取り付けられる。その後、各接続チューブ２８が壁３４，４０の凹部に配置される。このとき、ポスト２２の端部２６はスロット６６内に位置し、第２スロット６８と並んだ状態となる。その後、チューブは回転されてスライドされ、これにより、チューブが定位置にロックされる。このとき、ポスト２２の端部２６がそれぞれの円形部分７４に係合され、スプリング６２が円形部７４の下面を押圧して対応する導電体８０あるいは８２との電気接触が容易となる状態になる。
【００３４】
その後、このプロセスが、次の隣接するベースタイル１２に対して繰り返される。次の隣接するベースタイル１２は、ポスト２２が挿入された後に、先に配置されているベースタイル１２に向かって押され、これにより、一方のベースタイルの舌状部５２が他方のベースタイル１２の溝５６に収容される。隣接するタイルにおける接続チューブ２８の取り付けに際し、１つのチューブの雄プラグ７６は後退可能であり、隣接するベースタイル１２の接続チューブ２８は定位置へと回転される。その後、プラグ７６は、先に配置された隣接するタイルのチューブ２８と正しく整列したとき、雌ソケット７８と嵌合して雌ソケット７８内へと延びることになる。
【００３５】
ことによるとよりシンプルな組み付けプロセスでは、ベースタイル１２を、屋根枠構造１４に固定する前に、ポスト２２および接続チューブ２８を備えるように組み立てられることもできる。このようなプロセスでは、次のタイル１２が配置されると、組み付けを行う人は、次のタイル１２を屋根枠構造１４に固定する前に、舌状部５２を溝５６と係合するとともに雄プラグ７６を雌ソケット７８と係合するだけでよい。
【００３６】
ベースタイル１２が定位置に配置されて固定されると、端部２４をカバータイル１６に形成された対応する孔を貫通するよう押し込んだ後にグロメット５８をポスト２２の端部２４に押し込むことによって、カバータイル１６が、対応するベースタイル１２に簡単に留められる。これらの孔は、カバータイル１６の出力ターミナル２０に対応する。隣接するチューブの１つのコネクタ７８に対して１つのチューブのコネクタ７６が連結されるという特長によって、接続するチューブ２８それぞれの対向する端部が互いに電気的接続にあると、電気接続がタイル組立体１０の各列に沿って連続的に提供される。その後、壁７０（図１参照）に形成された凹部に取り付けられた同様のチューブコネクタ２８を用いることによって、隣接する行にも電気接続を提供することができる。
【００３７】
カバータイル１６は、伝統的な屋根板あるいはタイル屋根として約３分の１ずつ互いに垂直方向にオーバーラップするように寸法付けられ構成されており、これにより、１つのタイルの下部は、垂直方向に隣接しており下側にあるタイルの上部にオーバーラップしている。さらに、特定のベースタイル１２上の最も下側にあるカバータイル１６の下部は垂直方向に隣接しており、下側にあるベースタイル１２上の最も上側にあるカバータイル１６にオーバーラップすることになる。また、カバータイル１６は、防水材料から形成されることになる。したがって、このように配置されたカバータイル１６は、要するに、屋根構造の第２防水層と、さらなる断熱とを提供することになる。
【００３８】
図５および図６に示すように、各タイルの下部は、下側にあるカバータイル１６のグロメット５８のライン上に載置されクッションが付けられている。さらに、カバータイル１６を取り付ける場合、隣接するカバータイル１６間に従来のタイルクリップあるいはフック１７を挿入することもできる。そのタイルクリップあるいはフック１７は、上側にあるタイル１６の下端部に引っ掛かり、隣接する下側にあるタイルの上端部に引っ掛かる。
【００３９】
ＰＶ電池１８は、従来の構造とすることができる。しかしながら、効率を向上させるために、図１１に示すＰＶ電池１８を用いることができる。図１１に示すＰＶ電池１８は、異なる周波数の光を吸収する光起電力材料の複数の層８４ａ，８４ｂを備える。ここでは、一方向ミラーフィルム８６が電池１８の一方の側に配置される。一方向ミラーフィルム８６には入ってきた光が入射し、一方向ミラーフィルム８６は層８４ａの上方に配置されている。このとき、層８４ｂより下方の層に反射鏡８８が配置されており、その反射鏡８８は一方向ミラーフィルム８６に面している。この方法では、一方向方法ミラー８６を通過して電池１８内へと入っていく光は、光起電力層８４ａ，８４ｂを通過しながら一方向ミラー８６と反射鏡８８との間で繰り返し反射される。光起電力層８４ａ，８４ｂ間に光学的に透明な分離層９０を配置することもできる。さらに、電池１８の対向する両方の側に、保護フィルムあるいは層９１ａ，９１ｂが、ミラーフィルム８６およびリフレクタ８８にそれぞれ隣接して配置される。
【００４０】
当業者にはあきらかであろうタイル組立体１０の変更・変形は、その内容が上記説明および添付の特許請求の範囲から決定されるべきである本発明の範囲内であるとみなされる。
【００４１】
本願の特許請求の範囲および発明の説明において、明示された言葉あるいは言外の意味によってそれ以外となることが必要となる状況を除いて、「備える」、あるいは「備えている」などの変形は、包含的な意味で用いられている、つまり、記載された特徴が含まれることを特定しているのであって本発明の種々の態様にさらなる特徴が含まれることすなわち追加されることを排除するものではない。
【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１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
Title of Invention
PHOTOVOLTAIC TILE ASSEMBLY
Field of the Invention
The present invention relates to a photovoltaic tile assembly particularly, though not exclusively, for use on a roof of a building for converting solar energy to electrical energy.
Background of the Invention
It is well known to use solar panels mounted on a roof of a building to provide electrical energy to supplement the energy needs of the building.  Such panels are fitted to an existing roof over the existing roof covering.  That is, the panels do not in themselves replace or act as a waterproof covering for the roof.  
It is also known to construct photovoltaic tiles that can also act as a covering for the roof itself. 
One example of such a tile is disclosed in International publication no. WO 00/30184 which describes a photovoltaic roof tile composed of a base tile and a face tile.  A cavity is formed between the base tile and the face tile for seating a photovoltaic cell.  The tile has opposed side margins that allow side by side engagement of tiles to provide waterproof joins between tiles in the same row.  Waterproofing between tiles in vertically adjacent rows is achieved in a conventional manner by overlapping an upper portion of a lower tile with a lower portion of an upper tile.  This specification also describes the provision of predrilled holes within the tile to receive nails for securing the tiles to a substructure.
A further example of a photovoltaic tile that can act as a roof covering is disclosed in International publication no. WO 2005/045328.  This specification discloses a tile comprising a base and a photovoltaic laminate connected to the base.  Each tile has lateral protrusions to engage laterally adjacent tiles to provide lateral waterproofing.  Waterproofing between tiles in vertically adjacent rows is again achieved in a conventional manner by the overlapping of an upper tile with a lower tile.
It is to be understood that, if any prior art publication is referred to herein, such reference does not constitute an admission that the publication forms a part of the common general knowledge in the art, in Australia or any other country.
Summary of the Invention
According to a first aspect of the present invention there is provided a photovoltaic tile assembly comprising:
a base tile having at least one solid region through which a mechanical fastener is driven for fastening the base tile to an underlying structure;
one or more cover tiles, each cover tile having at least one photovoltaic cell and electrical output terminals; and,
one or more electrical connection posts supported in the base tile, each connection post having a first end for electrical connection with an output terminal of a cover tile, wherein the first end penetrates through the cover tile to further provide mechanical attachment of the cover tile to the base tile.
According to a further aspect of the invention there is provided a photovoltaic tile assembly comprising:
a base tile having at least one solid region through which a mechanical fastener is driven for fastening the base tile to an underlying support structure;
one or more cover tiles each having a photovoltaic cell and electrical output terminals, the or each cover tile releasably connected to the base tile to cover the base tile including the or each solid region; and,
a tile coupling system providing waterproof coupling between adjacent tiles, the tile coupling system comprising laterally extending tongues running along one side of each tile and a longitudinal groove running along an other side of the tile adjacent to the tongue, the tongues and grooves and configured so as to engage with grooves and tongues respectively of adjacent tiles to form a waterproof seal therebetween.
According to a further aspect of the present invention there is provided a photovoltaic tile assembly comprising:
a base tile;
one or more cover tiles attached to an upper surface of the base tile, the or each cover tile having a photovoltaic cell with electrical output terminals; and,
an electrical connection system enabling electrical connection between cover tiles of the same or different base tiles, the electrical connection system comprising: a plurality of electrical connection posts supported in the base tile, each post having first and second ends, the first end being configured to electrically connect with an output terminal of a cover tile; and, one or more electrical connection tubes, each tube having an opening to engage and provide electrical connection with the second end of a post, and end connectors at each axial end of the tube, the end connectors configured to provide electrical connection between ends of adjacent tubes.
According to a further aspect of the invention there is provided an electrical connection system for providing electrical connection between first and second devices, the electrical connection system comprising:
at least one electrical connection post, the or each post having first and second ends, the first end configured to electrically connect with a first device; and,
at least one electrical connection tube, the or each tube having an opening to engage and provide electrical connection with a second end of respective posts, and end connectors at each axial end of the tube, the end connectors configured to electrically connect with end connectors of an adjacent tube wherein a second device can be electrically connected with the end connector of a tube and thereby electrically connected with the first device.
The opening in each tube may comprise a longitudinal slot for receiving the second end of a post, the longitudinal slot being open at least one end of the tube.  However in an alternate embodiment, the longitudinal slot opens onto both ends of the tube. 
The opening may further comprise at least one secondary slot extending from the longitudinal slot, the or each secondary slot configured to receive and provide electrical connection with the second end of a respective post. 
The tube may further comprise a first conductor extending between respective end connectors and electrically coupled with a first group of secondary slots, and a second conductor extending between respective end connectors and electrically coupled with a second group of second slots, wherein the first and second conductors are electrically isolated from each other. 
Each tube may be further provided with complementary couplings at each end to enable mechanical coupling between adjacent tubes.
The base tile may be provided with a plurality of holes extending perpendicular to a plane of the tile, each hole dimensioned relative to an electrical connection post so as to receive a post with an interference fit with the ends of the post protruding from the hole.  Each electrical connection post may be provided with one or more circumferential recesses configured to receive a corresponding protrusion formed in the hole.
Brief Description of the Drawings
An embodiment of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a section elevation view of a base tile incorporated in an embodiment of a photovoltaic tile assembly in accordance with the present invention;
Figure 2 is a top elevation view of the base tile shown in Figure 1;
Figure 3 is a section elevation view of a cover tile incorporated in the photovoltaic tile assembly;
Figure 4 is a top elevation view of the cover tile shown in Figure 3;
Figure 5 is a lateral section view of the photovoltaic tile assembly;
Figure 6 is a transverse section view of the photovoltaic tile assembly;
Figure 7 is a schematic representation of an electrical connection post incorporated in the photovoltaic tile assembly;
Figure 8 is a perspective view of an electrical connection tube incorporated in the photovoltaic tile assembly;
Figure 9 is a plan view of the tube shown in Figure 8;
Figure 10 is a section view of a tube shown in Figures 8 and 9; and,
Figure 11 is a section view of a portion of a cover tile shown in Figures 3 and 4.
Detailed Description of the Preferred Embodiments
Referring to the accompanying drawings, an embodiment of a photovoltaic tile assembly (hereinafter referred to as simply "assembly") 10 comprises a base tile 12 having at least one (and in this particular embodiment, four) solid region 14 through which a mechanical fastener such as a nail or screw is driven for fastening the base tile 12 to an underlying structure such as a roof structure.  It is envisaged that the solid region will not necessarily be predrilled or formed with holes for the mechanical fasteners to allow an installer to select the best location for the fasteners.  However in a variation of this embodiment one or more such holes can be formed.
The assembly 10 further comprises one or more cover tiles 16 each having a photovoltaic cell 18 for converting solar energy into electricity.  The cell 18 generates an electric current that is made available at positive and negative output terminals 20a and 20b respectively, (hereinafter referred to in general as "output terminals 20").
Two forms of cover tile 16 may be provided. In a first from of cover tile 16 the cell 18 is provided on substantially the whole surface area of the tile 16 except the portion of surface area having the output terminals 20. In a second form of cover tile 16 about one third of the surface area immediately below the output terminals 20 is left blank (ie without a photovoltaic cell 18)so that only about the lower two thirds of the surface area of the tile 16 is formed with the cell 18.  As explained in greater detail below in the tile assembly 10, the cover tiles 16 overlap by one third of their surface area with the first form of cover tile 16 being uppermost and fully exposed while the underlying tile 16 is of the second form and has the upper third of its surface area covered.
The cover tiles 16 are electrically and mechanically coupled to a corresponding base tile 12 by electrical connection posts (hereinafter referred to in general as "posts") 22.  The posts 22 are supported within the base tile 12 and have a first end 24 that contacts with and provides electrical connection with respective output terminals 20 of a cover tile 16.  In addition the first end 24 penetrates through the cover tile 16 to provide mechanical attachment of the cover tile to the base tile 12.  As explained in greater detail below particularly with reference to Figure 6, each post 22 also has a second end 26 that is electrically coupled to an electrical connection tube 28 that facilitates the electrical coupling of the cover tile 16 to a power management system (not shown) which may include storage batteries.
Looking at the components of the assembly 10 in more detail, the base tile 12 is typically in the configuration of a square plate having a planar and substantially continuous upper surface 30.  The continuity of the upper surface 30 is interrupted only by the extension of the posts 22 through the surface 30 in a direction perpendicular to the plane of the surface 30.  The posts 22 are in this embodiment arranged in two parallel lines.  As explained further below, a waterproof seal is formed about the posts 22 where they extend through the surface 30.
An under side 32 of the base tile 12 is formed with a plurality of walls or ribs dividing the underside 32 into a number of different sections.  In this particular embodiment, each of the four corners of the base tile 12 is formed of solid material creating the solid portions 14 through which a mechanical fastener such as a nail or screw can be driven.  A pair of parallel walls 34 extend between opposite sides 36 and 38 of the base 12 and in part form a boundary of the solid portions 14.  The base further comprises a plurality of further walls 40 extending perpendicular to the walls 34 and which also bound respective sides of the solid portions 14.  The walls 40 extend between respective adjacent sides 42 and 44 of the base tile 12 and the nearest wall 34.  By this configuration, the under side 32 of the base 12 is formed with compartments 46 adjacent the sides 42 and 44 and a larger central compartment 48.
The compartments 46 and 48 may be left as unfilled voids.  However it is envisaged that the compartments 46 will contain a thermal insulation material and the compartment 48 may optionally contain an electrical power storage means such as a battery 50 with any remaining space in the void 48 filled with insulating material.  In the event that the battery is not included, the entire compartment can be filled with thermal insulation material.  By provision of the thermal insulating material the base tile 12 is able to perform an insulation function.  This function may additionally or alternately be provided by using a thermal insulating material to manufacture the base tile 12.  The walls 34 and 40 may also be provided with longitudinal extending recesses for seating the connection tubes 28.  The tubes 28 are of a length equal to the recess in the walls 34 and 40 in which they are seated.
The assembly 10 also comprises a tile coupling system for providing a water proof coupling between adjacent tile assemblies.  In this embodiment the coupling system comprises a laterally extending tongue 52 that runs along adjacent sides 38 and 44 of the base tile 12.  Each tongue 52 is further provided with a longitudinally extending rubber seal 54.  The tile coupling system also comprises complementary grooves 56 extending longitudinally along adjacent sides 36 and 42 of a base tile 12.  The provision of the tongues 52 and grooves 56 enables a tile assembly 10 to be connected in a waterproof manner on all four sides to other identical tile assemblies 10.
With particular reference to figures 5, 6 and 7, it can be seen that each post 22 is the form of a tube having an opening at the first end 24 for receiving an end cap in the form of a rubber grommet 58.  The end cap or grommet 58 is formed of a resilient material such as rubber and retained in the end 24 by one or both of an interference fit and the use of adhesives.  The post 22 is itself made of an electrically conductive material such as steel or stainless steel and is formed with a pair of circumferential and axially spaced apart grooves or recesses 60.  A conductive spring 62 is electrically and mechanically coupled to the end 26. 
The recesses 60 receive corresponding protrusions formed in the holes formed in the base tile 12 into which the posts 22 are inserted.  The protrusions and grooves or recesses 60 are arranged to form a water proof seal between each post 22 and the base tile 12.  More particularly, the posts 22 are pushed into corresponding holes in the base tile 12 so that the end 24 protrudes from the surface 30 to thereby facilitate connection with the cover tile 16, while the end 26 protrudes into the recess formed in the walls 34 to enable coupling with respective connection tubes 28.
Figures 6, 8, 9 and 10 depict in more detail the nature of the electrical connection tubes 28.  The tube comprises an opening 64 to engage and provide electrical connection with the second ends 26 of respective posts 22.  Each opening 64 comprises a longitudinal slot 66 which, in this embodiment extends for the entire length of the tube 28, together with a plurality of secondary slots 68 that extend from the longitudinal slot 66.  The secondary slots 68 comprise a first length 70 that extends in a circumferential direction, and a second length 72 that extends in the axial direction.  The second length 72 terminates in a circular portion 74.
Electrical end connectors 76 and 78 are provided at each axial end of a connection tube 28 to enable end to end electrical connection between adjacent tubes 28.  In this regard, the end connectors 76 may be in the form of spring loaded or biased male plugs while the end connectors 78 may be in the form of female sockets.  The male plugs 76 can be retracted to be substantially flush with the adjacent ends of its corresponding tube 28 during installation of the base tiles 12, and subsequently be extended by spring action into corresponding sockets 78.
A first conductor 80 connects one of the end connectors 76 to one of the end connectors 78 and also provides electrical coupling with a group of the secondary slots 68.  Similarly, a second conductor 82 provides electrical connection between the other end connectors 76 to 78 and to a second group of the secondary slots 68.  More particularly, the conductors 80 and 82 provide electrical connection to alternate slots 68 which are electrically connected with positive and negative terminals 20a and 20b of the PV cells 18.  Thus in effect, the positive terminals 20a of each of the PV cells 18 is electrically coupled with the conductor 80 while the negative terminals 20b of each of the PV cells 18 is electrically connected with the conductor 82. 
Each of the axial ends of the tube 28 can be formed in a manner to facilitate mechanical coupling with an adjacent tube.  Ideally this will be by way of an interference fit, or "click connection" between adjacent tubes 28.
It is envisaged that the base tiles 12 will be provided in packs together with a pack of grommets 58, with the cover tiles 16 provided in separate packs.
To install the tile assemblies 10 on the roof frame structure 14, the posts 22 (without the grommets 58) are inserted into corresponding holes formed in the base tiles 12 so that the ends 24 protrude beyond the surface 30 and the ends 26 protrude into the recesses or grooves formed in the walls 34 and 40.  Next an individual base tile 12 is attached to a roof structure by hammering nails through the solid portions 14.  Respective connection tubes 28 are then placed in the recesses in the walls 34 and 40 with the ends 26 of the posts 22 located in the slots 66 and aligned with the secondary slots 68.  The tubes are then rotated and slid to lock them in place with the ends 26 of the posts 22 engaged in respective circular portions 74 and the spring 62 pressing on an under surface of the circular portion 74 to facilitate electrical contact with a corresponding conductor 80 or 82. 
This process is then repeated for the next adjacent base tile 12, which, after the posts 22 have been inserted is pushed up against the previously laid base tile 12 so that the tongue 52 of one of the base tiles is received in the groove 56 of the other base tile 12.  During the installation of the connection tube 28 in the adjacent tile the male plugs 76 of one tube may be retracted while the connection tube 28 of the adjacent base tile 12 is rotated into place.  Thereafter the plugs 76 will mate with and extend into the female socket 78 assuming correct alignment of the tubes 28 of the previously laid and adjacent tiles.
In perhaps a simpler installation process, the base tiles 12 may be assembled to include the posts 22 and the connection tubes 28 prior to being fixed to the roof frame structure 14.  In this process when the next tile 12 is laid an installer need only engage the tongues 52 and groove 56, and the male plugs 76 with the female sockets 78 prior to fixing the next tile 12 to the roof frame structure 14. 
Once the base tiles 12 have been laid and secured in place the cover tiles 16 are simply clipped onto the corresponding base tiles 12 by pushing the ends 24 through corresponding holes formed in the cover tile 16 and then pushing the grommets 58 into the ends 24 of the posts 22.  These holes correspond with the output terminals 20 of the cover tiles 16.  As opposite ends of each of the connecting tubes 28 are in electrical contact with each other by virtue of coupling of the connectors 76 of one tube with the connectors 78 of an adjacent tube, electrical connection is provided continuously along each row of tile assemblies 10.  Electrical connection can then be provided with an adjacent row by use of similar tube connectors 28 seated in recesses formed in the walls 70 (see Figure 1).
The cover tiles 16 are dimensioned and configured to vertically overlap each other by about one third of their surface area as in a traditional shingle or tile roof so that a lower portion of one tile overlaps an upper portion of a vertically adjacent but lower tile.  Further, a lower portion of a lowest cover tile 16 on a particular base tile 12 will overlap an upper portion of an uppermost over tile 16 on a vertical adjacent but lower base tile 12.  Additionally the cover tiles 16 will be made from water proof materials.  Accordingly the cover tiles 16, laid in this manner, will in effect provide a second water proof layer for the roof structure and additional thermal insulation.
As depicted in Figures 5 & 6 the lower portion of each tile rests on and is cushioned by the line of grommets 58 of the underlying cover tiles 16. In addition when attaching the cover tiles 16, conventional tile clips or hooks 17 may be inserted between adjacent cover tile 16 which hook over a bottom edge of an overlying tile 16 and hook under the upper edge of an adjacent underlying tile.
The PV cells 18 may be of conventional construction.  However to enhance efficiency, a PV cell 18 as depicted in Figure 11 may be used which comprises a plurality of layers of photovoltaic material 84a, 84b that absorb different frequencies of light where a one way mirror film 86 is provided on a side of the cell 18 incident to incoming light and located above the layer 84a, with a reflector 88 provided in a layer below the layer 84b and facing the one way mirror film 86.  In this way, light passing into the cell 18 through the one way mirror 86 is continually reflected through the photovoltaic layers 84a and 84b between the one way mirror 86 and the reflecting surface 88.  An optically transparent separating layer 90 may be provided between the photovoltaic layers 84a and 84b.  Additionally protective films or layers 91a and 91b are provided on opposite sides of the cell 18 adjacent the mirror film 86 and the reflector 88 respectively.
Modifications and variations in the tile assembly 10 that would be obvious to a person skilled in the art are deemed to be within the scope of the present invention, the nature of which is to be determined from the above description and the appended claims.
In the claims of this application and in the description of the invention, except where the context requires otherwise due to express language or necessary implication, the words "comprise" or variations such as "comprises" or "comprising" are used in an inclusive sense, i.e. to specify the presence of the stated features but not to preclude the presence or addition of further features in various embodiments of the invention.
Claims:
1.     A photovoltaic tile assembly comprising:
a base tile having at least one solid region through which a mechanical fastener is driven for fastening the base tile to an underlying support structure;
one or more cover tiles each having at least one photovoltaic cell and electrical output terminals, the or each cover tile connected to the base tile to cover the base tile including the or each solid region; and,
a tile coupling system providing waterproof coupling between adjacent tiles, the tile coupling system comprising laterally extending tongues running along one side of each base tile and a longitudinal groove running along another side of the base tile adjacent to the tongue, the tongues and grooves configured so as to engage with grooves and tongues respectively of adjacent tiles to form a waterproof seal therebetween.
2.     The photovoltaic tile assembly according to claim 1 further comprising one or more electrical connection posts supported in the base tile, each connection post having a first end for electrical connection with an electrical output terminal of a cover tile.
3.     The photovoltaic tile assembly according to claim 2 wherein the first end of each post extends into a corresponding one of the cover tiles to provide mechanical attachment of that cover tile to the base tile. 
4.     A photovoltaic tile assembly comprising:
a base tile having at least one solid region through which a mechanical fastener is driven for fastening the base tile to an underlying structure;
one or more cover tiles, each cover tile having at least one photovoltaic cell with at least one electrical output terminal; and,
one or more electrical connection posts supported in the base tile, each connection post having a first end for electrical connection with an electrical output terminal of a cover tile, wherein the first end extends into the cover tile to further provide mechanical attachment of the cover tile to the base tile. 
5.     The photovoltaic tile assembly according to any one of claims 2 to 4 further comprising at least one electrical connection tube, each electrical connection tube having an opening to engage and provide electrical connection with a second end of the post.
6.     The photovoltaic tile assembly according to claim 5 wherein each tube comprises at least one end connector at each of its opposite ends whereby the end connectors at one end of one tube can electrically couple with the end connectors at one end of another tube.
7.     A photovoltaic tile assembly comprising:
a base tile;
one or more cover tiles attached to an upper surface of the base tile, the or each cover tile having at least one photovoltaic cell with electrical output terminals; and,
an electrical connection system enabling electrical connection between cover tiles of the same or different base tiles, the electrical connection system comprising: a plurality of electrical connection posts supported in the base tile, each post having first and second ends, the first end being configured to electrically connect with an output terminal of a cover tile; and, one or more electrical connection tubes, each tube having an opening to engage and provide electrical connection with the second end of a post, and end connectors at each axial end of the tube, the end connectors configured to provide electrical connection between ends of adjacent tubes.
8.     The photovoltaic tile assembly according to any one of claims 2 to 7 wherein the or each electrical output terminal comprises a hole formed in its corresponding cover tile and wherein the first end of a connection port extends into the hole.
9.     The photovoltaic tile assembly according to claim 8 further comprising a cap for each post, the cap and the first end of the post configured to engage each other, the cap fitting over the cover tile to thereby retain a corresponding cover tile on the post and between the cap and the base tile. 
10.    The photovoltaic tile assembly according to any one of claims 2 to 7 wherein the base tile is provided with a hole for each of the posts, the holes in the base tile and the posts being relatively configured so that the posts are engaged, and thereby supported, by the base tile.
11.    The photovoltaic tile assembly according to any one of claims 2 to 10 wherein a waterproof seal is formed between the posts and the base tile.
12.    The photovoltaic tile assembly according to any one of claims 2 to 11 wherein the posts are formed with at least one recess with at least one circumferential groove and, the base tile is provided with a protrusion to engage the recess or groove.
13.    The system according to any one of claims 5 to 12 wherein the opening in each tube comprises a longitudinal slot for receiving the second end of a post, the longitudinal slot being open at least one end of the tube.
14.     The system according to claim 13 wherein the longitudinal slot opens onto both ends of the tube.
15.    The system according to claim 13 or 14 further comprising at least one secondary slot extending from the longitudinal slot, the or each secondary slot configured to receive and provide electrical connection with the second end of a respective post. 
16.    The system according to claim 15 wherein the tube further comprises a first conductor extending between respective end connectors and electrically coupled with a first group of secondary slots, and a second conductor extending between respective end connectors and electrically coupled with a second group of second slots, wherein the first and second conductors are electrically isolated from each other.
17.    The system according to any one of claims 5 to 16 wherein each tube is further provided with complementary couplings at each end to enable mechanical coupling between adjacent tubes.
18.    The system according to any one of claims 6 to 17 wherein the or each end connector at one end of the tube comprises a first connector that can be moved between an extended and a retracted position.
19.    The system according to claim 18 wherein the first connector is biased toward the extended position.
20.    The system according to claim 18 or 19 wherein the or each end connector at an opposite end of the tube comprises a second connector for receiving a corresponding plug.
21.    The system according to claim 20 wherein the first connector is a plug and the second connector is a socket.
22.    The tile assembly according to any one of claims 1 to 21 wherein the base tile contains an electrical storage device electrically coupled to the photovoltaic cells.
23.    The tile assembly according to any one of claims 1 to 22 wherein each base tile comprises one or more compartments containing a thermal insulating material.
24.    The tile assembly according to any one of claims 1 to 22 wherein the base tile is made from a thermal insulating material.
25.    The tile assembly according to any one of claims 1 to 24 wherein a plurality of cover tiles are attached to the base tile and wherein at least one cover tile partially overlaps another cover tile.
26.    The tile assembly according to any one of claims 1 to 25 wherein the cover tiles from a waterproof layer one the base tile.
ABSTRACT
A photovoltaic tile assembly 10 comprises a base tile 12 having at least one solid region 14 through which a mechanical fastener is driven for fastening the base tile 12 to an underlying roof structure.  The assembly 10 further comprises one or more cover tiles 16 each having a photovoltaic cell 18 for converting solar energy into electricity.  The cover tiles 16 are electrically and mechanically coupled to a corresponding base tile 12 by electrical connection posts 22.  The posts 22 are supported within the base tile 12 and have a first end 24 that contacts with and provides electrical connection with respective output terminals 20 of the cover tile 16.  Additionally, the first end 20 penetrates through the cover tile 16 to provide mechanical attachment of the cover tile 16 to a base tile 12.  Each post 22 also has a second end 26 that is electrically coupled to an electrical connection tube 28 to facilitate electrical coupling of the cover tiles 16 to a power management system.  Tubes 28 are provided with electrical connectors 76 and 78 at opposite axial ends to enable electrical connection with adjacent tubes 28 in adjacent tile assemblies 10.
Figure 6
Figure 1
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Figure 2
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Figure 3
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Figure 4
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Figure 5
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Figure 6
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Figure 7
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Figure 8
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Figure 9
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Figure 10
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Figure 11
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