JP6130371B2 - 改良された位置決めおよび固定特徴を持つ光起電力装置、および組立方法 - Google Patents

Description

優先権主張
本出願は、２０１１年７月２９日に出願された米国仮出願第６１／５１３，２６３号の出願日の利益を主張し、その全内容は参照によって本明細書に組み込まれる。

本発明は、改良された位置決めおよび固定特徴を含む光起電力装置、および組立方法に関するものであり、より詳細には、固定特徴が係合していない限り、隣接する装置が入れ子になるのを防ぐことも援助する固定特徴に関するものである。

ＰＶ（光起電力）装置、特に、建物構造に統合されるそれらの装置（たとえば、光起電用被覆要素、スペーサー片、エッジ片）を改良し、うまく使用するための努力は、多くの基準を満たさなくてはならない。ＰＶ装置は、建物一体型太陽光発電（ＢＩＰＶ）としても一般に知られている。これらのＢＩＰＶは、通常、建物外面、例えば、屋根、天窓または建物正面の一部分における従来の建築材料に替えて用いられるＰＶ装置（および、関連するシステムコンポーネント）である。ＰＶ装置および据え付けられる配列は、耐久性があり（たとえば、長持ちし、水分および他の環境条件に対して密封され）、製品の所望の耐用年限、好ましくは、少なくとも１５年間、より好ましくは、少なくとも２５年に渡って、機械的な誤使用から保護されるべきである。装置は、装置の配列を容易に据え付けられる（たとえば、従来のシングル屋根板または外壁カバーに類似する据え付け）か、または交換される（たとえば、損傷した場合）べきである。

一つの例示的な構成では、ＢＩＰＶは、従来型の建造物のクラッド材（たとえば、シングル屋根板／瓦、またはヴァイナルサイディング）に類似する、行と列の形における方法、特に、部分的に横列が重複するように構成し、据え付けることができる。

システムの機能性および耐久性を保証するために、各装置の正確な据え付けが重要であることは驚くべきことではない。一列に並ぶ各装置は、据え付けられている間互いに電気的に接続することができる。そして、据え付けられている時（および、その機能的寿命の間）良好な接続を保証することが重大となり得る。適切に据え付けられているか否かの取付者による視覚的なチェックを容易にすることによって、据え付けをより強固にし、かつその信頼性を高めることができる。

本技術に関連し得る文献の中には、以下の特許資料が含まれる。国際公開第２００９／１３７３５３Ａ３号、国際公開第２００９／１３７３５２Ａ３号、国際公開第２００９／１３７３４８Ａ３号、および国際公開第２００９／１３７３４７Ａ３号。これらの全ては、全ての目的、特に、光起電力用屋根材または建造物被覆要素、配列およびコネクタの教示のために、参照によって本明細書に組み込まれる。

本発明は、前に開示した一以上の問題／課題を解決する援助を求めるものである。本発明は、特に、改良された位置決めおよび固定特徴を含む光起電力装置、および組立方法に関し、より詳細には、隣接する装置を正確に据え付けるための少なくとも視覚的な手掛かりも与えることができる固定特徴に関する。

それゆえに、本発明の一態様に従う、構造物に取り付けられる光起電力装置キットが考慮される。この装置キットは一以上の光起電力装置を備えており、各装置は、少なくとも一側面においてイナクティブ部によって枠組まれたアクティブ部を含む。イナクティブ部は、構造物に直接または間接的に接触する下面部、および光起電力装置と構造物とを結合する一以上のファスナーを受け入れる上面部を含む。イナクティブ部は、構造物に据え付けられる少なくとも第一の光起電力装置と第二の光起電力装置との相対位置を調節および固定するように構成された２つ以上の位置決め特徴をさらに含む。第一の光起電力装置から提供される少なくとも一つの固定特徴は、第二の装置から提供される少なくとも一つの固定特徴と噛み合う。

それゆえに、本発明の別の態様に従う、建物構造に光起電力装置キットを組み立てる方法が考慮される。この方法は、Ａ：第一の光起電力装置を提供するステップと、Ｂ：第二の光起電力装置を提供するステップと、を含み、ここで、各光起電力装置は、少なくとも一側面においてイナクティブ部によって枠組まれたアクティブ部を含み、イナクティブ部は、構造物と接触する下面部、および光起電力装置と構造物とを結合する一以上のファスナーを受け入れる上面部を含む。イナクティブ部は、構造物に据え付けられる少なくとも第一の光起電力装置と第二の光起電力装置との相対位置を調節および固定するように構成された一以上の位置決め特徴をさらに含む。第一の光起電力装置から提供される一つまたは複数の固定特徴は、第二の装置から提供される一つまたは複数の固定特徴に噛み合う。方法はさらに、Ｃ：建物構造に第一の光起電力装置を設置するステップと、Ｄ：建物構造に第二の光起電力装置を設置するステップと、Ｅ：第一および第二の装置を共にスライドさせて、それらを電気的に接続するステップと、Ｆ：第一および第二の装置の一以上の位置決め特徴を共に固定するステップと、Ｇ：少なくとも２つ以上のファスナーを提供するステップと、Ｈ：２つ以上のファスナーを用いて、第一および第二の光起電力装置を建物構造に締め付けるステップと、を含む。

本発明は、本明細書に記載する特徴の一つまたはいくつかを組み合わせることによってさらに特徴付けることができる。例えば、２つ以上の位置決め特徴は、突出したアーマチュア、チャネル、またはその両方を備えている。第一の光起電力装置の２つ以上の位置決め特徴の少なくとも一つは、それが第二の光起電力装置の一以上の位置決め特徴と噛み合っていない限り、隣接する構造物とキットとが入れ子になることを防ぐように構成される。第一の光起電力装置の一以上の位置決め特徴は、それが第二の光起電力装置の一以上の位置決め特徴と噛み合っていない限り、一以上のファスナーのうちの一つの使用を防ぐように構成される。突出したアーマチュアは、ヒンジ部を含む。突出したアーマチュアは、突出したボタン部を含む。アーマチュアは、光起電力装置と構造物とを結合する一以上のファスナーの一つを受け入れるように構成されたファスナー受け入れ特徴を含む。２つ以上の位置決め特徴の少なくとも一つは、本体部と統合される。２つ以上の位置決め特徴の少なくとも一つは、取り外し可能である。

図１〜図１５ｃは、本開示に関する。

簡単に言うと、本発明は、光起電力装置のための改良された位置決めおよび固定特徴、ならびに組立方法に関するものである。システムの各コンポーネントは、以下のパラグラフ、図面、または提示する目的で参照によって本明細書に組み込まれる他の特許出願においてさらに詳細に記載され得る。

上および以下に参照する態様、実施態様および例が、限定されないものであり、本明細書に示し、記載するように、本発明の範囲内に他のものが存在することが認識されるべきである。

光起電力用屋根材または建造物被覆要素／装置１００
ＰＶ被覆装置１００は、例として、光起電力装置の構造物および充填ピース（ＡＫＡスペーサー装置「Ｓ」）の教示のために参照によって本明細書に組み込まれるＰＣＴ公開第２００９／１３７３５３号、および対応する米国特許出願シリアル第１２／９８９７４３号に記載および開示されるようなＰＶ装置「Ｐ」、スペーサー装置「Ｓ」、またはエッジ片「Ｅ」でもよいことが考慮される。

ＰＶ装置「Ｐ」は、機能的要素、例えば、その構造物内に光起電力セルアセンブリ１１１を含む発電装置として機能する。ＰＶ装置「Ｐ」の一つの例証を、図２に分解図として示す。この例証に示す装置「Ｐ」は、（たとえば、オーバーモールドによって）本体部１１２に囲まれる多層ラミネート１１０により構成される。装置「Ｐ」は、アクティブ部１１５およびイナクティブ部１１６を含むものとしても記載することができる。イナクティブ部１１６は、アクティブ部１１５の周辺端部の少なくとも一部分を取り囲む。アクティブ部１１５およびイナクティブ部１１６を記載する別の可能な方法として、一般的に、アクティブ部１１５は、建造物に据え付けられると視認できかつ露出し、イナクティブ部１１６は、一般的に、視認できずかつ露出しない。一般的に、イナクティブ部１１６に配置され、そして図式または文字でマークすることができる一以上の締め付け位置１１８を有するようにも装置を記載することができる。

エッジ片「Ｅ」は、一般的に、複数の横列における装置を共に接続するように機能し、他の機能的要素を含んでもよいし、含まなくてもよい。エッジ片「Ｅ」は、配列１０００の側面と、任意の隣接する材料（たとえば、標準的な屋根／被覆材料）との間の接合部分の役割も為すことができる。スペーサー装置「Ｓ」は、一般的に、横列内の装置を接続するように機能することができ、他の機能的要素を含んでもよいし、含まなくてもよい。

装置１００は、ＰＶ装置「Ｐ」、スペーサー装置「Ｓ」、またはエッジ片「Ｅ」の形態であるか否かにかかわらず、上面１０２、底面１０４、およびそれらの間に渡る周辺端部１０６を有するようにさらに特徴づけることができる。装置１００が、周辺端部１０６に、またはその周囲に配置され、装置（または、配列）によって生成された電気エネルギーのための接点を提供する電気コネクタ（たとえば、被覆装置電気コネクタ１１４）を有することも考慮される。好ましい実施態様では、周辺端部１０６の厚さは、約３５ｍｍ以下であり、より好ましくは約２５ｍｍ以下であり、最も好ましくは約２０ｍｍ以下であり、かつ約５ｍｍ以上、より好ましくは約１０ｍｍ以上、最も好ましくは約１５ｍｍ以上である。特定の領域、例として、エッジ片「Ｅ」において、標準的な屋根／被覆材料を上塗りすることができ、周辺端部１０６は、０．５ｍｍ程度に薄くてもよいことが考慮される。また、スペーサー装置「Ｓ」またはエッジ片「Ｅ」の場合では、本発明の目的のために、イナクティブ部１１６が、一般的に、被覆装置電気コネクタ１１４と同じおよび／またはそれを上回る広がりを持つ装置の一部であると考慮される。

装置１００は、一以上の（好ましくは、２つ以上の）位置決め特徴１５０も含むことができ、これは、構造物に据え付けられる少なくとも第一および第二の光起電力装置１００の相対位置を調節および固定するように構成される。第一の光起電力装置１００から提供される少なくとも一つの固定特徴１５０は、第二の装置１００から提供される少なくとも一つの固定特徴１５０と噛み合う。固定特徴１５０のより詳細な説明および例証を、以下の個々のセクションに提供する。

装置１００は、金属材料から作ることもできるが、主として（任意の機能的要素、例えば、光起電力セルを含まない）ポリマーから構成されることが好ましい。好ましい材料または材料の組み合わせは、充填または非充填の成形可能なプラスチック（たとえば、ポリオレフィン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、水素化スチレンブタジエンゴム、ポリエステルアミド、ポリスルホン、アセテル、アクリル、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、熱可塑性および熱硬化性ポリウレタン、合成および天然ゴム、エポキシ、スチレン−アクリロニトリル（「ＳＡＮ」）、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、またはこれらの任意の組み合わせ）を含む。フィラーとしては、以下の１種以上、すなわち、着色剤、難燃剤（「ＦＲ」）もしくは耐火（「ＩＲ」）材料、補強材料、例えば、ガラスもしくはミネラル繊維、無機フィラー、例えば、タルク、炭酸カルシウムもしくは雲母、または表面改質剤を含むことができる。材料はまた、酸化防止剤、離型剤、発泡剤、およびプラスチック配合物における他の一般的な添加剤も含むことができる。

光起電力セルアセンブリ１１１は、その機能を提供するための公知の任意の材料から構成された光起電力セルを備えることができ、その材料として、結晶シリコン、アモルファスシリコン、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ、色素増感太陽電池（いわゆる、グレッツェルセル）、有機／ポリマー太陽電池、または光電効果により太陽光を電気に変換する任意の他の材料を含むものを用いることができる。しかしながら、光活性化層は、好ましくは、ＩＢ−ＩＩＩＡ−カルコゲニド、例えば、ＩＢ−ＩＩＩＡ−セレニド、ＩＢ−ＩＩＩＡ−硫化物、またはＩＢ−ＩＩＩＡ−セレニド硫化物の層である。より具体的な例は、銅インジウムセレン、銅インジウムガリウムセレン、銅ガリウムセレン、銅インジウム硫化物、銅インジウムガリウム硫化物、銅ガリウムセレン、銅インジウム硫化セレン、銅硫化ガリウムセレン、および銅インジウム硫化ガリウムセレン（これらの全てを、本明細書ではＣＩＧＳＳと呼ぶ）を含む。これらは、ｘが０〜１、ｙが０〜２である式ＣｕＩｎ（１−ｘ）ＧａｘＳｅ（２−ｙ）Ｓｙで表すこともできる。銅インジウムセレンおよび銅インジウムガリウムセレンが好ましい。追加の電子活性層、例えば、エミッタ（バッファ）層、導電層（たとえば、透明導電層）の一以上、およびＣＩＧＳＳ系電池において有用であることが当技術分野で公知の同類のものも、本明細書において考慮される。これらの電池は、可撓性または剛性でもよく、形や大きさがさまざまであるが、一般的に壊れやすく、環境劣化の影響を受けやすい。好ましい実施態様では、光起電力セルアセンブリ１１１は、実質的なひび割れおよび／または機能の有意な損失なしに曲げることができる電池である。例示的な光起電力セルは、米国特許第３７６７４７１号、米国特許第４４６５５７５号、米国特許第２００５００１１５５０ Ａ１号、ヨーロッパ特許第８４１７０６ Ａ２号、米国特許第２００７０２５６７３４ ａ１号、ヨーロッパ特許第１０３２０５１Ａ２号、日本国特許第２２１６８７４号、日本国特許第２１４３４６８号、および日本国特許第１０１８９９２４ａ号を含む多くの米国特許および刊行物に教示および記載されている。これらは全ての目的のために、参照によって本明細書に組み込まれる。

装置の配列／要素１０００
装置の配列（たとえば、ＰＶ装置「Ｐ」、スペーサー装置「Ｓ」、エッジ片「Ｅ」など）は、太陽放射（たとえば、太陽光）を受けると電気エネルギーを供給するように機能する。配列は、建物構造１１００に据え付けられる相互に接続した装置の集合である。本発明の目的のために、配列１０００を、（本明細書に特に断りのない限り）従来型の屋根要素に付けるのと同じように、屋根下張り材料（フェルト、自己粘着の水バリア、防火層、もしくは防湿シート）、または事前に据え付けられた屋根材料（たとえば、アスファルトシングル）の上の、建物構造１１００の既存の屋根構造（または、外面）に直接に据え付けてもよいことが考慮される。好ましい実施態様では、これらの配列１０００は、少なくとも２つ以上の装置を包含し、２つ以上の横列において隣接する装置で構成することができる。以下により詳細に記載する一以上の接合部材５００を、配列１０００の底に配置することができる。図３に少なくとも一部を示す例証では、提示する配列１０００は、６つの横列、横列ごとの各末端にエッジ片を含む複数の装置を有し、示す一例では、接合部材５００が配列の底の横列（６列目）を構成する。本発明の焦点は、据え付けをより強固にする追加の特徴を潜在的に提供することに加えて、固定特徴１５０が事前に論じた一以上の問題／課題をいかにして解消するかにある。

接合部材５００
接合部材５００は、ＰＶ被覆装置１００と任意の非ＰＶ被覆装置クラッド材（たとえば、従来型のアスファルトシングル、希少な屋根材料、例えば、コンクリートの瓦もしくは天然スレート、または本明細書において「被覆部材」６００と呼ばれる類似のコンポーネント）との間の、接合部分である横列を提供するように機能する。一つ以上の部材５００は、ＰＶ被覆装置１００と被覆部材６００との両方の入れ子部を提供することができる。部材は、装置１００および／または部材６００の互いと独立したかつ任意の順序での据え付け／取り外しを可能にすることが考慮される。

接合部材５００は、ＰＶ被覆要素入れ子部５１０および建造物被覆入れ子部５２０を含む少なくとも三次元コンポーネントでもよいことが考慮される。例示的な実施態様および変形例を、以下に詳細に論じる。ＰＶ被覆要素入れ子部５１０は、装置１００を受け入れる領域として機能する。通常、装置は、据え付け位置において入れ子部の上部に位置する。入れ子部は、装置の位置付けを補助する位置決め特徴を含むことができることが考慮される。建造物被覆入れ子部５２０は、少なくとも被覆部材６００を受け入れる領域として機能する。部材６００は、例として図４に示すように、入れ子部に少なくとも接する。部材５００は、例として図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、水平重複部５２５を含むことができることも考慮される。これは、部材の側面と、水平に隣接する被覆部材６００との間の接触面／重複領域を提供するように機能する。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに、部材５００のためのリビングヒンジ５３２、入れ子部５２０、一体化上部雨押さえ部５３０、低部雨押さえ部５５０、および水平重複部５２５も示す。図５Ａは側面図である。図５Ｂは、この視点からでは視認できないリビングヒンジ５３２の位置を点線で示す図面である。図５Ｃは、リビングヒンジ５３２の側部を示し、リビングヒンジの見えない進路を点線で示す斜視図である。

接合部材５００は、個別部品（たとえば、装置１００と同種のパネル状部材）の形態でもよいし、例として図４および図６にそれぞれ示すような、連続的なロールの形態でもよいことが考慮される。

好ましい実施態様では、部材５００は本質的にポリマー材料から構成される。好ましい材料または材料の組み合わせは、充填または非充填の成形可能なプラスチック（たとえば、ポリオレフィン、アクリロニトリルブタジエンスチレン、水素化スチレンブタジエンゴム、ポリエステルアミド、ポリスルホン、アセテル、アクリル、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、熱可塑性および熱硬化性ポリウレタン、合成および天然ゴム、エポキシ、スチレン−アクリロニトリル（「ＳＡＮ」）、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、またはこれらの任意の組み合わせ）を含む。フィラーは、以下の１種以上、すなわち、着色剤、難燃剤（「ＦＲ」）もしくは耐火（「ＩＲ」）材料、補強材料、例えば、ガラスもしくはミネラル繊維、無機フィラー、例えば、タルク、炭酸カルシウムもしくは雲母、または表面改質剤を含むことができる。プラスチックは、酸化防止剤、離型剤、発泡剤、および他の一般的なプラスチック添加剤も含むことができる。

部材５００が連続的なロールの形態である場合には、好ましい材料は、ポリオレフィン、水素化スチレンブタジエンゴム、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリ（塩化ビニル）、合成および天然ゴム、ＥＰＤＭ、アスファルト系化合物（すなわち、屋根板に適する材料）を含む。プラスチックは、酸化防止剤、離型剤、発泡剤、および他の一般的なプラスチック添加剤も含むことができる。

固定特徴１５０
装置１００は、一以上の固定特徴１５０、好ましくは、装置ごとに２つ以上（たとえば、例として図７に示すように、両端部に一つずつ）の固定特徴１５０を含むことができることが考慮される。固定装置は、別の隣接する装置に対して一つの装置を位置付けまたは位置決めおよび固定するための機構として機能する。これは好ましくは、組立中の装置同士の電気的接続を適切に為すことを確実にし、場合によっては、（ファスナー２６０が装置１００と構造物とを支持するが）製品ライフサイクル期間の装置の保持を補助するように機能する。これはまた、目視による組み立てを補助するようにも機能することができる。例として図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、固定特徴１５０が適切に入れ子にならないときには、隣接する装置１００は隙間「Ｇ」を有する。これはさらに、固定特徴１５０が適切に入れ子にならないときに、一以上のファスナー（たとえば、釘、ねじくぎ、または同種のもの）の差し込みを妨げるように機能することができる。

例として図１４に示すように、固定特徴は、装置１００の一体部分でもよいし、一体および別個のピースの組み合わせでもよいことが考慮される。固定特徴１５０は、装置の上面１０２、底面１０４、または周辺端部１０６のいずれにも配置することが可能であるが、好ましい実施態様では上面１０２に配置され、より好ましくは、例として図７に示すように、被覆装置電気コネクタ１１４に近接して（約１５．０ｍｍを空けて、またはそれ以内の距離に）配置される。

前に述べたように、固定装置は、別の隣接する装置に対して一つの装置を位置付けまたは位置決めおよび固定するための機構として機能する。固定装置は、位置決め公差内の位置決めをもたらすことが考慮される。好ましい実施態様では、固定装置によってもたらされる位置決め公差の合計は、約＋／−１．０ｍｍ以下かつ約＋／−０．１ｍｍ以上である。

いくつかの例を以下に提供する。これらの例は、限定的に考慮されるべきではなく、例証目的のためのものである。

図８Ａおよび図８Ｂに示すような第一の例証において、第一および第二の装置１００を示す。各装置１００は、上面１０２の一側面に第一の固定特徴２５０を有し、反対側の側面に第二の固定特徴３５０を有する。特徴２５０および３５０は、結び付くと噛み合うように構成される（たとえば、第一の装置１００における特徴２５０と、第二の装置における特徴３５０とが噛み合う）。この例では、特徴２５０は突出したアーマチュア２５２を含む。特徴３５０は、突出したアーマチュア２５２を受け入れるように構成されたチャネル３５２を含む。また、この例では、選択的に、ヒンジ部２５１が、一般的に、装置の端部の近くにおいてアーマチュアに配置される。ヒンジ部２５１が機能することによって、ヒンジ部が含まれない場合よりも小さい力によってアーマチュア２５２を移動することができる。他の設計も考慮されるが、示すように、ヒンジ部２５１によって突出したアーマチュアの外側の領域が局所的に薄くなってもよい。

図９Ａ〜図９Ｄに示すような第二の例証では、固定特徴は、第一の例と同様に突出したアーマチュア２５２およびチャネル３５２を含む。この例では、下方に突出したボタン部２５４およびボタン２５４に対応する受け入れチャネル部３５４が追加される。

図９および図１０に示すような第三の例証では、固定特徴に、第二の例と同様に突出したアーマチュア２５２、チャネル３５２、下方に突出したボタン部２５４、およびそれに対応する受け入れチャネル部３５４といった好ましい構成が追加される。この例では、下方に突出したボタン部２５４および対応する受け入れチャネル部３５４が、互いに噛み合っていない限り、一以上のファスナーのうちの一つの使用を妨げるであろうように、突出したアーマチュア２５２およびチャネル３５２が、十分に長い構成／寸法に構成され、位置決めされる。好ましくは、図に示すように、下方に突出したボタン部２５４および対応する受け入れチャネル部３５４の位置は、少なくとも一つの締め付け位置１１８の一直線上にある。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すような第四の例証では、固定特徴に、第三の例と同様に下方に突出したボタン部２５４および対応する受け入れチャネル部３５４といった好ましい構成が追加される。この例では、ボタン部２５４および受け入れチャネル部３５４は、締め付け位置１１８において用いられることが意図されてファスナー２６０のヘッド部２６２よりも大きく構成される。仮にこの構成でないと、機能的に、ファスナーのヘッド部２６２を装置に適切に位置させることができず、何かが適確でないことを示す信号が取付者に送られるであろう。また、ボタン部２５４は、場合によりファスナーガイド２５５を含むことができ、これは、（たとえば、釘を打つ前に）ファスナーを所定位置に維持するか、ファスナーのシャフトよりも若干長く（たとえば、約５〜約２０パーセント）構成することができる。

図１２に示すような第五の例証では、突出したアーマチュア２５２およびチャネル３５２が、被覆装置電気コネクタ１１４をまたぐ２つの区域に位置する。例として、コネクタ１１４の回転調節または移動が望ましい場合に、この構成が好ましくなり得ることが考慮される。

前の例のいずれかにおいて固定特徴１５０が完全には係合しないとき、突出したアーマチュアが装置１００の表面を越えて突出し、隣接する構造物の完全な入れ子を妨げ、例として、図９Ｃ、図１３Ａおよび図１３Ｂに大まかに示すような隙間「Ｇ」が作り出される（図１３Ｂは、周辺端部１０６に配置された固定特徴を示す）であろうことが留意されるべきである。

図１４に示すような第六の例証では、突出したアーマチュア２５２が別個のピースであり、対応する受け入れチャネル部３５２が第一および第二の装置１００内に配置される。別個のピースを用いることができる場合では、材料の選択の幅を広げることができる。理想的には、据え付け公差の限定範囲が、通例、約０℃〜約５０℃の範囲の全てのアセンブリの温度、および最大約９０℃に至る使用限界温度を超える条件を満たすことができるような熱膨張特性を材料が有することが考慮される。これにより固定装置を、約３００×１０−６ｍｍ／ｍｍ℃以下のＣＬＴＥを持つ最も多い任意のポリマー材料から作ることが可能になる。この範囲は、より好ましくは、約１２０×１０−６ｍｍ／ｍｍ℃以下、最も好ましくは、約３０×１０−６ｍｍ／ｍｍ℃以下である。（これに基づいて、フィラーの有無にかかわらず、本体材料に用いるのと同じ材料リストを用いることができる。）

固定特徴は、光起電力装置の一端部に沿うアーマチュア、およびアーマチュアにおける締まりばめを作り出す、第二の光起電力装置におけるチャネル、たとえば、開口またはスロットを備えることができる。本明細書に用いるようなアーマチュアは、光起電力装置の隣接する本体部の噛み合い特徴に、適合、好ましくは連結するように構成された、光起電力装置の本体の一端部に沿う伸長した突出部である。一部の実施態様では、アーマチュアは、隣接する光起電力装置の噛み合い特徴においてアーマチュアの連結を達成するように構成されたボタン部を含むことができる。ボタンは、水平面および／または垂直面内においてアーマチュアから出る突出部でもよいし、アーマチュアの拡張部でもよい。噛み合い特徴は、隣接する光起電力装置に関するアーマチュア、選択的に、ボタンを連結するように、アーマチュア、場合によってはボタンを受け入れるように構成された開口、チャネル、くぼみ、またはそれらの組み合わせである。第一の装置におけるアーマチュアは、ヒンジ部を包含しないが、第二の装置におけるチャネルまたはスロット内に直接に固定されるように、据え付け動作の軸に構成することができる。アーマチュアは、挿入された時点で所定位置に固定されるように、チャネルよりも若干大きくてもよい。あるいは、アーマチュアが有するボタン端部はチャネルよりも大きくてもよく、これにより、より大きいボタン部がチャネルを通り抜けることを抑制し、２つの隣接する光起電力装置を共に保持する。より大きいボタン部は、チャネル内に設置され、第二の光起電力装置のチャネルの内側に設置されるように構成されたアーマチュアの一部分よりも大きく、これにより、２つの隣接する光起電力装置を共に固定する（固定特徴）。アーマチュアおよびチャネルは、好ましくは、隣接する光起電力装置が互いに回転することができるような対応する形状を有する。換言すれば、それらは互いに、完全に一直線上にはないが、概して同じ平面内にあるため、その一つの調整、取り外し、または一以上の電気コネクタの設置または交換が容易になる。チャネルに設置されるアーマチュアのボタン部がチャネルよりも大きい実施態様では、適度な力でアーマチュアをチャネルに設置できるようなサイズ差が選択される。好ましくは、チャネルに設置されるアーマチュアの一部分のサイズに対する、アーマチュアが設置されるチャネルのサイズの比は、約１．１０：１．０以下、好ましくは１．０７：１．０以下である。好ましくは、チャネルにアーマチュアを設置するのに必要な力は、約６０Ｎ以下、より好ましくは、４５Ｎ以下かつ約１０Ｎ以上、より好ましくは、約１５Ｎ以上である。図１５Ａ〜図１５Ｃに、この特徴の一実施態様を例証する。図１５Ａに、光起電力装置に提供される切り出しを示し、アーマチュア４５２（図示せず）を受け入れるように構成されたチャネル４５０を示す。図１５Ｂに、アーマチュア４５２を有する第二の光起電力装置１００に提供される切り出しを示し、アーマチュアが有するボタンはボール状の先端４５４を持ち、これは、隣接する光起電力装置のチャネル４５０に隣接してその内側に設置されるように構成される。図１５Ｃに、チャネル４５０に設置されるアーマチュア４５２を例証し、ボール状の先端４５４がチャネル４５０の内側に配置されて装置を共に固定する。コネクタ部は、光起電力装置のイナクティブ部と統合（一体化）してもよいし、光起電力装置に挿入されるかそれに結合する別個の部品でもよい。図１６に、第一の装置における固定ボタン部４５４、および第二の装置における対応する開口４５０を持つ、水平に接合したアーマチュア４５２の概略位置の例を例証する。

一体化された固定特徴の最大の伸びは、好ましくは、少なくとも約１％以上であり、より好ましくは約２．５％以上、最も好ましくは約５％以上である。

独立したコンポーネントである場合には、（たとえば、上記に述べた範囲を２で割る）より小さいＣＬＴＥを有することがより好ましい。より厳しい公差を満たすために、これは、好ましくは、重量で約５％、またはより大きい無機化合物を有する材料から作られる。より高い公差での接合のために、材料は、極めて堅い材料、例えば、金属、セラミック、またはより高度な充填ポリマーから作ることができる。この場合では伸長要件を満たさなくてもよい。

これらの材料特性は、組立工程中最も重要となり得る。組立後、装置と建造物とを結合することによって位置を確定することができる。あるいは、固定特徴を、製品の寿命期間中、装置同士の相対運動をより堅く制限するように設計することができる。例として、屋根材料の相対運動に伴い装置が互いに対して移動しないような、装置寿命を越えて極端に安定した材料を選択することができる。この場合では、固定特徴は、（通例、電気を通した、亜鉛めっきされた、ペイントされた、または他の類似の腐食バリアを持つ）スタンプされた鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、セラミック、セメント、または応力による運動に高い抵抗を持つ他の材料のようなアイテムでもよい。

方法
本明細書に提供される据え付け方法が、ユニークであり、前の出願において特定された一以上の課題を解消する補助となることが本発明において考慮される。方法は、少なくとも、Ａ：第一の光起電力装置を提供するステップと、Ｂ：第二の光起電力装置を提供するステップと、ここで、光起電力装置は、少なくとも一側面においてイナクティブ部によって枠組まれたアクティブ部を含み、イナクティブ部は、構造物と接触する下面部、および光起電力装置と構造物とを結合する一以上のファスナーを受け入れる上面部を含み、イナクティブ部は、構造物に据え付けられる少なくとも第一の光起電力装置と第二の光起電力装置との相対位置を調節および固定するように構成された一以上の位置決め特徴をさらに含み、第一の光起電力装置から提供される一つまたは複数の固定特徴は、第二の装置から提供される一つまたは複数の固定特徴に噛み合う。方法はさらに、Ｃ：建物構造に第一の光起電力装置を設置するステップと、Ｄ：建物構造に第二の光起電力装置を設置するステップと、Ｅ：第一および第二の装置を共にスライドさせて、それらを電気的に接続するステップと、Ｆ：第一および第二の装置の一以上の位置決め特徴を共に固定するステップと、Ｇ：少なくとも２つ以上のファスナーを提供するステップと、Ｈ：２つ以上のファスナーを用いて、第一および第二の光起電力装置を建物構造に締め付けるテップと、を含むことができる。これらのステップの一部または全ては、異なる順序で進行してもよいことが考慮される。例として、両方の装置を建物構造に止める前に２つの装置を共に固定するステップを行う限り、建造物への第一の装置の締め付けを、スライドさせるステップＥの前に行うことができる。

前に記載した実施態様または例が、相反するものではなく、互いに組み合わせて用いられることが、本明細書において考慮され、明確に述べられる。

他に記載しない限り、本明細書に描写する種々の構造物の寸法および幾何学形状は、本発明を制限することを意図せず、他の寸法または幾何学形状も可能である。複数の構造用部品は、単一の一体構造として提供することができる。あるいは、単一の一体構造を、別個の複数のコンポーネントに分離することができる。加えて、本発明の特徴を、例証した実施態様の一つのみに関連して記載したが、そのような特徴は、任意の与えられた出願において、他の実施態様の一以上の他の特徴と組み合わせることができる。本明細書におけるユニークな構造物の製造、および、その運用が、本発明に従う方法を構成することも前の記載から認識される。

本発明の好ましい実施態様を開示した。しかしながら、特定の変形が本発明の教示内にあるであろうことを当業者は理解するであろう。それ故に、以下の請求項は、本発明の真の範囲および内容を確定するように調査されるべきである。

前の出願の中に列挙したいかなる数的値も、１つの構成単位ずつ、より下の値からより上の値まで全ての値を含むが、ただし、任意のより低い値から任意のより高い値の間の少なくとも２つの構成単位の分離がある。一例として、可変の構成要素の量またはプロセスの値、例えば、例として、温度、圧力、時間等が、例として、１から９０、好ましくは、２０から８０、より好ましくは、３０から７０であると言及される場合には、例えば、１５から８５、２２から６８、４３から５１、３０から３２などの値を、本明細書において明示的に列挙することを意図している。１よりも小さい値に対して、１つの構成単位は、必要に応じて、０．０００１、０．００１、０．０１または０．１であると考慮される。これらは具体的に意図される単なる例であり、列挙される最低値と最高値との間の数値の全ての可能な組み合わせが、同じような方法で本出願において明示的に言及されていると考慮することができる。

特に明記しない限り、全ての範囲は、端点、および端点間の全ての数を含む。範囲に関係する「約」または「おおよそ」の使用は、範囲の両方の端点に適用される。したがって、「約２０から３０」は、少なくとも特定される端点を含めて、「約２０から約３０」をカバーするように意図される。

特許出願および刊行物を含む、全ての論文および参考文献の開示は、全ての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。

組み合わせを記載する用語「本質的に〜から成る」は、特定される要素、含有物、構成要素またはステップ、および組み合わせの基本および新規特徴に物質的に影響を与えないような、他の要素、含有物、構成要素またはステップを当然含むものとする。

本明細書における要素、含有物、構成要素またはステップの組み合わせを記載する用語「〜を備えた」または「〜を含む」の使用もまた、要素、含有物、構成要素またはステップから基本的に成る実施態様を考慮している。

複数の要素、含有物、構成要素またはステップは、単一の統合された要素、含有物、構成要素またはステップによって提供することができる。あるいは、単一の統合された要素、含有物、構成要素またはステップは、別個の複数の要素、含有物、構成要素またはステップに分割されてもよい。要素、含有物、構成要素またはステップを記載する「ある」または「一つの」の開示は、追加の要素、含有物、構成要素またはステップを除外することを意図していない。一定の族に属する元素または金属についての本明細書における全ての言及は、ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．，１９８９が出版し、版権を持つ、元素周期表を参照している。１つまたは複数の族についての言及は、当然ながら、ＩＵＰＡＣシステムの族番号表記を使用してこの元素周期表に示された、１つまたは複数の族についてのものとする。
本開示は以下も包含する。
［１］ 一以上の光起電力装置を備えている、構造物に取り付けられる光起電力装置キットであって、各装置が、
少なくとも一側面においてイナクティブ部によって枠組まれたアクティブ部を含み、前記イナクティブ部が、前記構造物に直接または間接的に接触する下面部、および前記光起電力装置と前記構造物とを結合する一以上のファスナーを受け入れる上面部を含み、前記イナクティブ部が、前記構造物に据え付けられる少なくとも第一の光起電力装置と第二の光起電力装置との相対位置を調節および固定するように構成された２つ以上の位置決め特徴をさらに含み、前記第一の光起電力装置から提供される少なくとも一つの固定特徴が、前記第二の装置から提供される少なくとも一つの固定特徴と噛み合う、光起電力装置キット。
［２］ 前記２つ以上の位置決め特徴が、突出したアーマチュア、チャネル、またはその両方を備える、［１］記載の光起電力装置キット。
［３］ 前記第一の光起電力装置の前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも一つが、それが前記第二の光起電力装置の一以上の位置決め特徴と噛み合っていない限り、隣接する構造物と前記キットとが入れ子になることを防ぐように構成される、［１］〜［２］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［４］ 前記第一の光起電力装置の前記一以上の位置決め特徴が、それが前記第二の光起電力装置の一以上の位置決め特徴と噛み合っていない限り、前記一以上のファスナーのうちの一つの使用を防ぐように構成される、［１］〜［３］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［５］ 前記突出したアーマチュアがヒンジ部を含む、［２］〜［４］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［６］ 前記突出したアーマチュアが突出したボタン部を含む、［２］〜［５］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［７］ 前記アーマチュアが、前記光起電力装置と前記構造物とを結合する前記一以上のファスナーの一つを受け入れるように構成されたファスナー受け入れ特徴を含む、［２］〜［６］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［８］ 前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも一つが本体部と統合される、［１］〜［７］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［９］ 前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも一つが取り外し可能である、［１］〜［７］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［１０］ 前記アーマチュアが前記チャネルにおける締まりばめを形成する、［１］〜［９］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［１１］ 前記一以上の光起電力装置の前記アーマチュアが、一以上の隣接する光起電力装置の前記チャネルにおける締まりばめを形成する前記アーマチュアの一部分を備えており、前記一以上の隣接する光起電力装置における前記チャネルの内側に位置付けられるように構成されたボタンまたは固定特徴を包含する、［１］〜［９］のいずれか１項記載の光起電力装置キット。
［１２］ 建物構造における光起電力アセンブリの組立方法であって、
［１］〜［１１］のいずれか一つの前記キットを提供するステップと、
前記キットから提供される第一の光起電力装置を、前記建物構造に設置するステップと、
前記キットから提供される第二の光起電力装置を、前記建物構造に設置するステップと、
前記第一および第二の装置を共にスライドさせて、それらを電気的に接続するステップと、
前記第一および第二の装置の一以上の位置決め特徴を共に固定するステップと、
少なくとも２つ以上のファスナーを提供するステップと、
前記２つ以上のファスナーを用いて、前記第一および第二の光起電力装置を前記建物構造に締め付けるステップと、を含む、方法。
［１３］ 前記キットから提供される一以上の追加の光起電力装置をさらに備えており、前記一以上の追加の光起電力装置の各々を、前記第一の装置、前記第二の装置、または前記キットから提供される前記一以上の追加の光起電力装置のうちの先に設置された一つに隣接させて前記建物構造に設置し、前記隣接する装置同士を電気的に接続し、前記隣接する装置の一以上の位置決め特徴を共に固定し、前記追加の光起電力装置を前記建物構造に締め付ける、［１２］記載の方法。

Claims (9)

1. ２つ以上の光起電力装置を備えている、構造物に取り付けられる光起電力装置キットであって、前記２つ以上の光起電力装置の各装置が、
   少なくとも１つの側面においてイナクティブ部によって枠組まれたアクティブ部を含み、前記イナクティブ部が、
   （ａ）前記構造物に直接または間接的に接触する下面部、
   （ｂ）前記光起電力装置と前記構造物とを結合する１つ以上の締結具を受け入れる上面部、および
   （ｃ）２つ以上の位置決め特徴、
   を含み、
   前記２つ以上の位置決め特徴が、前記構造物に据え付けられる、前記２つ以上の光起電力装置の第一の光起電力装置と第二の光起電力装置との相対位置を調節および固定するように構成され、
   前記第一の光起電力装置から提供される前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも１つが、前記第二の光起電力装置から提供される少なくとも１つの位置決め特徴と噛み合い、
   前記第一の光起電力装置の前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも１つは、前記第一の光起電力装置の２つ以上の位置決め特徴の１つ以上が前記第二の光起電力装置の２つ以上の位置決め特徴の１つ以上と噛み合っていない限り、前記第二の光起電力装置が前記第一の光起電力装置に対して入れ子になることを防ぐように構成される、光起電力装置キット。
2. 前記２つ以上の位置決め特徴が、突出した電機子、チャネル、またはその両方を備える、請求項１記載の光起電力装置キット。
3. 前記位置決め特徴が、ヒンジ部および突出したボタン部を含む突出した電機子を備える、請求項２記載の光起電力装置キット。
4. 前記位置決め特徴が、前記光起電力装置と前記構造物とを結合する前記１つ以上の締結具の１つを受け入れるように構成された締結具受け入れ特徴を含む突出した電機子を備える、請求項２記載の光起電力装置キット。
5. 前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも１つが本体部と統合される、請求項１記載の光起電力装置キット。
6. 前記２つ以上の位置決め特徴の少なくとも１つが前記第一の光起電力装置又は前記第二の光起電力装置から取り外し可能である、請求項１記載の光起電力装置キット。
7. 前記位置決め特徴が、前記電機子の、１つ以上の隣接する光起電力装置の前記チャネルにおける締まりばめを形成する部分を備えており、前記１つ以上の隣接する光起電力装置における前記チャネルの内側に位置付けられるように構成されたボタンまたは位置決め特徴を包含する、１つ以上の光起電力装置の突出した電機子を備える、請求項１記載の光起電力装置キット。
8. 建物構造における光起電力アセンブリの組立方法であって、
   請求項１〜７のいずれか一つの前記キットを提供するステップと、
   前記キットから提供される第一の光起電力装置を、前記建物構造に設置するステップと、
   前記キットから提供される第二の光起電力装置を、前記建物構造に設置するステップと、
   前記第一および第二の装置を共にスライドさせて、それらを電気的に接続するステップと、
   前記第一および第二の装置の１つ以上の位置決め特徴を共に固定するステップと、
   少なくとも２つ以上の締結具を提供するステップと、
   少なくとも１つ以上の締結具を用いて、前記第一および第二の光起電力装置を前記建物構造に締め付けるステップと、を含む、方法。
9. 前記キットから提供される１つ以上の追加の光起電力装置をさらに備えており、前記１つ以上の追加の光起電力装置の各々を、前記第一の装置、前記第二の装置、または前記キットから提供される前記１つ以上の追加の光起電力装置のうちの先に設置された１つに隣接させて前記建物構造に設置し、前記隣接する装置同士を電気的に接続し、前記隣接する装置の１つ以上の位置決め特徴を共に固定し、前記追加の光起電力装置を前記建物構造に締め付ける、請求項８記載の方法。

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