光伏電池到氟聚合物結構隔膜上的附接系統的製作方法

2023-07-05 20:13:21

專利名稱：光伏電池到氟聚合物結構隔膜上的附接系統的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種可伸展的建築隔膜系統，一個光伏器件被固定在該建築隔膜系統上。該器件被一個氟聚合物薄膜保護層如ETFE覆蓋，並且繞著其周界被一個外殼經由一種可粘合的材料固定到該氟聚合物薄膜和隔膜上，或可替代地通過將該氟聚合物薄膜直接密封到該隔膜上並且牢固地包住該光伏器件。
背景技術：
光伏器件(也稱為太陽能電池或太陽能模塊)可以附於建築物結構的屋頂上。這些器件將來自太陽的光能轉化成可以被使用或被存儲而用於後面使用的電。許多建築具有對於太陽能電池或太陽能模塊安置而言所希望的屋頂。傳統上，光伏系統的安裝涉及到使用機械緊固件(例如螺栓或螺釘)將該器件附接到屋頂上。儘管這對於固定器件來說可以是有效的，但是在安裝的過程中可能發生對屋頂的損害。例如，這些孔洞可能會洩漏，這些孔洞可能是其他最後失效(例如撕裂或開裂) 的根源和/或螺釘或螺栓的安裝可能是耗時的並且要求緊固件孔洞的精確測量和鑽孔。或許更重要的是，機械緊固件是相對永久性的，並且光伏器件可能不容易在不留下受損的屋頂部分的情況下進行移動或拆除。在屋頂具有「張緊的」或空氣支撐類型的構造的地方，此類關於將光伏器件固定到屋頂上的問題被加重。建築隔膜被用於張緊或空氣支撐類型的構造中，在這種構造中該隔膜被拉伸(被置於張力下)橫跨多個支撐構件。將一個光伏器件通過螺釘或緊固件固定到此種建築隔膜上總是或者導致該隔膜因撕裂而完全失效亦或最起碼提供了往往允許洩漏的孔洞。因此，對於將光伏器件固定到建築隔膜上的方式存在著需要，這些隔膜不會損害其抗水特性並且被整合到該蓋屋頂系統之中。發明簡述本發明出乎意料地提供了一種光伏器件/建築隔膜系統，它有利地具有了可伸展的特性，使得該系統具有延長/伸展/收縮/變形而不損害該光伏器件的能力。在一個方面，可以理解的是位於下面的建築隔膜具有符合給定的大氣條件(熱、冷、雨、雪、風、等)的物理屬性，而該光伏器件一般是較不柔性的。然而，通過該系統的獨特構造，這種建築隔膜可以順應這些變化同時該光伏器件保持是相對不可伸展的。作為一種隱喻，它可以被認為是類似於加利福尼亞的抗震建築物，其中該建築物被支持在一系列會吸收由於地震產生的變形的滾輪/彈簧上，而該建築物的其餘部分無需順應。類似地，位於下面的建築隔膜系統可以適應於所施加的應力以及和天氣有關的條件，但是卻不要求該光伏器件這樣做。
該系統包括一個光伏器件/建築隔膜系統，該光伏器件/建築隔膜系統包括一種氟聚合物包封的增強物層、一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件、一個覆蓋並且伸展超過該光伏器件周界的氟聚合物層如乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)或FEP(—個覆蓋層)、以及一個在該氟聚合物覆蓋層與該氟聚合物包封的增強物層之間的可粘合的層。 該可粘合的層將該光伏器件密封在該覆蓋層與該氟聚合物包封的增強物層之間，從而使得該器件被固定但是隨著該氟聚合物包封的增強物層伸展和拉伸可以在不同的方向移動。本發明還提供了一個光伏器件/建築隔膜系統，該光伏器件/建築隔膜系統包括一種氟聚合物包封的增強物層、一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件、 以及一個覆蓋並且伸展超過該光伏器件周界的氟聚合物覆蓋層，如乙烯四氟乙烯共聚物層 (ETFE)或FEP。伸展超過該光伏器件的這些尺寸的氟聚合物覆蓋層的周界部分被粘結到該氟聚合物包封的增強物層上。該氟聚合物覆蓋層，如一個ETFE或FEP層，因此將該光伏器件密封在該覆蓋層與該氟聚合物包封的增強物層之間，從而使得該器件被固定但是隨著該氟聚合物包封的增強物層伸展和拉伸可以在不同的方向移動。如以上指出的，通過包含在此描述的系統的這些層，該系統本身是足夠柔性的而能經受住由於風、雨、雪、熱、冷、等等造成的物理變化。該構造是獨特的，其中，例如該氟聚合物/增強物層、可粘合的層、和/或一種粘合劑全部都為最終構造體提供可伸展性。儘管披露了多個實施方案，但是對於本領域的普通技術人員而言從以下詳細說明中本發明仍有其他實施方案將變得清楚。如將清楚的是，本發明能夠在不同的明顯的方面有變更，所有的均不背離本發明的精神和範圍。因此，這些詳細說明應被認為在性質上是說明性的而非限制性的。附圖簡要說明

圖1提供了本發明的一個實施方案。圖2提供了圖1的一個側面。圖3提供了本發明的另一個實施方案。圖4提供了圖3的一個側面。圖5是本發明的一個替代實施方案。圖6是本發明的另一個替代實施方案。圖7展示了本發明的一個框架系統。圖8提供了一個描繪圖，其中一個保護襟翼有助於防止雜物影響一個通過本發明的實施方案而被固定到基底上的光伏器件。詳細說明在本說明書和權利要求中，術語「包含」和「包括」是開放的術語並且應解釋為是指「包括但不限於……」。這些術語涵蓋了更加限制性的術語「基本上由…組成」和「由…組成」。必須注意，如在此以及在所附權利要求書中使用的，除非上下文另外明確地確定， 否則單數形式「一種/ 一個(a/an)」、以及「該(the) 」包括複數性的指代。同樣，術語「一種」、「一個或多個」以及「至少一個」在此能夠可互換地使用。還應該注意的是，術語「包括」、 「包含」、「其特徵為」以及「具有」能夠可互換地使用。除非另外定義，否則在此使用的所有技術的和科學的術語都具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。出於所有的目的，在此確切提及的所有公開物和專利都通過引用以其全文結合在此，這些目的包括說明和披露這些化學品、儀器、統計分析以及方法論(它們在可能與本發明相關而使用的公開物中進行了報告)。在本說明書中引用的所有參考文獻均應被認為表明了本領域的技術水平。在此任何事物都不應解釋為是承認本發明由於先有發明而沒有資格先於此類披露。一方面，本發明出人意料地提供了將一個光伏器件固定到一個張緊的或空氣支撐的建築隔膜結構上的一個系統，這種固定是通過使用或者一個氟聚合物覆蓋層(例如， ETFE或FEP)的一個「封蔽」，該氟聚合物覆蓋層環繞了該光伏器件並且附接到該隔膜結構上，或者通過具有一塊氟聚合物覆蓋層伸展穿過該光伏器件的周界並且然後將該氟聚合物覆蓋層通過一個可粘合的層來粘合到該隔膜上。這種系統的一個優點是從該系統中拆除並且更換光伏部件而不損害位於下面的支撐物的能力。因此，當一個光伏部件受到損害、被磨損、要求維護，等等時，該部件可以簡單地進行拆除並且或者進行更換亦或修理並且再次附接，而不需要同更傳統的系統一樣通過緊固件或螺釘來進行再附接。應理解的是另一個優點是，該光伏部件被牢固地緊固到該系統上，使得它可以經受風、雨、雪、熱、冷、等等，同時仍然適應該隔膜的柔性以及伸長。該 「封蔽」系統提供了改換/更換這種器件同時仍提供一種足夠強的接合而使這些元件不會造成部件很容易地從該系統中分離的一種能力。短語「光伏器件」包括含晶態矽、a_矽(非晶態矽)的光伏電池、太陽能電池或模塊；CIGS(銅銦鎵聯硒化物或二硫化物)；DSSC(染料敏化的太陽能電池)；OPV(有機光伏的)；CdTe (碲化鎘)；GdAs (砷化鎵)或例如Unisolar PVL-136疊層材料以及類似物。該光伏的構造可以是剛性的，如具有玻璃前表面的或柔性的晶態矽，如具有ETFE前表面的薄膜非晶態矽。短語「建築隔膜」是本領域已知的並且旨在包括結構元件，更確切地是「纖維結構」，在此還稱為「建築隔膜結構」、「建築結構」或簡稱為「結構」或「複合材料」，後兩個術語互換使用。例子包括帳篷、遮陽篷、天篷、遮陰的停車篷結構、運動場、圓形劇場、飛機場以及類似物。在一些方面，該結構是典型地僅帶有張緊應力而沒有壓縮或彎曲的一種張緊的或張力的結構。在具體實例中，在此所披露的結構滿足了一個所提出的用於在隔膜平面內僅帶有張力或剪力的工業標準。術語「氟聚合物」在本領域是已知的並且旨在包括例如，聚四氟乙烯，四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(例如四氟乙烯-全氟(丙基乙烯基醚))，FEP(氟化的乙烯丙烯共聚物)，聚氟乙烯，聚偏二氟乙烯，以及氟乙烯、氯三氟乙烯、和/或偏二氟乙烯(即VDF)與一種或多種烯鍵式不飽和單體的共聚物，這些單體是例如烯類(如乙烯、丙烯、丁烯、以及1-辛烯)、氯烯烴類(如氯乙烯和四氟乙烯)、氯氟烯烴類(如氯三氟乙烯)、氟烯烴類(例如三氟乙烯、四氟乙烯(即TFE)、1-氫五氟丙烯、2-氫五氟丙烯、六氟丙烯(即HFP)、以及氟乙烯)、全氟烷氧基烷基乙烯基醚類(如，CF30CF2CF2CF20CF = CF2)、全氟烷基乙烯基醚類(例如，CF3OCF = CF2 和 CF3C2CF2OCF = CF2)、 以及它們的組合。這些氟聚合物可以是可熔融加工的，例如，在以下物質的情況下聚偏二氟乙烯； 偏二氟乙烯的共聚物；四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物；四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物；乙烯和四氟乙烯的共聚物以及其他可熔融加工的氟塑料；或者該氟聚合物可以不是可熔融加工的，例如在聚四氟乙烯、TFE和低水平的氟化的乙烯基醚的共聚物、以及固化的氟彈性體的情況下。有用的氟聚合物包括HFP、TFEJP VDF的共聚物(即，THV)。THV聚合物的例子包括由美國泰良有限責任公司(Dyneon，LLC)在商品名稱「DYNEON THV」下推向市場的那些。其他有用的氟聚合物還包括乙烯、TFEJP HFP的共聚物。此種聚合物是例如在商品名稱「DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC HTE 」下由美國泰良有限責任公司推向市場的那些。另外的可商購的含偏二氟乙烯的氟聚合物包括例如，具有以下這些商品名稱的氟聚合物；由賓夕凡尼亞州費城的阿科瑪(Arkema, Philadelphia, Pa)推向市場的 「KYNAR」(例如，「KYNAR 740」)；由新澤西州西德特福德的美國蘇威萊克斯的(Solvay Solexis USA,West D印tford，N. J.)推向市場的「HYLAR」(例如，「HYLAR 700」)和「SOLEF」； 以及由美國泰良有限責任公司推向市場的「DYNEON PVDF Fluoroplastics」(例如，「DYNEON FP 109/0001」)。偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物也是有用的。這些包括例如由阿科瑪推向市場的 KYNARFLEX (例如 KYNARFLEX 2800 或 KYNARFLEX 2550)。可商購的氟乙烯氟聚合物包括例如那些由德拉瓦州威爾明頓的Ε. I.杜邦內穆爾公司(E.I.du Pont de Nemours & Company, Wilmington, Del)在商品名稱 「TEDLAR」 下推向市場的氟乙烯均聚物。有用的氟聚合物還包括四氟乙烯和丙烯的共聚物(TFE/P)。此種聚合物是可商購的，例如在商品名稱「AFLAS」下由AGC化學美國公司(AGCChemicals America)推向市場的或由德拉瓦州威爾明頓的Ε. I.杜邦內穆爾公司推向市場的「VIT0N」。有用的氟聚合物還包括乙烯和TFE的共聚物(即，「ETFE」)。此種聚合物可以在商業上獲得例如，在商品名稱「DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6210A」、「DYNEON FLU0R0THERM0PLASTIC ET 6235」下，或由美國泰良有限責任公司推向市場，或自大金美國公司(Daikin America Inc)在商品名稱 「NE0FL0N ETFE" T (例如 NE0FL0N ETFE EP521、 EP54U EP543, EP610或EP620)推向市場，或自德拉瓦州威爾明頓的Ε. I.杜邦內穆爾公司在商品名稱「 TEFZEL，，下推向市場。此外，有用的氟聚合物包括乙烯和氯三氟乙烯的共聚物(ECTFE)。商業例子包括來自蘇威萊克斯公司(Solvay Solexis Corp)的Halar 350和Halar 500樹脂。其他有用的氟聚合物基本上包括氯三氟乙烯的均聚物(PCTFE)，如來自霍尼韋爾公司(Honeywell)的 Aclar0改性的氟聚合物，總體上是一個氟聚合物子群，也是有用的。附接在改性的(功能化的)氟聚合物中的合適的官能團是羧酸基團，例如馬來酸的或琥珀酸的酸酐(水解成羧酸基團)、碳酸酯、環氧化物、丙烯酸酯以及其衍生物，例如甲基丙烯酸酯、磷酸以及磺酸。可商購的改性的氟聚合物包括來自朝日(Asahi)的Fluon LM-ETFE AH、來自大金(Daikin) 的 Neoflon EFEP RP5000 和 Neoflon ETFE EP7000 以及來自杜邦(DuPont)的 iTefzel
7HT2202。只要氟聚合物可以被加工，氟聚合物基底能以任何形式(例如，薄膜、帶、片、絲網、珠粒、顆粒、或一種模製的或成型的物品)來提供。一般選擇氟聚合物作為外層以便提供耐化學性、電絕緣性、耐氣候性、和/或對溼氣的阻擋。術語「包封的」旨在表示該增強材料覆蓋有一種氟聚合物。這種塗層不必需要是在覆蓋範圍或厚度上是均勻的但是總體上塗覆了這些纖維或增強物。這種包封材料可以被浸漬、噴霧、塗漆、氣相沉積、層疊(等等)到該增強物上。此外，該包封物(例如，氟聚合物) 可以在升高的溫度下進行燒結。例如，一種包封的增強物構造體可以通過用PTFE或類似物以已知的方式(如通過從一種懸浮體施加該PTFE並且將所施加的PTFE熔化，如根據授予庫克(Cook)的美國專利號3，928，703的傳授內容)來塗覆或浸漬一種增強物基底(例如玻璃纖維)而形成。包封的增強物構造體是本領域已知的並且可以通過在Non-melt Processible Fluoroplastics :The Definitive User' s Guide and Databook,Sina Ebnesajjad, 2000, Plastics Design Library, Norwich, NY中描述的方法製備，將其內容通過引用結合在此。 參見例如第175至178頁。簡言之，使一種玻璃纖維織物穿過一種氟聚合物分散體。從織物中將過量的材料除去並且將該材料乾燥。這個過程可以重複多次並且接著該複合材料可以經受焙燒、壓延和/或燒結。例如，可以將一種紡織的玻璃纖維織物進行熱清潔(heat-clean)以將殘餘膠料最小化。一個塗層可以通過將該基底浸漬在PTFE(從杜邦獲得的TE3879並且以53%的固體來施加)的水性分散體中而施加一個塗層。然後在一個單或多區的塗覆塔中將該塗層乾燥和燒結，其中乾燥溫度是350 °F並且燒結區溫度是680 T。該構造體可以用一個可粘合的層的表面塗層(topcoat)來完成，例如使用一種 FEP分散體(從杜邦獲得的TE-9568並且以38%的固體來施加)。該表面塗層可以通過浸漬、乾燥並且在一個單或多區的塔內燒結而施加。乾燥溫度是約350 T，並且燒結溫度是約 680 0F。如果希望的話，可以在該包封溶液/分散體中包括一種添加劑或多種添加劑的混合物以產生所希望的效果。例如，可以將一種著色劑或染料，紫外線穩定劑，或殺真菌劑、殺細菌劑、殺白粉菌劑或其他殺生物的試劑的一種混合物摻入該材料中，以產生一種具有視覺效應或增強的耐環境作用的薄膜。包封的增強物構造體的合適例子包括建築隔膜。包封的增強物包括由使用隨後燒結的PTFE所包封的玻璃纖維基底製備的那些。例子包括由聖戈班高功能塑料公司(美國新罕布夏州，梅裡馬克(Merrimack，New Hampshire))的SHEERFILL 產品，例如SHEERFILL IIA、I-HT, II-HT, IVA 或 V，DURASKIN(德國費爾賽達(Verseidag))、SKYTOP (日本，中興化成(Chukoh))或 SOLUS (南韓，泰康利(Taconic))。術語「增強物」是本領域中所認可的並且旨在包括以下材料織物、紡織品、非紡織品、鋪設物、網孔材料、以及類似物。合適的增強物材料包括例如，玻璃、玻璃纖維、芳族聚醯胺、聚酯、聚醯胺、碳纖維、金屬纖維、滷代聚合物、以及類似物。根據本發明可以使用能夠經受加工溫度並且能夠維持結構上的靜態和動態機械負載的、任何合適的紡織品材料作為該增強材料。例子包括除其他之外的，玻璃纖維，陶瓷，石墨(碳)，PBI (聚苯並咪唑)，聚芳醯胺如KEVLAR和Ν0ΜΕΧ，聚酯如REEMAY，聚醯胺，聚醯亞胺，熱塑性塑料如TEFZEL (ETFE)，聚醚碸，聚醚醯亞胺，聚醚酮，酚醛基纖維(novoloid phenolic fiber)如KYNOL，PTFE，棉花，以及其他天然的及合成的纖維。這種增強材料可以包括紗線長絲、單絲、切膜或組裝為一種紡織品的類似物。該增強材料還可以包括一種金屬材料，例如鋼絲或鋼絲網或類似物。在一個方面，該增強材料包括玻璃纖維。具體地，可以經受至少360°C的加工溫度的材料是所希望的。術語「接觸」是指該光伏器件可以與一種材料直接接觸或間接接觸，如在一種密封劑包繞一部分或全部該光伏器件地方。接觸還應被理解為包括其中隨著對於氟聚合物包封的增強物層的應力引起該層變形(例如，風、雪、雨)該光伏器件可以移動並且再定位的情況。因此，在該光伏器件與包圍層之間的接觸是這樣的，使得該構造體不是那樣剛性的而引起該光伏器件破壞(由於一個或多個包圍層上的外部應力)。此外，該光伏器件可以與該建築系統一起「移動」(當被施加在上面時，隨著該系統自身移動)。術語「可粘合的層」旨在包括兩類型的材料。在一個方面，該可粘合的層是具有類似於該氟聚合物材料的特徵但是被適配為提供粘合劑特徵用於粘附到另一種材料(例如另一種氟聚合物)上的一個層。合適的可粘合的材料包括例如PFA、PVDF、ETFE、THV或FEP。 該可粘合的層可以進一步包括一種或多種增強材料以幫助增強該構造體。另一個方面，該可粘合的層、該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物或兩種可以是經表面處理的。總體上，親水性官能度被附接到該氟聚合物表面上，從而使它更容易潤溼並且提供了化學結合的機會。存在幾種方法來使一個氟聚合物表面功能化，包括等離子體蝕刻、電暈處理、化學氣相沉積、或它們的任意組合。在另一個實施方案中，等離子體蝕刻包括反應性的等離子體，例如氫氣、氧氣、乙炔、甲烷、以及它們與氮氣、氬氣、和氦氣的混合物。電暈處理可以在反應性烴類蒸汽的存在下進行，該烴類蒸汽是例如酮類(例如丙酮)、 C1-C4碳鏈長度的醇類、對氯苯乙烯、丙烯腈、丙二胺、無水氨、苯乙烯磺酸、四氯化碳、四亞乙基五胺、環己胺、鈦酸四異丙酯、癸胺、四氫呋喃、二亞乙基三胺、叔丁胺、乙二胺、甲苯-2， 4- 二異氰酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、三亞乙基四胺、己烷、三乙胺、甲醇、乙酸乙烯酯、甲基異丙基胺、乙烯基丁基醚、甲基丙烯酸甲酯、2-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、二甲苯或它們的混合物。一些技術使用了包括這些方法之一的多個步驟的組合。例如，表面活化可以通過在一種受激發的氣體種類的存在下的等離子體或電暈來完成。不受理論所限制，已發現該方法提供了在一種改性的氟聚合物與一種非氟聚合物界面(或一種第二改性的氟聚合物)之間的強力的層間粘合。在一種方式中，氟聚合物以及非氟聚合物的成形物是各自單獨形成的。隨後，將該氟聚合物成形物通過在以下美國專利號中描述的處理方法進行表面處理3, 030，290 ；3, 255，099 ；3, 274，089 ；3, 274，090 ； 3，274，091 ；3，275，540 ；3，284，331 ；3，291，712 ；3，296，011 ；3，391，314 ；3，397，132 ； 3，485，734 ；3, 507，763 ；3, 676，181 ；4, 549，921 ；和 6，726，979，出於所有目的將其傳授內容通過引用以其全文結合在此。然後，將產生的改性的氟聚合物以及非氟聚合物的成形物一起進行接觸(例如通過熱層疊)以形成一種多層薄膜。此外，可以對該多層薄膜用UVA、UVB 和/或UVC範圍內的波長進行UV輻射。
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在一方面，將該氟聚合物基底的表面使用電暈放電進行處理，其中將電極區域用丙酮、C1-C4碳鏈長度的醇、四氫呋喃、甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸異丙酯或乙酸丙酯蒸氣浸沒。電暈放電是通過在兩個間隔開的電極之間存在的一種氣態介質的電容交換而產生的，其中的至少一個電極通過一個介電阻擋層而與該氣態介質絕緣。電暈放電因為其電容性質而在某種程度上在來源上受限於交流電。它是一種高電壓低電流現象，其中電壓典型地以千伏為單位測量並且電流典型地以毫安測量。電暈放電可以在寬的壓力和頻率範圍上得以保持。從0.2至10個大氣壓的壓力總體上限定了電暈放電操作的限度並且一般大氣壓是所希望的。可以適宜地使用範圍從20Hz至IOOkHz的頻率。特別地，範圍是從500Hz、 尤其是3000Hz至IOkHz。涉及電暈放電處理程序的所有細節在轉讓給美國Ε. I.杜邦內穆爾公司(Ε. I. du Pont de Nemours and Company,USA)的一系列美國專利中提供，並且描述在期滿的美國專利號3，676，181中以及聖戈班高功能塑料公司的美國專利號6，726，979中，出於所有的目的將它們的傳授內容通過引用以其全文結合在此。所提出的技術的一個例子可以在美國專利號3，676，181(卡哇伊(Kowalski))中找到。在另一方面，將該氟聚合物的表面使用等離子體進行處理。術語「等離子體增強的化學氣相沉積」(PECVD)在本領域是已知的並且是指一種將薄膜從氣態(蒸氣)至固態沉積到一個基底上的方法。在該過程中涉及到一些化學反應，這些反應在反應氣體的等離子體產生之後發生。該等離子體總體上是通過RF(AC)頻率或兩個電極之間的DC放電產生的， 其中在這些電極之間放置了該基底並且該空間充滿了反應氣體。等離子體是在其中顯著百分比的原子或分子被電離從而產生反應性的離子、電子、基團以及UV輻射的任何氣體。術語「未包封的」旨在表示未經塗覆、處理或以其他方式與一種氟聚合物相接觸的增強物的一個部分或表面，例如，該表面是未改性的或原樣的。因此，一方面，該光伏器件/建築隔膜構造體可以是「單面的」；也就是說，該增強物的一側包括一種氟聚合物並且該增強物的另一側不包括氟聚合物並且是未包封的。然後可以對這個未改性的表面進一步進行處理。一個「單面的」增強物的適當例子包括傳送微波的複合材料。例如，可以仔細控制該氟聚合物分散體的施加並且將其集中在該增強物的表面處，其中滲透作用足以實現所希望的結合。實現這的一種方法是通過接觸輥塗覆，其中一個輥通過觸碰或「舔舐」該表面而將塗料傳遞到織物上，以便將該塗層僅施加到該織物的一側上。另一種方法是接觸輥塗覆與隨後的傾倒塗覆的一個組合。接觸塗覆將塗層的施加限制在一側上而傾倒塗覆則可以用來積聚另外的塗層厚度。應該控制分散體的滲透深度，使得在另一側上不發生明顯的液體滲透或「滲膠 (bleed through)」。在該織物的未塗覆側面上不應該存在可見的樹脂。滲透深度應該總體上不超過總的增強物厚度的50%。消除氟聚合物分散體的滲漏取決於多個因素，包括增強物的密度、分散體的粘度、 分散體的比重、塗覆方法以及其對應的參數(如塗覆時間)等等。一種氟聚合物分散體可以基於生產所希望的產物所要求的特徵進行選擇。所選擇的特定分散體具有足夠的滲透而能在該增強物與其所關聯的部件之間產生足夠的結合。根據該增強物的厚度以及孔隙率、所希望的最終產品的重量、最終產品的剛度、等等，可以利用具有廣的粘度範圍的分散體。氟聚合物分散體的比重也影響塗層的特性。該分散體的比重應該是在1. 05與1. 5 之間的範圍內，更特別是至少1. 35。塗層的重量應該是約0. 5盎司/平方碼並且小於約50
盎司/平方碼。在本發明中有用的氟聚合物可以是選自本領域普通技術人員已知的那些，如在美國專利號4，770，927(埃芬貝格爾(Effenberger)等人)中描述的，將其披露內容通過引用以其全文結合在此。對本發明有用的可商購的氟聚合物產品包括以下的全氟塑料PTFE 例如 Daikin Polyflon ；Dupont Teflon ；ICI Fluon ；Ausimont Algoflon ；FEP 例如 Daikin Neoflon ；Dupont Teflon ；PFA 例如 Daikin Neoflon ；Dupont Teflon ；Ausimont Hyflon ；MFA 例如 Ausimont Hyflon ；氣彈性體例如Dupont Viton ；3M Fluorel ；Ausimont Tecnoflon ；Daikin Daiel ； Asahi Glass Aflas ；禾口 / 或全氟彈性體例如 Dupont Kalrez ；DaikinPerfluor0這些氟聚合物還可以包括填充劑、顏料以及其他添加劑，其例子包括二氧化鈦、 滑石、石墨、碳黑、鎘顏料、玻璃、金屬粉末和片狀粉，以及其他高溫材料如砂、飛灰、等。這些增強物層可以用該氟聚合物通過採用豎直塗覆塔、噴塗機、逆輥塗布器、輥塗布器、水平塗布器的不同技術與刮刀、接觸輥塗覆或本領域已知的其他方法來塗覆。該構造體可以用一個可粘合的層的表面塗層來完成，例如使用一種FEP分散體 (從杜邦獲得的TE-9568並且以38%的固體來施加)。該表面塗層可以通過浸漬、乾燥並且在一個單或多區的塔內燒結而施加。乾燥溫度是約350 °F，並且燒結溫度是約680下。如果希望的話，可以在該包封溶液/分散體中包括一種添加劑或多種添加劑的混合物以產生所希望的效果。例如，可以將一種著色劑或染料，紫外線穩定劑，或殺真菌劑、殺細菌劑、殺白粉菌劑或其他殺生物的試劑的一種混合物摻入該材料中以產生一種具有增強的耐環境作用的薄膜。「單面的」層的例子包括由聖戈班高功能塑料公司(美國新罕布夏州，梅裡馬克)製造的那些，如RAYDEL 材料，例如M15-0S和M26-0S，它們是單側塗覆有PTFE的玻璃纖維。現在參照圖1和圖2，該光伏器件/建築系統10包括一個基底氟聚合物包封的增強物層15，該增強物層與一個光伏器件20進行接觸，該光伏器件被一個氟聚合物覆蓋層 25 (例如ETFE或FEP層)覆蓋。通過粘合層30，覆蓋層25被粘結到氟聚合物包封的增強物層15上。用於粘合層30的合適材料包括，例如，熱可粘合的氟聚合物，如PFA、PVDF, THV, ETFE 或 FEP。光伏器件20可以是任何適當的光伏電池、太陽能電池、晶態矽、非晶態矽、CIGS、 CIS、CdTe、DSSC、OPV、或，例如，一種Unisolar PVL-136疊層材料或類似物。該光伏構造可以是剛性的，如具有玻璃前表面的或柔性的晶態矽，如具有例如ETFE前表面的薄膜非晶態娃。
層15、25和30如在此所討論的並且不應受到限制。在一個實施方案中，粘合層30 已經進行表面處理了(例如，電暈或等離子體處理的)以協助該氟聚合物層15與氟聚合物覆蓋層25之間的附著。在一方面，這些層是彼此熱粘結的。考慮了在此描述的不同粘合/粘附方法的組合併且將其作為本發明的一部分包含在內。術語「粘合劑」是本領域已知的並且包括可以將兩個表面彼此粘合的不同材料。合適的粘合劑包括例如，氯丁橡膠、丁基橡膠(例如，Heliobond PVA 600BT)、兩部分的環氧化物(two part印oxy)、矽酮填縫劑、或聚氨酯粘合劑。應理解的是「每個層」可以是條帶、圓形附件、方形附件、長形物、等等。該層不需要在性質上是連續的或單一的，但是足以向相鄰的層提供足夠的接觸表面以實現該層的目的。圖2描繪了在將氟聚合物覆蓋層25粘合到粘合層30 (該粘合層被布置到氟聚合物包封的增強物層15上)上之前的情形下的系統10。圖3和圖4提供了本發明的光伏器件/建築系統10的一個替代實施方案。一個光伏器件20被固定在氟聚合物覆蓋層25 (例如，ETFE或FEP)與氟聚合物包封的增強物層 15之間。在一個方面，該氟聚合物覆蓋層25已經如以上所述的進行了表面處理(例如，一種電暈工藝或等離子體)。在另一個方面，氟聚合物包封的增強物層15也可以如以上所述的用一種表面處理來處理。在一個實施方案中，氟聚合物覆蓋層25和氟聚合物包封的增強物層15是彼此熱粘結的，將光伏器件20固定在其間。圖5描繪在多個層的組裝和密封之前的情形下的一個替代實施方案。一個第一氟聚合物覆蓋層25 (例如，ETFE或FEP)可以被放置在光伏器件20的頂部上，並且任選地一個第二氟聚合物層25還可以放置在光伏器件20的下面。可粘合的層30 (例如ETFE或FEP) 可以被放置在一個氟聚合物包封的增強物隔離層35的一個第一側上。可替代地，隔離層可以是一種氟聚合物薄膜。該隔離層35可以具有合適的結構以提供在光伏器件20附近的一個框架並且不是必須限於氟聚合物包封的增強層15的材料。層30、35、和30被放置在氟聚合物包封的增強物層15上。第一層25、30、35、30和15可以被密封，具體是通過熱封。在一個方面，一個或多個層15、25、30和/或35如以上所述已經進行了表面處理(例如，用一種電暈或等離子體工藝)。在一個方面，一個5密爾厚的光伏器件20可以在兩側上由沈密爾的EVA來包封。 在該構造體的頂側，可以放置一個3密爾的經電暈處理的氟聚合物覆蓋層25，如一個電暈處理的ETFE或FEP。一個隔離層35的一個「框架」可以是通過可粘合的層30 (如表面處理的FEP或ETFE)的一個5密爾的層熱封到氟聚合物包封的增強物層15 (如SHEERFILL)上。 可粘合的層30的另一層(約5密爾)可以放置在附接的「框架」的頂部上，並且然後覆蓋層35、EVA層以及光伏器件20的構造體可以被熱封到該框架上。薄膜厚度在此是以「密耳」的方式列出的，其中一密耳等於0. 001英寸。可以在現場安裝該建築隔膜之前將系統的所有層全部進行組裝。這一般是在該隔膜在其定位或安裝過程中的預期伸長率小於約3 %時才是有可能的。更常見地是，建築隔膜在安裝過程中經歷了顯著大於3%的伸長。因此，本發明的一個實施方案是使該構造的上半部(氟聚合物覆蓋層25和光電器件20)預組裝並且使該構造的下半部(氟聚合物包封的增強物層15，以及任選地可粘合的層30)預組裝。然後在該結構完全張緊在位之後，將這個包含光伏器件的半部連接到該隔膜上。可以對下半部適當地確定大小並進行安置以針對在安裝過程中可能發生的尺寸變化進行調節，同時仍然提供該包含該光伏器件的上半部的最終錨定。另一方面，在安裝之前，該氟聚合物覆蓋層25的兩側可以附接到氟聚合物包封的增強物層15上。在氟聚合物包封的增強物層15被完全張緊後，然後可以附接覆蓋層25的其餘側(到層15上)。替代地，該系統10可以在現場進行安裝。例如，參見圖1，該建築隔膜15 (任選地與粘合層30—起)可以在一種已有的結構上或可以是一種新的構造。在該隔膜已經如所希望的定位/張緊之後，然後可以在現場將氟聚合物覆蓋層25熱粘結例如到建築隔膜15 上。粘合層30可以在現場進行施加或者為了方便可以預先施加在15或25上。然後可以按帶有或不帶有光伏器件20的方式來加入該構造體。因此，本發明提供了以下優點即，該系統的這些組件能以一種對該構造計劃有用的方式來進行包裝。在圖6中描述的另一個實施方案中，光伏器件20可以在兩側上用EVA進行包封。 一個3密爾的經表面處理的氟聚合物覆蓋層25總是放置在光伏器件20之上，這樣使得25 將伸展超過20的周界。合適的材料包括電暈處理的ETFE或FEP。任選地，另一個覆蓋層 25可以放置在光伏器件之下。一個隔離層35的一個「框架」可以是通過可粘合的層30 (如電暈處理的FEP或 ETFE)的一個5密爾的層熱封到氟聚合物包封的增強物層15(如SHEERFILL)上。該「框架」 被附接到經由熱封而伸展超過光伏器件20的周界的層25上，例如在層30、25與15之間。 具體地，該框架進一步伸展超過層25的周界，使得層30可以直接粘結到氟聚合物層包封的增強物層15的表面上。另外，在一個替代實施方案中，隔離層35可以是一個氟聚合物薄膜並且不必須是一種增強的包封的氟聚合物複合材料。應理解到，在光伏器件20的周界附近的「框架」可以是整體的或由多個單獨的區段形成，如條帶、圓圈、方塊或矩形，等。另外，該框架不需要完全封閉光伏器件。例如，它可以是三面的。圖7提供了本發明的另一個實施方案。一個框架70是從一個第一未包封的增強物層40製備的，具有一個氟聚合物側50和一個未包封的增強物材料側45。一個粘合劑層 60，如一種矽酮填縫劑，被施加到框架70的內周界的附近，一個柔性的光伏器件20被放置在粘合劑層60上並且被加壓以便將光伏器件20固定到層40上。一個粘合層30 (FEP、等) 可以被粘附到未用粘合劑層60處理的45的周界上。層40的中央部分附近在未包封的增強物側45上，將一個第二塊未包封的增強物層40用一個層110( —種液態矽酮樹脂)進行處理。粘合層30(FEP、等)可以被粘附到未用層110處理的45的周界上。該粘合劑可以在升高的溫度下固化。這種構造體可以稱為背襯層80。
將框架70和背襯層80結合在一起並且經由粘合層30密封以形成小袋85。這些步驟可以在現場安裝之前，在一個工廠中進行。小袋85可以放到一個用於安裝的位點上並且被熱封到一個氟聚合物層上，如一個氟聚合物包封的增強物層15。一個或多個粘合層30可以進一步提供小袋85與15的表面的粘附。一個另外的粘合層，沒有示出，可以加入在表面15與氟聚合物側50之間以提供額外的粘附。如圖8中所示，通過在此所述的方法粘附到包封的增強物構造體15上的器件/建築隔膜系統10(如在此所述的)，可以任選地進一步包括「襟翼」 100。襟翼100有助於保護光伏器件20免受水、雪、冰、碎片、等。襟翼100提供了一種小輪廓(low profile)，允許雪和冰很容易地越過PV的邊緣而不損害該器件。在此所提出的不同實施方案的另一個附加的優點是，如果由於任何原因該系統是不再希望的，則可以移除不同的層和光伏器件20，因此僅留下建築隔膜15。應理解的是可以使用多個釋放層來保護例如在此描述的建築系統的粘結或粘合劑層，使得組件可以在現場完成或者在現場安裝之前進行組裝(完全地或部分地)。以下從一(1)至五十八(58)連續列舉的段落提供了本發明的不同方面。在一個實施方案中，在第一段(1)中，本發明提供了一種1. 一種光伏器件/建築隔膜系統，該系統包括一個氟聚合物包封的增強物層、一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件、一個覆蓋並且伸展超過該光伏器件周界的可熱封的氟聚合物覆蓋層、以及任選地一個在該氟聚合物覆蓋層與該氟聚合物包封的增強物層之間的可粘合的層。2.如權利要求1所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、 和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或一種全氟烷氧基樹脂(PFA)。3.如段落1或2之一所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、 聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。4.如段落1至3中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是一種乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)或一種氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。如段落1至4中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該可粘合的層是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。6.如段落1至5中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中任一可粘合的層是進行了表面處理的。7.如段落1至6中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括繞著在該光伏器件布置的一種包封物。8.如段落7所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該包封物是一種烯屬的聚合物或共聚物。9.如段落1至8中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括附接到該光伏器件上的一個後襯片。10.如段落1至8中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中這些層是熱封的。
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11. 一種光伏器件/建築隔膜系統，該系統包括一個氟聚合物包封的增強物層、一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件、一個可熱封的氟聚合物覆蓋層，該覆蓋層保持該光伏器件並且伸展超過該光伏器件周界並且粘結到該氟聚合物包封的增強物層上。12.如權利要求11所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或全氟烷氧基樹脂(PFA)。13.如段落11或12之一所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。14.如段落11至13中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是一種乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)或一種氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。15.如段落11至14中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是進行了表面處理的。16.如段落11至15中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括繞著在該光伏器件布置的一種包封物。17.如段落16所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該包封物是一種烯屬的聚合物或共聚物。18.如段落11至17中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括附接到該光伏器件上的一個後襯片。19.如段落11至18中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中這些層是熱封的。20. 一種光伏器件/建築隔膜系統，包括一個氟聚合物包封的增強物層、一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件、一個覆蓋並且伸展超過該光伏器件周界並且布置在一個第二粘合層上的可熱封的氟聚合物覆蓋層、一個布置在該氟聚合物包封的層上的第一粘合層、一個布置在該第一粘合層上的隔離層以及布置在該分離層上的第二粘合層， 由此該第一粘合層、分離層和第二粘合層被提供在該光伏器件的周界附近。21.如權利要求20所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或全氟烷氧基樹脂(PFA)。22.如段落20或21之一所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。23.如段落20至22中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是一種乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)或一種氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。24.如段落20至23中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是進行了表面處理的。25.如段落20至M中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括繞著在該光伏器件布置的一種包封物。26.如段落25所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該包封物是一種烯屬的聚合物或其共聚物。
27.如段落20至沈中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括附接到該光伏器件上的一個後襯片。28.如段落20至27中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第一可粘合的層是或者一個FEP層亦或一個ETFE層。29.如段落20至觀中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該隔離層是一種氟聚合物包封的增強物材料。30如段落20至四中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第二可粘合的層是或者一個FEP層亦或一個ETFE層。31.如段落20至30中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第一粘合層、第二粘合層、隔離層、氟聚合物包封的增強物層、覆蓋層中的任何一個或所有這些層都是進行了表面處理的。32.如段落20至31中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中這些層是熱封的。33. 一種光伏器件/建築隔膜系統，包括—個第一氟聚合物包封的增強物層；一個光伏器件，其中該光伏器件的底表面位於該氟聚合物包封的增強物層附近；一個伸展超過該光伏器件頂表面周界的、可熱封的氟聚合物覆蓋層；以及一個布置在該氟聚合物覆蓋層上的可粘合的層，至少覆蓋了該氟聚合物覆蓋層的周界部分的附近；以及一個氟聚合物層或一個第二氟聚合物包封的增強物層，至少覆蓋了該可粘合的層的周界部分。34.如段落33所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括一個覆蓋該光伏器件的至少一部分底部的可熱封層。35.如段落33或34之一所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物層或第一或第二氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。36.如段落33至35中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。37.如段落33至36中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是一種乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)或一種氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)。38.如段落33至38中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該可粘合的層是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。39.如段落33至38中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中任一可粘合的層是進行了表面處理的。40.如段落33至39中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括繞著在該光伏器件布置的一種包封物。41.如段落40所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該包封物是一種烯屬的聚合物或其共聚物。42.如段落33至42中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括附接到該光伏器件上的一個後襯片。 43.如段落33至42中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中這些層是熱封的。44. 一種光伏器件/建築隔膜系統，包括一個第一層，包括一個氟聚合物包封的增強物層；一個第二層，包括一個氟聚合物包封的增強物層，這樣使得一個第一側提供一個未包封的增強物表面，以及一個氟聚合物包封的第二表面，這樣使得該第二表面是與該增強物層相鄰的；第三層，包括布置在該未包封的增強物表面的至少一部分周界附近的可粘合的層，這樣使得該可粘合的層伸展超過該未包封的增強物表面的周界；一個布置在該第二層未包封的增強物表面上的光伏器件；一個第四層，包括一個布置在該光伏器件的至少一部分周界上的粘合劑層；一個第五層，包括一個氟聚合物包封的增強物，這樣使得一個第一側提供一個未包封的增強物表面，以及一個氟聚合物包封的第二表面，這樣使得該第一表面布置在該光伏器件的周界以及由該第四層覆蓋的部分附近。45.如段落44所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第三可粘合的層可以熱封到該第一層、該第五層或兩者上。46.如段落44或45之一所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第三可粘合的層是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。47.如段落44至46中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括一個任選的粘合劑層，該粘合劑層布置在該第三層的未包封的增強物表面的未被該可粘合的層覆蓋的部分上。48.如段落44至47中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第三層被配置為一個框架、多個單獨的區段、或條帶。49.如段落48所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該框架、區段或條帶並不完全包圍該第二層的未包封的增強物表面的周界的整個周界部分。50.如段落44至49中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該第一、第二或第三氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或全氟烷氧基樹脂(PFA)。51.如段落44至50中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。52.如段落44至51中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該可粘合的層是 PFA、PVDF、THV、ETFE 或 FEP。53.如段落44至52中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中任一可粘合的層是進行了表面處理的。54.如段落44至53中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括繞著在該光伏器件布置的一種包封物。55.如段落M所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該包封物是一種烯屬的聚合物或其共聚物。
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56.如段落44至55中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括附接到該光伏器件上的一個後襯片。57.如段落56所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該粘合劑是氯丁橡膠、兩組分的環氧化物、矽酮樹脂或聚氨酯。58.如段落1至57中任一項所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括以這樣一種構型粘附在該氟聚合物包封的增強物上的一個材料區段，這種構型為覆蓋該系統的一個面朝上的部分，這樣水、雪、冰、灰塵或雜物遠離該光伏器件而分布。將參照以下多個非限制性實例進一步說明本發明。本領域的普通技術人員將清楚的是，可以對所說明的這些實施方案做出多種改變而並不背離本發明的範圍。因此，本發明的範圍不應該限於在本申請中說明的這些實施方案，而僅受到由權利要求的語言所說明的實施方案以及這些實施方案的等效物的限制。除非另外指明，所有的百分比均為按重量計。^M實例1 織物框架樣品圖7為以下的說明提供了一個基礎。將一個框架形狀70從一側PTFE塗覆的織物(未包封的增強物層40)(聖戈班 Raydel M26 OS)中切去。將GE矽酮II填縫劑粘合劑(純的)60施加到該未包封側45上的框架70的內周界附近。將一個柔性的光伏器件20面朝下用手壓到粘合劑60中。將粘合劑60固化。在固化完成後，將框架70/光伏器件20組合翻面並且可以使用硬塑料(例如，尼龍)的一個拐角來清除過量的可能布置在光伏器件20的面上的粘合劑60。將一個第二件的一側PTFE塗覆的織物(未包封的增強物層40)切成大約框架70 的外尺寸。將液態矽酮橡膠110的一個薄層施加到該框架70的中央區域並且進行固化以提供背襯層80。層110可以有助於使得光伏器件20不在完成的小袋85中滑動。將層40的邊緣(未包封的表面45)用一個帶掩蔽並且施加一個層110。使層 110 (Dow Corning 9252-500P)向下拉經過該織物(未包封的表面4 的整個玻璃側並且在 325下下固化大約6分鐘。一旦固化，將該掩蔽帶去除以提供背襯層80。粘合層30例如一個FEP薄膜被粘附到織物框架70和背襯層80的兩個工件的暴露的未包封的增強物表面45上。例如，使框架70與10密爾的粘合層30，例如FEP，進行接觸。在暴露的未包封的增強物表面45附近，將一個5密爾粘合層30例如FEP薄膜施加到一個背襯層80上，並且在暴露的未包封的增強物表面45「下面」的反側上，將薄膜施加到氟聚合物表面50上。(這是通過纏繞5密爾薄膜從一面到另一面並且粘附在位來完成的)。將框架70放在背襯層80的頂部並且將它們兩個通過粘合層30密封在一起以形成小袋85。用一個3」 X 5」敲釘器設置(tacker set)在680 °F下對於每個應用使用2. 5 分鐘的停留時間來完成密封。這前五個步驟是在工廠中完成的並且小袋85可以準備好遞送以安裝到位點上。可以將小袋85直接熱封到一個氟聚合物包封的增強物層15例如SHEERFILL上。 一個粘合層可以位於層15與小袋85之間，如一個FEP薄膜，以增強小袋85與氟聚合物包封的增強物層15之間的結合。用一個3」X5」敲釘器設置在680 對於每個使用2. 5分鐘的停留時間來完成熱封。
儘管已經參照優選的實施方案對本發明進行了說明，但是本領域的普通技術人員將認識到，可以在形式和細節上作出多種改變而並不背離本發明的精神和範圍。貫穿本說明書引用的所有參考文獻，包括背景中的那些，都以其全文結合在此。本領域的普通技術人員將認識到、或僅使用不超出常規的實驗就能夠確定在此確切說明的本發明的具體實施方案的多個等效方案。這些等效方案旨在包括於以下這些權利要求的範圍之內。
權利要求
1.一種光伏器件/建築隔膜系統，包括 一個氟聚合物包封的增強物層；一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件；一個覆蓋並且伸展超過該光伏器件周界的、可熱封的氟聚合物覆蓋層；以及一個在該氟聚合物覆蓋層與該氟聚合物包封的增強物層之間的可粘合的層。
2.如權利要求1所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
3.如權利要求1所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。
4.如權利要求1所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
5.如權利要求1所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該可粘合的層是PFA、PVDF, THV、ETFE 或 FEP。
6.一種光伏器件/建築隔膜系統，包括 一個氟聚合物包封的增強物層；一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件；以及一個可熱封的氟聚合物覆蓋層，該氟聚合物覆蓋層保持該光伏器件並且伸展超過該光伏器件的周界並且粘結到該氟聚合物包封的增強物層上。
7.如權利要求6所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
8.如權利要求6所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。
9.如權利要求6所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
10.一種光伏器件/建築隔膜系統，包括 一個氟聚合物包封的增強物層；一個與該氟聚合物包封的增強物層接觸的光伏器件；一個覆蓋並且伸展超過該光伏器件周界並且布置在一個第二粘合層上的、可熱封的氟聚合物覆蓋層；一個布置在該氟聚合物包封的層上的第一粘合層； 一個布置在該第一粘合層上的隔離層；以及布置在該分離層上的第二粘合層，由此該第一粘合層、分離層和第二粘合層被提供在該光伏器件的周界附近。
11.如權利要求10所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
12.如權利要求11所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。
13.如權利要求11所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
14.一種光伏器件/建築隔膜系統，包括 一個第一氟聚合物包封的增強物層；一個光伏器件，其中該光伏器件的底表面位於該氟聚合物包封的增強物層附近； 一個伸展超過該光伏器件頂表面周界的、可熱封的氟聚合物覆蓋層；以及一個布置在該氟聚合物覆蓋層上的、可粘合的層，至少覆蓋了該氟聚合物覆蓋層的周界部分附近；以及一個氟聚合物層或一個第二氟聚合物包封的增強物層，至少覆蓋了該可粘合的層的周界部分附近。
15.如權利要求14所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括一個覆蓋該光伏器件的至少一部分底部的、可熱封的層。
16.如權利要求14所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物層或第一或第二氟聚合物包封的增強物層的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)，氟化的乙烯丙烯共聚物 (FEP)，四氟乙烯、六氟丙烯、和偏二氟乙烯的共聚物(THV)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
17.如權利要求14所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該增強物包括玻璃、聚芳醯胺、聚酯、碳纖維或金屬纖維織物、網孔材料、或非紡織的材料。
18.如權利要求14所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該氟聚合物覆蓋層是乙烯四氟乙烯共聚物層(ETFE)、氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP)、或全氟烷氧基樹脂(PFA)。
19.如權利要求14所述的光伏器件/建築隔膜系統，其中該可粘合的層是PFA、PVDF、 THV、ETFE 或 FEP。
20.如權利要求14所述的光伏器件/建築隔膜系統，進一步包括以這樣一種構型粘附到該氟聚合物包封的增強物層上的一個材料區段，這種構型其中使水、雪、冰、灰塵或雜物遠離該光伏器件而分布。
全文摘要
本發明描述了一種可伸展的隔膜系統，一個光伏器件被固定在該隔膜系統上。
文檔編號H01L31/048GK102484157SQ201080039394
公開日2012年5月30日 申請日期2010年9月2日 優先權日2009年9月9日
發明者K·M·薩林, M·P·卡斯曼, M·德裡 申請人:美國聖戈班性能塑料公司