[发明专利]改进的光伏器件和方法

说明书

本发明是在能源部决标的合同DE-FC36-07G01754下，利用美国政府的支持进行的。美国政府在本发明中具有确定的权利。

优先权要求

本申请要求美国临时申请61/050,341(2008年5月5日提交)；61/098,941(2008年9月22日提交)；和61/149,451(2009年2月3日提交)的申请日的权益，这些临时申请的内容通过引用将它们全部结合到此。

发明领域

本发明涉及改进的光伏器件(“PVD”)及使用方法，更具体地涉及一种改进的光伏器件及其用为系统的应用，所述改进的光伏器件具有集成定位器和用于将电流传送给所述改进的光伏器件或传送来自所述改进的光伏器件的电流的电端子机构。

发明背景

对改进PV器件，尤其是被集成到建筑物结构体(例如，天花盖板或外壁覆盖物)内的那些器件的将要成功使用的努力应当满足大量的标准。PV器件应当是耐久的(例如，长寿命的，密封抗湿气的和其它环境条件)并且在产品的适宜寿命内保护不受机械损伤，所述的适宜寿命优选至少10年，更优选至少25年。所述器件应当容易安装(例如，类似于常规天花盖板或外壁覆盖物的安装)或更换(例如，损坏的情况下)。可以适宜的是提供用于将各个PV器件彼此电连接，然后电连接到系统其余部分(BOS)的装置。另外，PV器件应当至少在前表面上传送UV和可见光而不使前表面层的材料降解。

为了制备这种对于消费者适宜的全封装件(full package)并且为了在市场上得到广泛承认，系统应当对于建造和安装是便宜的。这可以有助于促进能量的更低产生费用，从而使PV技术相对于产生电力的其它装置更有竞争性。

现今PV器件可商购，但是它们遭受一个或多个不足。在一些情况下，特别是在室顶应用中，可能必须产生多个屋顶穿透，导致可能不得不随后密封屋顶要防泄漏。在其它情形下，可能需要大量布线以将PV系统连接在一起。屋顶穿透和/或大量布线可能使安装耗时并且昂贵。

此外，目前的PV器件可能还包括由于它们的构造方法而导致的功能不足。不具有包封边缘的层压PV器件对于层压体可能存在机械和环境挑战。具有第二周界边(secondary perimeter edges)的PV器件可以解决此问题，但是由于这种类似的保护添加在边缘处得到的厚度改变，PV器件可以容易被灰尘、湿气和其它物质污染。

用于PV器件的现有技术紧固系统可以允许将器件直接安装到建筑物结构体上或它们可以将器件紧固到建筑物外部(例如，屋顶板或外包覆层)上的板条、沟槽或“轨道”(“站位(stand-offs)”)上。这些系统可能是复杂的，典型不与常规包覆材料(例如，天花盖板或滑板)安装相同，并且因此，可能安装昂贵。此外，它们可能在视觉上不吸引人，因为它们不像常规建筑材料。为了安装PV器件可以每2-4英尺就需要站位。因此，安装费用可能与制品的费用一样或更高。例如，此类型安装系统的一个主要缺点在于，它本身需要防潮。换言之，将站位外部安装到屋顶系统并且穿透屋顶系统，从而提供潜在的漏水位。为了防止这种情况，必须使每个站位各自适应气候条件，这是代价高的，耗时并且不可靠的。

定位和/或电连接结构元件不是必须结合的(取决于具体的现有技术参考文献)。现有技术定位结构元件没有考虑多数建筑物结构体的可变性，特别是屋顶结构体的可变性，并且可能不或不与现有的屋顶材料和设计相一致。尽管这些进步，但是仍然需要提出对于各种应用的备选解决方案。

在可以属于这种技术的文献中，包括下列专利文献：US4040867；US4321416；US4322261；US5575861；US5743970；US5647915；US5590495；US20060225776；US20060266406；US20070084501；US 2008/0035140A1；7328534B2；US4830038；US5008062；US5164020；US5437735；US7049803；JP-A-58021874；DE-A-2757765；EP867041；EP1744372；美国临时申请61/050,341(2008年5月5日提交)；61/098,941(2008年9月22日提交)；61/149,451(2009年2月03日提交)，和与本申请同时提交的PCT申请代理备案号67558-WO-PCT(1062A-016WO)；67666-WO-PCT(1062A-017WO)；和68428-WO-PCT(1062A-019WO)，所有这些文献均出于全部的目的而通过引用结合在此。

发明概述