TW200903817A - Solar roof tiles and modules with heat exchange - Google Patents

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200903817 九、發明說明： 本申請案主張下列申請案之權利：2006年12月11日中請 之名為"具有熱能交換之組合式陽光屋頂板塊及太陽電池 板（Modular Solar Roof Tiles And Solar Panels With Heat Exchange)"的美國臨時申請案第60/874,313號、2007年4月 19曰申請之名為"具有熱能交換之組合式太陽電池板 (Modular Solar Panels With Heat Exchange)"的美國申請案 第11/788,456號、2007年5月18日申請之名為"具有熱能交 f ϊ 換之陽光屋頂板塊及其製造方法（Solar Roof Tiles With

Heat Exchange and Methods of Making Thereof)1’的美國申 請案第1 1/804,656號、2007年4月19日申請之名為”具有熱 能交換之組合式太陽電池板及其製造方法（Modular Solar Panels With Heat Exchange and Methods of Making Thereof)"的美國申請案第11/788,703號、2007年5月18曰申 請之名為"連結陽光屋頂板塊與熱沈交換（Interlocking Solar Roof Tiles With Heat Sink Exchange)”的美國申請案 第1 1/804,695號、2007年5月18日申請之名為”具有熱能交 換之陽光屋頂板塊（Solar Roof Tiles With Heat Exchange)" 、 的美國申請案第11/804,657號、2007年5月18曰申請之名為 "光伏打屋頂板塊及其製造方法（Photovoltaic Roof Tiles and Methods of Making Same)'·的美國申請案第 1 1/804,399 號、2007年8月9日申請之名為"用於太陽電池板及屋頂板 塊之具成本效益之熱能交換器（Cost Effective Heat Exchanger For Solar Panels and Roof Tiles)"的美國臨時申 127532.doc 200903817 請案第60/964,301號。藉此該等申請案之全部内容以引用 之方式併入下文中。 【先前技術】 太陽能係一再生能源，由於公認的化石燃料限制與核燃 料的安全顧慮，廣受全世界歡迎。光伏打（pV)太陽能需求 在過去15年間每年至少增長25%。自從去年間安裝的 MW(表示每年增加34%)並比較1985年的21 MW，全世界光 伏打安裝在2005年增加為1460 MW(兆瓦）。 太陽能領域的增長一直集中於固定在一現有屋頂上的太 陽能模組。屋頂提供將太陽能輻射直接曝露於一太陽能電 池及用於光伏打裝置之結構支撐。儘管日益增長，但習知 屋頂固疋太％能模、纟且的廣泛使用一直受其安裝難度及成 本、缺乏美感以及特別是其低轉換效率限制。 許多習知屋頂固定太陽能模組主要係由玻璃罩所構成， 該玻璃罩係設計以保護脆弱的矽太陽能電池。該些模組係 包含分離機械及電互連之複雜系統，接著將該等機械及電 互連固定於現有屋頂内，要求相當大的安裝時間及技巧。 此外，因為現有模組不提供對屋頂的天氣保護，故房主易 受該等模組及固定其的保護性屋面材料之材料及勞動成本 影響。模組還侵人家庭及商業建築之美學，從而導致有限 的用途。-些製造者已製造更美感且更少妨礙性的解決方 案’但該等系統主要由於安裝難度及較差總面積效率而不 具價格競爭力。因為對於 '給定能量需求要求一更大模組 面積’故更低的模組效率位準與更高的光伏打系統成本相 127532.doc 200903817 關聯。 么一典型結晶矽屋頂固定太陽能電池之光電轉換效率為大 、勺13 /〇。一些系統藉由修改，例如在電池表面上使用抗反 射玻璃以減少光學反射、在電池表面上使用紋理化玻璃來 增加光捕獲及使用諸如薄膜矽或鍺合金之改良材料，來實 現效率增加（高達18至20%)。儘管有該些改良，但部分由 於較兩太陽能電池溫度而太陽能轉換效率仍然有限。一光 伏打裝置之效率隨著溫度遞增而遞減。輻射於電池上之部 刀月b量會被轉換成熱能，從而限制電池之電能輸出及整體 轉換效率。製造一能夠從光伏打電池移除熱能之系統將會 大大增加總效率。 對於一解決上述問題之光伏打板塊，存在相當大興趣及 需求。 【發明内容】 本文說明纟種從太陽ϋ射產i能量《太陽能模組及太陽 能屋頂板塊及用於製造該等太陽能模組及板塊之各種方 法。該等板塊之某些板塊具有增加的太陽能至電轉換效 率，既美觀又完全適合於安裝在未完成的屋頂上。一些板 塊最小化或防止天氣到達—屋頂之下面材料並一起形成一 房屋之一完成屋頂。該等板塊之一些板塊係經組態用以直 接附著至板條或檁條以便於安裝。一些太陽能模組既美觀 又完全適合於安裝在習知屋頂上。 在一實例中，一光伏打模組具有光伏打電池；_框架， 其保持該等光伏打電池並調適以固定在一完成屋頂上；及 127532.doc 200903817 一散熱器’其係用以從該等光伏打電池移除熱。該散熱器 具有沿一散熱器底座平行並相互平行定位的鰭片。該散熱 器底座具有一在0.05，，與0 5"之間的厚度，而該等鰭片各具 有一在0.25"與7”之間的高度、一在〇.〇5,，與1"之間的中心 至中心間距與一在0 001"與〇.25"之間的寬度，且該中心至 中心間距係足以在該等鰭片之間提供一通道以使冷卻空氣 進入。在另一範例中，該散熱器底座具有一在〇1 "與0.25" 之間的厚度而該等鰭片各具有一在0.75"與5"之間的高度、 一在0.2”與0.5”之間的中心至中心間距及一在〇 〇〇7，，與〇1" 之間的寬度。在另一實例中，該散熱器底座具有一在〇1„ 與0.2”之間的厚度而該等鰭片各具有一在〇 9"與2"之間的 尚度、一在0 · 3"與〇·4"之間的中心至中心間距及一在〇.〇2" 與0.05"之間的寬度。 在其他實例中，該光伏打模組在該散熱器與光伏打電池 之間具有一熱介面層以改良散熱。在其他實例中，該模組 在該等光伏打電池上具有一保形塗層。 在其他實例中’該模組之框架不延伸超出該散熱器底 座’從而允許環境空氣不受阻礙地進入該散熱器之鰭片。 在其他實例中，該散熱器具有一長度、厚度、鰭片高 度、鰭片間距及鰭片寬度以在一 70卞溫度的靜止環境空氣 下將該光伏打電池維持在一低於大約1 5 0 °F的溫度下。 在其他實例中，該散熱器具有實質平行於該散熱器之一 長轴而定位的鰭片。在其他實例中，該等鰭片係實質垂直 於該散熱器之一長軸而定位。 127532.doc 200903817 在其他實例中，該散熱器係實質平行於該光伏打模組之 -長軸而定位。在其他實例中，該散熱器係實質垂直於該 模組之-長軸而^位。在其他實例中，該散熱器具有一足 以，越該模組寬度3/4以上之長度。在其他實例中，該散 熱器具有一足以跨越該模組長度3/4以上之長度。 在其他實例中，該散熱器係由擠製銘所構成又。在其他實 例中，該散熱器係、由黑色陽極化紹所構成。在其他實例

令’散熱器底座係由一熱傳導聚合物所構成。在其他實例 中’ s亥散熱器底座係由彈性體所構成。 在其他實例中，該等鰭片係沿該散熱器之一長軸不連續 以形成排氣及進入通道。在其他實例中，該等通道成人字 形。 在一實例中，-種製造光伏打模組之方法具有以下步 驟：⑷在-爽具内放置-散熱器，使得該散熱器之一 面接觸該夾具而曝露該散熱器之一上表面；⑻在該上表面

放置力伏打電池，（c)連接該光伏打電池與該散熱器； 及（d)從該夾具中移除該散熱器。 在另一實财，該方法包括層合賴著該散熱器。在另 一實例中，該方法包括在該散熱器與該光伏打電池之間層 合一中間層。在另-實例中，該中間層係—熱傳導聚合 物。在另一實例中，該聚合物係一彈性體。 在另-實例中，該方法包括減少在該散熱器與該光伏打 電池之間的氣壓’較佳的係持續5至3()分鐘之間。在另— 實例中，該方法包括增加在該散熱器與該光伏打電池之間 127532.doc -10- 200903817 的溫度’較佳的係至125。〇至l75t之間。在另一實例中， 邊方法包括持續5至3 〇分鐘增加該溫度。在另一實例中， 6亥方法包括增加在該散熱器與該光伏打電池之間的壓力， 較佳的係在0.5至5個大氣壓之間。在另一實例中，該方法 包括在5至30分鐘之間增加在該散熱器與該光伏打電池之 間的壓力。 在另一實例中，該方法包括附著一保護層於該光伏打電 池上。在另一實例中，該保護層係一保形塗層。 在一實例中，該方法包括附著一環繞該光伏打電池之框 架，其中該框架不延伸超出該上表面，從而允許環境空氣 不受阻礙地進入該散熱器。 在另實例中’該方法之散熱器係由擠製鋁所構成。在 另一實例中，該散熱器係由一傳導聚合物所構成。在另一 實例中，該散熱器具有實質相互平行的複數個鰭片且該夾 具包含與§亥複數個鰭片互補的複數個凹槽。 在實例中，該光伏打板塊具有一光伏打電池；一外 殼，其係調it以固定在一屋頂上並保持該光伏打電池，同 時沿该外殼之一第一表面曝露該光伏打電池之光接收表 面，及m，其係與言亥光伏打電；也之一未曝露表面熱 連通。該散熱器具有一實質平行於該未曝露表面定位的底 座，及附著至該底座的複數個鰭片，其係該實質相互平行 而疋位。該底座具有一在0 05"與0·5"之間的厚度，而該等 縛片各獨立地具有-在〇·25"與7"之間的高度、—在〇砂， 與1之間的中心至中心間距與一在〇 〇〇1 ”與〇.25”之間的寬 127532.doc 200903817 度，且該中心至中心間距係足以在該等鰭片之間提供一通 道以使冷卻空氣進入。 在另一實例中，該光伏打板塊在該散熱器與該未曝露表 面之間具有一熱介面層以改良散熱。 在另一實例中’該散熱器具有一長度、厚度、縛片高 度、鰭片間距及鰭片寬度以在一 7〇°F溫度的靜止環境空氣 下將該光伏打電池維持在一低於大約15 〇卞的溫度下。 在另一實例中，該光伏打板塊沿該實質平行於一屋頂脊 線的該外殼之該第一表面具有一外伸。 在另一實例中’該光伏打板塊沿該實質垂直於一屋頂脊 線的該外殼之該第一表面具有一外伸。 在另一實例中，該複數個鰭片係定位於一實質平行於一 屋頂脊線之方向上。 在另一實例中，該複數個鰭片係定位於一實質垂直於— 屋頂脊線之方向上。 在另一實例中，該散熱器係由擠製鋁所構成。 在另一實例中，該散熱器係由黑色陽極化鋁所構成。 在另一實例中，該底座係由一傳導聚合物所構成。在另 一實例中’該傳導聚合物係一彈性體。 在另一實例中’該等鰭片係沿該底座之一長軸不連續， 以形成排軋及進入通道。在另一實例中，該等通道成人字 形。 在另一實例中，該底座具有一在〇1”與〇 25"之間的厚度 而§亥等鰭片各獨立地具有一在〇 75"與5 "之間的高度、—在 127532.doc •12- 200903817 0.2"與〇_5"之間的中心至中心間距及一在〇 〇〇7"與〇丨"之間 的寬度。在另一實例中，該光伏打板塊在該散熱器與該未 曝露表面之間具有一熱介面層以改良散熱。在另一實例 中’該複數個鰭片係定位於一實質垂直於一屋頂脊線之方 向上。在另一實例中，該散熱器係由擠製鋁所構成。 在另一實例中，該光伏打板塊具有一在〇1 "與〇 2"之間 的厚度而該等鰭片各獨立地具有一在〇9，，與2，，之間的高 度、一在0 ·3與〇·4"之間的中心至中心間距及一在〇.〇2"與 〇_〇5"之間的寬度。在另一實例中，該光伏打板塊在該散熱 器與該未曝露表面之間具有一熱介面層以改良散熱。在另 一實例中，該複數個鰭片係定位於一實質垂直於一屋頂脊 線之方向上。在另一實例中’該散熱器係由擠製鋁所構 成。 在一實例中，複數個光伏打板塊包括： 一第一光伏打板塊’其具有一光伏打電池；一外殼，其 係調適以固定在一屋頂上並保持該光伏打電池並沿該外殼 之一第一表面曝露該光伏打電池之光接收表面；一散熱 器，其係與該光伏打電池之該等光接收表面相對的一表面 熱連通，及一第一電連接器與一第二電連接器，其係附著 至該第一光伏打板塊， 一第二光伏打板塊，其具有一光伏打電池；一外殼，其 係調適以固定在一屋頂上並保持該光伏打電池並沿該外殼 之一第一表面曝露該光伏打電池之光接收表面；一散熱 器，其係與該光伏打電池之該等光接收表面相對的一表面 127532.doc •13· 200903817 熱連通；及一第一電連接器與_第二電連接器，其係附著 至該第二光伏打板塊， 其中該第一板塊之該第一電連接器匹配該第二板塊之該 第二電連接器’且在匹配時，該第一板塊之該第一電連接 益與該第二板塊之該第二電連接器係經組態用以防止該第 一板塊獨立於該第二板塊而旋轉。 在另-實财，該第-光伏打板塊與該第二光伏打板塊 係相同的。 在另實例中，各電連接器獨立地係一公或母連接器。 在另一實例中，各電連接器獨立地係一突出或插座連接 器。 在另一實例中，該第一板塊之第一電連接器係經組態用 以在實貝平行於一屋頂脊線之方向上匹配該第二板塊之 第二電連接器。 在另-實例t ’該第-板塊之第—電連接器係經組態用 以在實質垂直於一屋頂脊線之方向上匹配該第二板塊之 第二電連接器。 在另一實例中，各光伏打電池係一薄膜光伏打電池。 在另一實例中，各光伏打板塊在該散熱器與該未曝露表 面之間具有一熱介面層以改良散熱。 在另實例中，各散熱器係經組態用以在一 70卞溫度之 環境空氣内將其對應光伏打電池維持在—低於大約15昨 之溫度下。 在另一實例中’各光伏打板塊沿實質平行於-屋頂脊線 127532.doc -14· 200903817 的該外殼第一表面包含一外伸。 在另一實例中，各光伏打板塊沿實質垂直於一屋頂脊線 的該外殼第一表面具有一外伸。 在另一實例中，各散熱器具有一底座，其係實質平行於 與*亥等光接收表面相對的表面而定位；及附著至該底座的 複數個鰭片，其係該實質相互平行而定位。在另一實例 中，該等鰭片係定位於一實質平行於一屋頂脊線之方向 上。在另一實例中’該等鰭片係定位於一實質垂直於一屋 頂脊線之方向上。在另一實例中，該等鰭片係沿該相關聯 底座之一長軸不連續，以形成排氣及進入通道。在另一實 例中’該等通道成人字形。 在另一實例中，各散熱器係由金屬所構成。在另一實例 中，該金屬係一擠製鋁。在另一實例中，該金屬係一黑色 陽極化銘。 在另一實例中，各散熱器係由一傳導聚合物所構成。在 另一實例中’該傳導聚合物係一彈性體。 在一實例中’該光伏打板塊具有一光伏打電池；一外 殼’其保持該電池並曝露該光伏打電池之光接收表面；及 一第一電連接器與一第二電連接器，其係附著至該光伏打 板塊。該外殼係附著以固定於一屋頂上，且該外殼具有一 熱傳導聚合物，其係與該光伏打電池之一未曝露表面熱連 通。 在另一實例中，該光伏打電池之外殼具有鄰接該第一聚 合物的一第二聚合物。 127532.doc -15· 200903817 在另一實例中，該光伏打板塊之第一電連接器匹配一第 二光伏打板塊之一電連接器。在匹配時，該第一板塊之第 一電連接器與該第二板塊之電連接器係經組態用以防止該 第一板塊獨立於該第二板塊而旋轉。在其他實例中，該第 一光伏打板塊與該第二光伏打板塊係相同的。在另一實例 中’各電連接器獨立地係一公或母連接器。在另一實例 中’各電連接器獨立地係一突出或插座連接器。 在另一實例中，該第一板塊之第一電連接器係經組態用

以在一實質平行於一屋頂脊線之方向上匹配該相鄰板塊之 電連接器。 在另一實例中，該板塊之第一電連接器係經組態用以在 一實質垂直於一屋頂脊線之方向上匹配相鄰板塊之電連接 器。 在另一實例中，該光伏打板塊係沿實質平行於一屋頂脊 線的該外殼第一表面具有一外伸。 在另一實例中，該光伏打板塊沿實質垂直於一屋頂脊線 的該外殼第一表面具有一外伸。 在另一實例中，該光伏打電池係-薄膜光伏打電池。 在另-實例中，該熱傳導聚合物係成形為實質相互平行 而定位的複數個鰭片。在另一實例中 貝1 j τ該等鰭片係沿該底 座之-長軸不連續，以形成排氣及進人通道。在另一實例 中’該等通道成人字形。 以下方法來加以製 —第一聚合物注入 在另一實例中，該光伏打板塊係藉由 造：在一模具内放置一光伏打電池；將 127532.doc -16- 200903817 於該模組内；及從該模具中移除該聚合物與該電池。 在另一實例中’該方法之該第一聚合物係一熱傳導聚合 物。 在另一實例中，該方法包括將一第二聚合物注入該模具 内。 在另一實例中，在將該第一聚合物注入該模具内時，該 第一聚合物係與該光伏打電池之光接收表面相對的—表面 熱連通。 在另一實例中，該方法之該第一聚合物形成一外殼，其 保持該光伏打電池並曝露該光伏打電池之光接收表面，其 中該外设係S周適以固定於·_屋頂上。 在另一實例中，該方法之該第二聚合物形成一外 保持該光伏打電池並曝露該光伏打電池之光接收表面，其 中該外殼係調適以固定於一屋頂上。 在另一實例中，該方法之該光伏打電池具有一金屬散熱 器’其係附著至與光接收表面相對的一表面。 在另一實例中，該方法之該光伏打板塊具有—電連接 器’其中在匹配時，該光伏打板塊之電連接器與— 示—^反 鬼之一電連接器係經組態用以防止該光伏打板塊獨立於該 第二板塊而旋轉。 在另一實例中，當注入該第一聚合物時使用足夠熱能及 壓力，以允許在該第一聚合物與該光伏打電池之間 熱接觸。 、、役 在另一實例中，該方法包括冷卻該模具。 127532.doc •17- 200903817 在一實例中，一光伏打板塊係藉由以下方法來加以製 & ’在一夾具内放置一散熱器’使得該散熱器之一下表面 接觸該夾具並曝露該散熱器之一上表面；相鄰該上表面放 置一光伏打電池；連接該光伏打電池與該散熱器；從該夾 具中移除該散熱器；及在該光伏打電池周圍形成一外殼。 在另一實例中’連接該光伏打電池與該散熱器之該步驟 包含層合。 在另一實例中’該層合步驟包含在該上表面與該光伏打 電池之間提供一熱介面層。在另一實例中，該層合步驟包 含將該散熱器、中間層及光伏打電池層合在一起^在另一 實例中’該中間層係一熱傳導聚合物。在另一實例中，該 熱傳導聚合物係一彈性體。 在另一實例中，該層合步驟包含減小在該上表面與該光 伏打電池之間的環境壓力。在另一實例中，減小該環境壓 力持續5至3 0分鐘之間。 在另一實例中’該層合步驟包含增加在該上表面與該光 伏打電池之間的溫度。在另一實例中，該溫度係增加至 125 °C與175 °C之間。在另一實例中，增加該溫度持續5至 3 〇分鐘之間。 在另一實例中’該層合步驟包含增加在該上表面與該光 伏打電池之間的壓力。在另一實例中，將該壓力增加至 〇·5至5個大氣壓之間。在另_實例中，增加該壓力持續5 至3 0分鐘之間。 在另一實例中’該散熱器係由擠製鋁所構成。 127532.doc -18- 200903817 在另一實例中，該散熱器 在另-實例中…… #導聚合物所構成。 池上。在另一會如± ^ 保護層於該光伏打電 實例中’該保護層係-保形塗声。 在另一實例中，該散埶器且 曰 且該央具包含”… 相互平行定位的縛片 興该4鰭片互補的凹槽。 結合附圖及申請專利 地明白本發明。 考慮下面坪細說明會更清楚 【實施方式] ^列=係呈現以供習知此項技術者能夠實現並利用本 .疋材料、技術及應用之說明僅作為範例而提供。 習知此項技術者將會容易地明白本文所述較該等範例之各 種C文1本文所疋義之通用原理可應用於其他㈣及$ 用程序而不脫離本發明之精神與料。㈣，本發明不希 望局限於所述及所示的該等範例，但符合與隨附申請專利 範圍相一致的範_。 光伏打（PV)模組通常係封裝的互連太陽能電池，環繞有 一框架、觀底及料性遮蓋⑯。模组可能在尺寸上相對上 較大並設計用於許多應用，例如安裝於現有屋頂上而未必 提供屋頂的主要保護，以及其他非屋頂應用，例如現場追 蹤器。光伏打（PV)板塊通常係更小的光伏打裝置，其係設 計以模擬及/或替代屋面板塊，從而提供能量轉換及對屋 頂的環境保護。 圖1A說明本發明之一光伏打（Pv)模組丨〇〇_M之一範例。 光伏打模組1 00-M包括定位於一框架12〇_M内的互連光伏 127532.doc -19- 200903817 打電池110-M之一光伏打陣列，該框架可調適以將該模組 固定於一完成屋頂上《各光伏打電池係定位於框架12〇_M 内，以允許將一電池的光接收表面曝露於太陽能輻射下。 圖1B說明本發明之一光伏打（PV)板塊1〇〇之一範例。光 伏打板塊100包括定位於一外殼120内的一或多個光伏打電 池110。該外殼可能相對於屋頂長度而水平位於一未完成 屋頂表面上。各光伏打電池係定位於外殼12〇内以允許 將一光接收表面曝露於太陽能輻射下。當在該板塊内或其 上容納多個光伏打電池時，各電池可電連接至一相鄰電 池。 一模組或板塊之各光伏打電池可能係此項技術中當前使 用或未來發展的任一者，例如一以矽為主之晶圓光伏打電 池、一薄膜光伏打電池或一將光子轉換成電之傳導聚合 物。此類電池為人所熟知並包括形成於一單晶石夕、多晶或 多結晶矽或帶式矽基板上以晶圓為主之電池。一薄膜光伏 打電池可能包含非晶矽、多晶矽、奈晶矽、微晶矽、碲化 鎘、硒化/硫化銅銦（CIS)、銅銦硒化鎵（CIGS)、一有機半 導體或一光吸收染料。 各光伏打電池可能係任一形狀（例如方形、矩形、六邊 形、八邊形、三角形、圓形或菱形）並位於一模組或板塊 之一表面内或其上。在一模組或板塊内的—光伏打電池係 在該框架内凹入者，基本上僅該電池頂部表面曝露於光 源。在一杈組或板塊上的一光伏打電池係直接放置於該框 架頂部上者，基本上僅底表面不曝露於光源。 I27532.doc -20- 200903817 具有散熱器之光伏打模組及板塊 該光伏打模組及板塊（分別如圖1A&1B所示）可視需要地 包含一或多個散熱器13〇-^1及130,其係與該等光伏=電池 麵及110之未曝露表面熱連通以發散來自該等電池之廢 棄熱能。圖2A顯示一附著散熱器之一詳細部分圖，其中該 散熱器具有鰭片。各散熱器可包含一底座2〇〇，其^附著Λ 至該等太陽能電池之未曝露表面之平直表面；及複數㈣ 片21〇,其實質垂直於該底座之一較大表面而延伸。各籍 片可能平行於一相冑鰭片而從該底座突出。該底座與Μ 可單獨構造並稍後連接，《由相同材料來源構造成一整 體。圖2Β顯示一附著散熱器之一類似詳細部分圖，其中該 散熱器具有截頂圓錐體。各散熱器可包含一底座，其 係附著至該等太陽能電池之未曝露表面之平直表面；及複 數個截頂圓錐體211，其實質垂直於該底座之一較大表面 而延伸。 該散熱器可能直接實體接觸該等太陽能電池或可能具有 -或多個中間層。一中間層範例係一中間熱介面層2:〇， 其可由在此項技術中所使用的材料製成，例如熱傳導油脂 或黏著劑(例如傳導環氧樹脂、石夕樹脂或陶幻或一中間傳 導聚合物（例如講自Cool p〇lymers，如·的一熱傳導聚合 物尼龍6-6及/或一聚苯趟硫化物，視需要混合一或多個 金屬填充物）°該熱介面層可能係在此項技術中常用的任 一材料（例如乙基錯酸乙烯_)、聚醋、τ*⑧、 EPT)。該熱介面層可能由既電絕緣又熱傳導之材料所構 127532.doc •21 - 200903817 成“、"面層可能係一聚合物薄層’其本質不熱傳導， n其厚度而以—足夠速率傳導熱能，故將其視為熱傳 、、他層可單獨或除-中間熱介面層(例如一或多個電 絕緣層）外而存在。該中間層可能同時接觸該（等）太陽能電 池與該散熱器二者。

各散熱器之底座200與縛片21〇(或圓錐體211)可獨立地由 或夕個熱傳導材料所構成，例如結或紹合金（例如6063 鋁合金、6061紹合金及6〇〇5銘合金）、銅、石墨或傳導聚 CT物（例如購自（例如）C〇〇1 p〇lymers，Inc•的傳導彈性體）， 並可能係任一色彩’例如藍色、黑、色、灰色或棕色。深色 可改良散熱效能。可陽極化或電鍍—由金屬所構成的散熱 器。散熱器可藉由普通製造技術來構造，例如擠製、鑄造 或射出成型，或可使用一製造技術組合來構造複合型散熱 器（例如成型於一傳導聚合物底座内的鋁鰭片）。 在一些實例中，該散熱器降低該（等）光伏打電池溫度之 效率可能取決於該散熱器之熱傳導特性以及在該散熱器表 面與該（等）光伏打電池之間所實現之接觸數量。在其他實 例中’該散熱器降低該（等）光伏打電池之溫度之效率可能 取決於該散熱器之表面幾何形狀以及對流數量。 圖2A及2B說明一附著至一光伏打模組或光伏打板塊之 散熱器130之尺寸。底座200具有一指定為t的厚度。該等 鰭片210或截頂圓錐體211獨立地具有一指定為h的高度、 一指定為s的中心至中心間距及一指定為w的寬度（在鰭片 的情況下）或内徑（在截頂圓錐體的情況下）。任一鰭片的寬 127532.doc -22· 200903817 '、或小於0.5"、或小 或小於0.1"、或小於 或小於0.005”、或小 ^可獨立地小於1英叶、或小於o.75 於〇.3"、或小於〇·2”、或小於0.15"、 〇·〇5或小於0.025"、或小於〇 〇1 μ、 於〇.〇〇25、或小於G.00 1,1、或在0.001”與0.25"之間、或在 0.002與〇‘1”之間、或在"與G()75"之間、或在與 〇·〇6"之間、或在0 02"與〇 〇5"之間、或〇 〇2"。任一鰭片之 高度11可能獨立地大於〇_1”、或大於0.25”、或大於〇.5"、或

大於0.75"、或大於丨”、或大於2"、或大於35"、或在〇 25" 與7"之間、或在0.5”與6"之間、或在〇.75,,與5”之間、或在 0.8’與2.5"之間 '或在〇9"與2”之間、或在〇9"與125"之 間、或1 。在鰭片之間的中心至中心間距s可獨立地在 0.05”與1”之間、或在〇 〇75"與〇 9"之間、或在〇丨，，與〇 8Π之 間、或在0.2"與0,7''之間、或在〇·2"與〇_5”之間、或在0.25” 與0.45”之間、或在〇·25"與〇.4"之間、或在〇.3"與〇.4"之 間、或在0.3”與0.45”之間’或在0.35”與0.4'，之間。各散熱 器之底座之厚度t可能獨立地小於1 ”、或小於〇 · 7 5 ”、或小 於0.5"、或小於〇·4"、或小於0.3"、或小於〇·2"、或小於 0.15”、或小於〇·ι”、或小於0.05”、或在〇.〇5”與〇 5”之間、 或在0.075"與0.35"之間、或在0.1”與0.25"之間、或在0.1” 與0.2’|之間、或0.1"，或0.15,，、或0.2"。中心至中心間距 ⑷與鰭片高度（h)之比率（即s/h)可能獨立地係0.1、0.15、 0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.5、0.6、0.65、 0.7，或在0.1與〇.7之間，或在0.15與0.5之間，或在0.2與 0.4之間，或在〇.2與0.35之間，或在0.25與0.3之間。任一 127532.doc -23- 200903817 鰭片之尺寸可能相同或不同於相同散熱器上的其他鰭片之 尺寸。任一鰭片或底座之尺寸可能相同或不同於其他散熱 器上的尺寸。在一板塊或模組上的所有散熱器底座之尺寸 可能相同。在一板塊或模組上的所有散熱器之所有散熱器 鰭片之尺寸可能相同。一個別散熱器之所有散熱器鰭片之 尺寸可能相同。一散熱器之所有鰭片之高度可能相同。一 散熱器之所有鰭片之高度可能不同。一散熱器之所有鰭片 之平均尚度可能係上述任一尺寸。一散熱器之所有鰭片之 平均中心至中心間距可能係上述任一尺寸。一散熱器之所 有鰭片之平均寬度可能係上述任一尺寸。 各散熱器之尺寸可能獨立地係上述尺寸之任一組合，例 如W在〇_〇〇2”與（M"之間，h在〇75"與5”之間，8在〇2||與 0.5”之間，而t在u ”與〇25”之間；〜在〇〇〇1"與ου"之 間，h在〇.75”與5”之間，5在〇2"與〇5 ”之間，而〖在〇1"與 0.25"之間；〜在〇_〇2”與0.051'之間，h在0.75”與5”之間，s 在0.2"與〇.5"之間，而”與〇25"之間；〜在〇〇〇2"與 〇·Γ'之間，h在0_25”與7"之間，s在〇_2"與〇.5"之間，而泣 〇·1"與 0.25"之間；w在 0_002"與 〇」”，w〇9"與 2，,之間，$ 在〇·2”與0.5”之間，而t在（μ"與〇 25"之間；〜在〇 〇〇2,，與 0.1”之間，h在0.75"與5”之間，e〇.〇5n ”之間，而（在 間，s在0.3”與0.4”之間，而#0」，，與〇·25"之間；…在 0·002”與0.1"之間’ h在0.75"與5" ’ S在0.2”與0.5"之間，而 t在0.05"與0.5”之間；以及〜在〇 〇〇2”與〇」，，之間，h在〇 75" 127532.doc -24· 200903817 與5”之間，s在〇·2"與〇.5"之間，而雊〇1，，與〇2”之間。

可設計-散熱器，使得—第一體積(定義為一散熱器之 一體積，包括其相關聯的散熱器底座）係一第二體積之一 百分比（定義為來自該散熱器底座之—自頂向下突出表面 積與-第，尺寸之一體積’纟中該第三尺寸係定義為來自 在該散熱器底座上之各伸出物(例如圓錐體、鰭片等)之高 度之最小平方測定)。例如，若-散熱器之所有伸出物： 寸相等’則言亥第-體積將會係該散熱器底座體積加上各伸 出物體積與伸出物數目之乘積；而該第二體積將會係該散 熱器底座之自頂向下突出表面積（例如在該散熱器底座係 矩形的情況下寬度X長度）乘以伸出物高度（即第三尺寸）。 若在一散熱器内的伸出物高度不同，則所有伸出物高度之 最小平方測定將會決定在上述範例中所使用的第三尺寸。 該體積百分比係該第一體積除以該第二體積xl00。該體積 百分比可能係（例如）在10%與50%之間、在15%與45%之 間、在20;與40%之間、在25¾與35%之間、在20%與30% 之間、在25%與30%之間、在30%與35%之間、在35〇/〇與 40%之間、在40%與45%之間、在45%與50%之間、在20% 與25。/〇之間、在15%與20%之間、在1〇%與15%之間、在 10%與20%之間、在15°/。與25%之間、在25%與35%之間、 在30%與40%之間、在35%與45%之間、在40%與50%之 間、在10%與25%之間、在15%與30%之間、在20%與35〇/〇 之間、在25%與40%之間、在30%與45%之間、在35%與 50%之間、在1〇%與12.5%之間，在12.5%與15%之間、在 127532.doc •25· 200903817 15/〇 與 17.5%之間、在 17.5% 與 2〇〇/0之間、在 2〇〇/0與 22.5%之 間、在22.5%與25%之間、在25%與27 5%之間、在27.5%與 30%之間、在30。/。與32.5%之間、在32 5%與35%之間、在 35%與37.5%之間、在37_5%與40%之間、在4〇%與42 5%之 間、在42.5%與45%之間、在45〇/〇與47.5%之間或在47 5%與 5 0%之間。

例如，鰭片的一長軸可實質平行或實質垂直於該底座的 一長軸。實質平行係在二參考軸形成一小於1〇。之角度 時實負垂直係在一參考軸形成一在85。與95。之間角度 時。一長軸係一平行於參考物體之最長筆直邊緣之軸。在 沒有參考任何軸之情況下，暗示-長軸。該等鳍片可沿該 底座之大多數或全部長度而連續穿行。鰭片可能不全部相 對於該散熱器之長轴形成㈣㈣肖度（例如一扇形定 向）’使付空氣可自由地穿過相鄰鰭片所形成之多數通道 而不管風向如何。‘鰭片表面還可具有諸如脊或凸塊之特 徵，其幫助在流經該等鮪片之空氣中引起旋渦以幫助對 流0 -或多個散熱器可能(例如)實質平行或實質垂直於該板 塊或模組之長軸而定位並可跨越該板塊或膜之部分或整個 長度或寬度。同樣地’多個散熱器可能在有或沒有中間空 間下級聯對齊’以在需要時跨越該板塊或模組之部分或整 個長度或寬度。在一變更中，一散熱器具有足夠長度以跨 越該板塊或模組之長度之3/4以上。在另一變更中，一散 …、器〃有足夠長度以跨越該板塊或模組之寬度之以 127532.doc -26 - 200903817 上。在一些變更中’在該板塊上的不同散熱器將實質相互 垂直地定位。在另-變更中，一翠_散熱器係定位以覆蓋 該(等)光伏打電池之大多數未曝露表面。該散熱器還可位 於該板塊之該等側及/或頂部上以增加對流及冷卻效率。 一散熱器可能係各種㈣提供增加熱傳遞之設計。例 如，如圖2C所示，，鰭片可在其長度上包含裂縫，（例如）以 橫跨縛片（或等效物）建立通道，以提供額外開口至散敎器 内部並增加氣流至該等内部鰭片。通道可能係任一圖案， 例如-般十字切口、人字形或波浪形。還可使用其他附著 至底座之散熱形狀來取代該等鳍片，例如稜錐體(包括截 頂稜錐體)、圓柱形、方形椿或圓錐體(包括截頂圓錐體)。 其他形狀(例如截頂圓錐體)可能分別橫跨該散熱器之長 度及寬度以平行列及行對齊；或者分職跨該㈣器之長 度及寬j以交錯平行列及行對齊。使用截頂圓錐體可允許 來自任-方向之風流貢獻於該散熱器之對流並增加該光伏 打板塊或模組之冷卻。該等散熱形狀（例如截頂圓錐體）可 能係空心的(如圖11及12所示)。空心散熱形狀可允許該散 熱益之有效率熱傳遞，同時降低聚合物、熱傳導聚合物及 /或添加劑之數量以降低生產成本。該等散熱形狀（例如空 ^截頂圓錐體）可組合一或多個紫外線穩定劑、一或多個 '、〔疋A及7或熱傳導顆粒（例如本文所述之金屬填充物）。 圖11描述—包含截頂圓錐體11-1之散熱器之-範例性且 體實施例。該等截頂圓錐體可能具有一高度⑻、一寬度 (W)、一壁厚度(wt)、_底寬度㈣、一中心至中心間距 127532.doc -27- 200903817 (s)，並可附著至一具有一厚度⑴之底座u_2。如圖u中所 述’該等截頂圓錐體可能從各圓錐體之底寬度至各圓錐體 之頂部而空心（及視需要透過各圓錐體頂部而完全空心）以 減小生產成本。在圖11内所示範之具體實施例之一實例 中，該散熱器包含一底座，其具有一大約3 mm厚度（t); 空心截頂圓錐體，其具有一大約18 min至大約25 mm之高 度（h)、一大約2.5 mm至大約3 mrn之寬度（w)、一大約3.8 mm至大約5 mm之底寬度（bw)、一大約3 mm之壁厚度（wt) 及一大約6 mm之中心至中心間距（s);且其中該等截頂圓 錐體以交錯平行列及行對齊^在一些實例中，底座丨丨_2可 能具有大約15"乘以15"的表面尺寸。該散熱器可能由（例 如）Nylon 1020、Nylon 1040、Nylon 1240 > Froton 6165A、Froton 6165D或聚苯醚硫化物或本文所述的任一 其他聚合物製成’並可包含一或多個紫外線穩定劑及/或 一或多個熱穩定劑《該等截頂圓錐體可橫跨一或多個圓錐 體之寬度包括通道’以允許增加環境空氣進入。該散熱器 可包含任一熱傳導材料（例如本文所述之金屬填充物）^在 一些實例中’可選擇高度（h)、寬度（w)、壁厚度（wt)、底 寬度（bw)、中心至中心間距（s)、厚度⑴、傳遞材料數量及/ 或聚合物類型以相對於非空心截頂圓錐體維持該等截頂圓 錐體之有效率散熱。 圖12描述一包含截頂圓錐體12-1之散熱器之另一範例性 具體實施例。該等截頂圓錐體可能具有一高度（h)、一寬度 (w)、一底寬度（bw)、一中心至中心間距⑷，並可附著至 127532.doc -28- 200903817 一具有一厚度⑴之底座12-2。如圖12所示，該等截頂圓錐 體可能從各圓錐體頂部向下透過各圓錐體中心而空心以減 小生產成本。該空心孔配置可允許增加該等截頂圓錐體之 表面積以促進該散熱器之散熱。圖12所示之空心孔12 - 3可 能係一怪定孔直徑（bd)，或可能係變化直徑（例如隨著該孔 更靠近該散熱器底座而直徑遞減）。在圖12内所示範之具 體實施例之一實例中，該散熱器包含一底座，其具有一大 約3 mm厚度（t);空心截頂圓錐體，其具有一大約18 111111至 大約25 mm之高度（h)、一大約2.5 mm至大約3 mm之寬度 (w)、一大約3.8 mm至大約5 mm之底寬度（bw)及一大約6 mm之中心至中心間距（s);且其中該等截頂圓錐體以交錯 平行列及行對齊。在一些實例中，底座丨2_2可能具有大約 15”乘以15”的表面尺寸。該散熱器可能由（例如）Nyi〇n 1020、Nylon 1040、Nylon 1240、Froton 6165A、Froton 6165D或聚苯醚硫化物或本文所述的任一其他聚合物製 成’並可包含一或多個紫外線穩定劑及/或一或多個熱穩 疋劑。該等截頂圓錐體可橫跨一或多個圓錐體之寬度包括 通道，以允許增加環境空氣進入。該散熱器可包含任一熱 傳導材料（例如本文所述之金屬填充物）。在一些實例中， 可選擇高度（h)、寬度（w)、孔直徑（bd)、底寬度（bw)、中 心至中心間距（S)、厚度（t)、傳遞材料數量及/或聚合物類 型以相對於非空心截頂圓錐體維持該等截頂圓錐體之有效 率散熱。 在圖11及12中所述之該等散熱器可與本文所述之任一光 127532.doc -29· 200903817 伏打板塊或模組一起使用。 比較一缺少該散熱器之相同電池，該散熱器可經組態用 以在一標準溫度及壓力之環境靜止空氣與一 8〇〇 、 1000 W*m_2或1200 W*m·2個別或任一組合的白光輻射照度 (E)下將一光伏打電池之溫度降低至少1、至少2。匸、或 至少5 C、或至少7°C、或至少l〇°c、或至少、或至少 15C、或至少20°C。可基於超過相當ρν電池之所需溫度減 小來選擇鰭片之大小、數目及間距、底座部分之大小及該 等散熱器構造材料。 該散熱器可經組態用以在7(TF溫度環境空氣内將該光伏 打電池維持在一低於大約175°F、或低於大約16〇卞、或低 於大約1 50 F、或低於大約14〇卞、或低於大約1 3〇卞、或低 於大約120°F、或低於大約110卞、或低於大約1〇〇卞、或低 於大約90°F、或低於大約80卞之溫度下。 比較一缺少該散熱器之相同電池，該散熱器可經組態用 以在標準溫度及壓力的環境靜止空氣與一 8〇〇 W*m-2、 1000 W*m 2或1200 w*m·2個別或任一組合的白光輻射照度 (E)下，將月b畺轉換效率（藉由等式：η=(Ρη/(ΕχΑ。）加以定 義），其中Pm係最大電功率（單位瓦特），£係輸入光輻射照 度（單位W*m )而Ae係太陽能電池之表面積（單位m2))或一 光伏打電池之總面積效率（其可藉由電流⑴及/或電壓（v)相 對變化或I及V乘積相對變化加以定義）增加至少〇. 5 %、或 者至少1%、或者至少1.5%、或者至少2%、或者至少 2.5%、或者至少3%、或者至少3 5%、或者至少4%、或者 127532. doc •30- 200903817 至少4·50/〇、或者至少5〇/0、或者f ,丨ς 4有至> 5.5%、或者至少6%、 或者至少6.5%、或者至少7%、或者至少75%、或者至少 8%、或者至少8.5%、或者至少9%、或者至少9 5%、或者 至少10%。 需要時，該散熱器可受任-構件（例如一或多個風扇）提 供的強制氣流影響’以增加在該散熱器上的氣流並增加該 :伏打電池之冷卻效用。一風扇可藉由直接曝露或透過一 苢道系統迫端地遞送強制空氣至該散熱器。 如圖1Α所示’ 一光伏打模組可能具有一框架^㈣，其 具有諸如螺絲孔、舌片之固^器具及/或電連#，其係適 合於將該模組固定於機架内，該機架係附著至一完成屋 頂，使得可將來自該等太陽能電池之熱能散發至環境空氣 内。該框架可環繞該等光伏打f池並可視需要地環繞可能 相鄰電池而存在的額外層。對於屋頂固定較佳的係該等模 組塊之框架很少或不進入該等散熱器13〇_M，使得相對涼 爽的空氣可自由流過該等冷卻鰭片。在一實驗中，經由一 框架阻止進入該散熱器導致減小光伏打效率。圖1A說明該 等鰭片與通道在之間沒有該框架，使得空氣可穿過不受該 框架阻礙的該等通道（例如允許水平進入該散熱器）。 該框架可包含一凸緣或唇緣1〇2_M(筆直或彎曲），如圖 1A所不，其係定向以引導空氣在退出該模組時向上流過該 散熱器。此特徵可防止一散熱器所產生之熱空氣進入—相 鄰模組。同樣地，一凸緣或唇緣可定向以強迫冷空氣流過 一模組或相鄰模組上方進入一散熱器内。此定向之一特徵 127532.doc •31 · 200903817 可能特別有用於在以最小中 涼爽空氣進入一模組下侧。 一單一框架内以將涼爽空氣 散熱器引走。 間空間來配置多個模組時允許 可將多個凸緣及/或蜃緣併入 引入一散熱器並將熱空氣從一 視需要地’可提供接腳14()·Μ以允許在處理期間及在安 裝之前將該模組設定在一平直表面上，從而支擇模組1〇〇_ Μ之重量並防止I縮該等鰭片。接腳1抓Μ還可用以將該 模組固定至一表面，例如一屋頂。接卿可足夠b使其將 =模組從固定其的表面抬高一足夠距離，使得空氣透過並 穿過該鰭片而在通道下面及透過其自由流動，以在一該等 鰭片觸碰該屋頂表面之類似構造中提供改良的能量轉換效 率。 、 框架120-M與接聊14〇娜獨立地由能夠支撐該光伏打 模組的一或多個材料來構造，例如金屬(例如鋁)、陶究、 膠合劑、複合物或聚合物（例如傳導聚合物）。需要時，該 框架及散熱器可由一傳導聚合物構造成一模具。該框架可 能具有一延伸組態以覆蓋該散熱器，纟中該框架還可沿該 等侧包括一絲網或衝孔以允許空氣流動至該等散熱器。 可插入模組的框架一般具有腳墊，其係尤其調適以固定 至普通屋面材料，例如形成屋頂結構部分之複合屋面或木 板條通㊉’遠框架具有一高度，使得該模組的散熱器之 縛片正好觸碰或正好在固定該機架之表面（例如屋頂）上 方。或者’該機架可將該模組在屋頂上抬高一足夠距離， 使得空氣可在鰭片之間的該等通道下面並透過其而充分自 127532.doc -32- 200903817 由地流動，以提供超過該等鰭片觸碰屋頂之一相似構造的 改良效率。 一光伏打模組可採用大約（例如）3英呎、4英呎、5英 呎、6英呎、7英呎、8英呎、9英呎、1〇英呎、或1米、i 5 乎 米2.5米、3米、3.5米或4米之標準長度來形成。該 光伏打模組可採用大約（例如}1英呎、1 5英呎、2英叹、 2_5英呎、3英呎、4英呎、4 5英呎、5英呎、或〇 25米、〇 5 米、〇,75米、1米、1>25米、丨_5米、丨75米或2米之標準寬 度來形成。 光伏打模組一般包含以列及行配置的3、6、9、12、 15、18、21、24、27、30、20、24、28、32、36、40、 25、36、45、50、42、48、54、60 或 72個 PV 電池 ^ pv 電 池可配置成（例如）4χ9、6x8、6x9、6x12或8x12。在一單一 散熱器橫跨模組内的一整列PV電池接觸電池之多個實例 中’一模組可（例如）具有從五至十個散熱器。 典型光伏打模組可能具有一在3 5 ”與4 〇"之間的整體寬 度、一在50,，與60”之間的整體長度、採用一6χ9組態之光 伏打電池及9個散熱器，各跨越在模組寬度上的一行光伏 打電池。當查看可看見該等電池之光接收表面（"自頂向 下”）的模組之太陽能電池側時，一模組之寬度係在該框架 之相對壁之間的短軸或最短距離。行可跨越模組寬度，而 列跨越杈組長度。在另一組態中，一光伏打模組可能具有 一在35”與40”之間的整體寬度、一在45”與55"之間的整體 長度、採用一6x8組態的光伏打電池及8個散熱器，各跨越 127532.doc -33- 200903817 在模組寬度上的一行光伏打電池。在另一組態中，一光伏 打模組可能具有一在20,，與30"之間的整體寬度、一在5〇" 與60"之間的整體長度、採用一4χ9組態的光伏打電池及8 個散熱器，各跨越在模組寬度上的一行光伏打電池。在另 一組態中，一光伏打模組可能具有一在3〇"與4〇"之間的整 體寬度、一在50”與55"之間的整體長度、採用— 8χ12組態 的光伏打電池及12個散熱器，各跨越在模組寬度上的一行 光伏打電池。本文所述之其他模組組態（例如跨越模組長 度之散熱器）可適用於上述範例。 在一範例中，構造一模組，其包含採取一 4χ9單晶矽 (225 μιη厚度）組態的36個光伏打電池。該等電池係使用一 SPI-層合機（Spire，lnc.)用玻璃來層合並使用。咖胖“以⑧ 1〇1環氧樹脂膠合劑來附著散熱器。散熱器包含具有下列 尺寸之鰭片：w=0.06"、h=0.9375"、s=〇.3”及㈣」"。各散 熱器包含八個鰭片並具有一 2.5"的整體寬度。二散熱器鄰 接’使得該等連接散熱器之整體寬度係5"，則更覆蓋各光 伏打電池之寬度。 通常不論何處，從4至20個模組係安裝於在一房屋之屋 頂上=一太陽能模組内，具體視可用的朝南（在北半球）屋 頂數里而疋。例如’更多太陽能模組可安裝於商用建築的 更大屋頂上。 本文所述的該等太陽能模組可藉由任-方法及/或使用 此項技術中所已知之任一裝置而連結在一起。如2祕年12 月U日中的美國臨時中請案第6G/874,3 13號，標題為”具 127532.doc -34· 200903817 有熱交換之模組化太陽能屋頂板塊及太陽能面板"（其全部 内容以引用形式併入本文）所述，光伏打模組還可設計以 機械及/或電子互鎖。多個模組還可相互分離足夠空間， 以允許在該等模組之間增加氣流來改良光伏打電池的冷 卻。 如關於模組先前所述，光伏打板塊可在一外殼上包含一 凸緣或唇緣（筆直或彎曲），該外殼係定向以退出該板塊時 引導空氣向上流過在一板塊下面的散熱器。此特徵可防止 一散熱器所產生之熱空氣進入一相鄰板塊。同樣地，一凸 緣或唇緣可定向以強迫新鮮冷空氣流過一板塊或相鄰板塊 上方進入一散熱器内。此定向之一特徵可特別有用於防止 在一板塊陣列下面捕獲一暖空氣層並允許涼爽空氣進入下 側以促進有效率的熱傳遞。可將多個凸緣及/或唇緣併入 單一板塊内以將涼爽空氣引入一散熱器並將熱空氣從一 散熱器引走。 板塊及模組可經組態用以提供氣流通道，其允許空氣經 由風吹過散熱器所引起之自然對流或強制對流而循環以冷 钾光伏打電池。個別板塊或模組之氣流通道可對齊—或多 個相鄰板塊或模組之氣流通道以提供流過多個板塊或模組 之該等散熱器之連續空氣。該等通道可定向，使得空氣可 平行或垂直於屋頂、線而流過個別板塊之該等散熱器或連續 流過多個板塊或模組之該等散熱器。可沿板塊或模組陣列 之該等邊緣來提供管道或充氣部（出於簡化未顯示）。 板塊可設計以相互部分覆蓋’使得該等板塊之—集合保 127532.doc -35· 200903817 "蔓未70成屋頂不觉天氣曝露影響。為了輔助天氣保護， 板塊可具#或夕個伸出物（例如圖iB中的i4〇)，其互補 在一相鄰板塊内的一或多個凹槽（例如圖丨B内的丨5 〇)。可 配置該等板塊，使得當位於一板塊之下端時一伸出物14〇 重疊一位於一相鄰板塊之上端的凹槽15〇,如圖3及4所 示。當放置於一傾斜屋頂4〇〇上時，該等伸出物可防止降 雨到達下面屋頂（圖4)及/或增加板塊陣列的結構完整性。 該等板塊可能具有-或多個外伸（例如在圖财4内的刚 及190)，其在相鄰板塊内不具有對應的凹槽。該些特徵增 加額外的天氣保護’由於在接合㈣板塊時沒有垂直接縫 曝露於外部表面。該外伸及凹槽配置可能係任-組合並個 別或除該等上下端外用於（例如）—板塊之該等側上，以防 止曝露電連接、結件及屋頂表面。可在接合板塊之間的接 縫（例如在-伸出物/外伸下面的該等接縫）處使用—密封劑 以提供額外的天氣保護。 可在該底座内包括固定孔(在圖1B内的_以在放置一 重疊相鄰板塊之前將該等板塊固定至一屋頂(圖4之4〇〇)。 ^些孔較佳的係沿與該光伏打電池相對的邊緣或其附近而 定位’使得當安裝於一屋頂上時相鄰板塊列可重疊該等固 定孔以防止曝露固定件於天氣下。該等板塊可額外或替代 性地具有有孔之舌片，其係沿孔16〇附近的邊緣而附著至 底座，使得可將（例如）釭；+ 、 ）釘子或螺絲插入其以將板塊黏附至 一屋頂結構之部分，你丨軋 位於該等板塊下面的構架及木 板0 127532.doc • 36 - 200903817 在個別光伏打電池之間的該等電組態以及在個別板塊或 模組之間的該等電連接可如此項技術中所熟知獨立地組態 成串列、並聯或混合串列並聯，以獲得所需操作電流及電 壓。例如，在一板塊或模組内的個別光伏打電池可串列連 接以增加板塊或模組之總操作電壓。若在一板塊或模組内 的各個別光伏打電池所產生之電壓足夠，則可將該等電池 並聯連接至相鄰電池以維持電壓、增加電流及/或使得一 電池失效不會停用該板塊或模組之所有電池。 δ亥板塊或模組可能包含相鄰各光伏打電池之光接收表面 的一保護層（例如在圖1Β、2八及26中所示的170)以保護該 等光伏打電池不受損壞（例如由潮濕、灰塵、化學製品及 溫度變化所引起），同時允許透射太陽光。該保護層可適 應該等光伏打電池之表面形狀並可由任一適當材料製成， 例如玻璃（例如低鉛強化玻璃）或聚合物（例如聚合對二甲 苯、汽相沈積對二甲苯或乙烯-醋酸乙烯酯）。該保護層可 月b係一膜（透光或有色）並由（例如）丙烯酸酯類、環氧樹 脂、氨基鉀酸酯及矽樹脂所製成。該保護層可能視需要地 係一抗反射塗層’例如氮化矽。 光伏打板塊可以大約（例如）6英叶、12英忖、1 §英 吋、24英吋、30英吋、36英吋、42英吋或48英吋標準長度 與任一大約（例如）4英吋、8英吋、丨2英吋、丨8英吋、22英 对、26英对、30英吋或38英吋標準寬度組合來形成。 光伏打模組一般包含以列及行配置的1、2、3、4、5、 6、7、8、9、10、11、12、15、18、21、24、27、30、 127532.doc •37· 200903817 20 ' 24 ' 28、32、36、40、25 ' 36 ' 45、50、42、48 ' 54、60或72個PV電池^ PV電池可能配置成（例如）1X2、 1x3 、 1x4 、 2x2 、 2x3 、 2x4 、 2x6 、 2x8 、 3x3 、 3x4 、 3x5 、 3x6、3x7、3x8、3x9、3x10、4x4、4x5、4x6、4x7、 4x8、4x9、4x10、5x5、5x6、5x7、5x8、5x9、5x10、 5x12、6x6、6x8、6x10、6x12 或 8x12。在一單一散熱器橫 跨一整列PV電池或在板塊内接觸電池的多實例中，一板塊 可能（例如）具有一、二、三、四、五、六、七、八、九或 十或更多散熱器。 聚合物可用以增加製造板塊、模組及/或散熱器之設計 彈性。在一變更中，一光伏打電池或模組可能在一整體熱 傳導聚合外殼内包含（多個）光伏打電池，使得該外殼自身 用作一散熱器0該聚合物可能係一熱傳導聚合材料（例如 視需要此合金屬填充物的C0〇lp〇ly®熱傳導塑膠、尼龍6_6 及/或一聚苯硫）’使得整個外殼可支援該（等）光伏打電池 (及任一整體組件），同時還將熱能從該等光伏打電池傳遞 走。此配置可減少該（等）光伏打電池之間的組件及介面數 目並增加該散熱器之整體表面積。該外殼可能包含多個類 型的聚合物（例如2或3個）以形成該板塊或模組之不同組 件，其中各組件可具有不同的聚合特性。例如，一聚合物 可能係-熱傳導聚合物’其係附著至—光伏打電池並用作 一散熱器’而另—聚合物可環繞該光伏打電池及/或光伏 打電池/散熱器介面以提供（例如）結構完整十生、美觀、抗候 性及/或-屋頂固定表面。纟另_變更中，—或多個聚合 127532.doc -38- 200903817 物可用以形成該板塊或模組外殼（及/或該散熱器之一部 分），同時金屬可用以形成該散熱器（或該散熱器之一部 分）。 互鎖光伏打板塊

圖5 A說明一光伏打屋面板塊還包含 同所述的其他光伏打板塊’互鎖光伏打板塊500包含一外 殼120及一或多個光伏打電池11〇，該等光伏打電池係置放 於3亥板塊内或其上以允命曝露以從該板塊頂部表面引導太 陽能輕射。該板塊還可包含以本文所述任一變更的一散熱 器1 3 0。該板塊之左右二側可包含組態成該板塊外殼之部 分的一公底座連接器510或一母底座連接器52〇。各板塊之 一底座連接器係設計以部分重疊一相鄰板塊之一底座連接 器。該公底座連接器可能係任一設計，使得材料一般延伸 至外殼12G外部（例如—舌片或架子）’而該母底座連接器可 能係任一設計，使得一般從外殼12〇移除材料（例如一槽口

或斜接邊緣）。該等底座诖旌哭I 度連接益可能係任一形狀或定向（例 如佔據-板塊之一側之整個長度或僅佔據一板塊之一側之 一部分）以互補一相鄰板塊之底座連接器。 在各底座連接器可能係—或多個電伸出物5 座540時，其中一電伸出 並允許電流連續。因而々兩 Τ Λ不目互互補 Λ因而’各電連接器可在 合之-者内包含—麻“逆接在以下至少四個組 ^ ^ 底座組件與一整合式電組件一八底 座連接器510，1& 仟·（1) “良 、匕3 —電伸出物53〇 八 510，其包含—雷桉汁c { } A底座連接器 ^ s 電插座540，· π、一再念产土 (3)母底座連接器520，其包 127532.doc -39- 200903817 含一電伸出物530;及（4) 一母底座連接器52〇,其包含—電 插座5 4 0。 該等互鎖板塊係設計，使得在—板塊上的—連接器係設 計以互補一相鄰板塊連接器以在相鄰板塊之間形成一實^ 剛^連接，同時維持電流連續，從而限制安裝複雜性並降 低安褒成本。-旦兩個板塊由該連接器連接，則該等板塊 基本上可作為一單元移動。在板塊個別圍繞該等板塊之一 軸扭曲時在板塊之間可能很少有相對移動。 ,該等電插座及伸出物可能以任一方向定位(例如垂直或 平订）至一底座連接器之定向並可能係任一組合（例如一伸 出物及插座混合物)以互補一相鄰板塊。該等電插座及伸 出物可能非對稱地配置並相對於該（等戌伏打電池位置相 對，使得當一列板塊重疊一相鄰列板塊時，將各電連接器 直接置放於一列重疊板塊下面以防止曝露於天氣。 可取代-伸出物及插座電連接而使用—插塞及插座連接 或-陰陽電連接。伸出物或插頭包括從其表面伸出的任一 連接器，包括機械彈簧、接針或又尖。該等電連接不限於 該伸出物插座配置並可包括任—裝置’其允許電流連續， 同夺維持f貝剛性機械連接。例如’一電連接可能包含 兩個電極，其作為-膜置放於兩個互補且互鎖相鄰板塊表 面上。用作電連接器之接針可能具有彈簧，其幫助鎖定該 等接針於插座内，從而在板塊之間提供一更強連接。 —些屋頂板塊係設計以置放於—屋頂上，使得各板塊之 縱軸或主轴平行於屋頂線以提供平行於屋頂線之重疊板塊 127532.doc 200903817 列。矩形屋頂板塊-般以此方式安裝。在本文所述此或其 他屋頂板塊上的連接器可能定位於一屋頂板塊之一主或縱 轴之末端處’使得相鄰板塊可能沿一平行於屋頂線之列而 互連。此組態的一替代例係使該等連接器定位於屋頂板塊 之一短或經向軸之該等末端，使得相鄰板塊可一般朝向屋 頂線以行互連，使得相鄰板塊在一朝向或遠離屋頂線方向 上互連。該等連接器可以一縱度及經向度軸組合而定位。 圖5B說明用於可與本發明一起使用之一板塊之一側的各 種電/機械組態。各板塊可在板塊之相對侧（未顯示）上具有 一互補電/機械連接器。板塊A顯示具有電伸出物53〇的一 公底座連接器5 10。此組態係設計以匹配具有一母底座連 接器520與一電插座54〇的一互補相鄰板塊（例如板塊D内所 不連接器之鏡像）。在採用所示變更之板塊八内的連接器係 沿一邊緣放置，使得當兩個相同板塊相對於屋頂線平行鋪 設時，電插入係相對於屋頂表面水平（或平行）而並相對於 屋頂線平行。板塊B顯示類似於板塊a的一連接器組態， 但該等電連接器已使用電插座替換。板塊E顯示類似於圖 5A所示板塊的一連接器組態，其中已分別使用伸出物及插 座來替換該專插座及伸出物。圖5A中的板塊及圖5B之板 塊E至G係範例，其中相對於屋頂表面垂直插入該等連接 器。圖5B之板塊F及G顯示類似於圖5A之板塊的插座組 態’其中該母底座連接器延伸透過整個板塊邊緣。其他連 接器變更均不脫離本發明之範疇。例如，連接器可能係混 合插座/伸出物（如板塊Η内所示）及/或在一垂直於屋頂線之 127532.doc .41 - 200903817 表面上（如板塊Η内所示 ε # 斤不）或在一個以上之板塊表面（例如一 長邊緣與一短邊緣）上。

圖5 C說明本發明之—热aL 額外方面之一側視圖。該板塊可能 成形以允許在安裝時實暂番 . 貝重ί一相鄰板塊。該重疊還有助 於保護該電及機械連接器。-板塊210之散熱器鰭片可觸 碰一相鄰板塊之韓片接收表面55〇並可使用（例如）環氧樹脂 膠合劑或瀝青而黏附於該表面。外伸180可覆蓋-相鄰板 塊並可黏附或防水以防止在板塊之間進水。可在此實例中 提供一額外機械連接器56〇以提供額外強度至安襄並幫助 防護在嚴重風暴期間可能發生的風掀開板塊。 圖5D描述具有一太陽能電池11〇(或多個太陽能電池，例 如3至5個）之一矩形屋頂，其中將板塊縱軸平行於屋頂來 安裝該板塊。連接器可在板塊之相對較長側上（例如如圖 5D所示之580)或在接合處之中央部分（例如57〇)以允許板 塊在一一般垂直方向上連接至相鄰板塊或以一角度交叉將 安裝板塊之屋頂線。多個區段的板塊可因此藉由在屋頂線 附近放置一具有伸出物589之板塊並接著在最遠離屋頂線 的下一相鄰列内插入兩個板塊（在此實例中），接著重複此 程序直至該等光伏打板塊朝屋頂靠近最靠近地面位準的屋 頂邊緣延伸來加以鋪設。依此方式在細薄垂直區段内裝配 屋頂留下可進入的一主要屋頂表面以方便進一步板塊安 裝。在安裝時，伸出物589重疊一相鄰板塊之一部分（在 590)。類似於589的伸出物可形成於各板塊之一或多個側 上，使得各板塊之所有側重疊或重疊一相鄰板塊。 127532.doc •42· 200903817 在圖内的板塊額外包含一金屬框架（例如鋁）並可組合 任-散熱器設計（例如厚度〇·〇1 ”至〇〇2 ”及冑以，，至2"折疊 薄片金屬鰭片之一結散熱器）。該板塊還可包含一保護表 面或塗層（例如玻璃）與固定孔以緊固板塊至屋頂（或在-現 有屋頂上）。 在所述發明之任-方面利用薄膜光伏打電池。圖6說明 一複合屋面遙板600 ’ -薄膜太陽能電池610係施加於一複 合遙板上表面。具有（例如）接針640與對應容器65〇的一公 底座連接器620與-母底座連接器㈣係提供於該遙板之各 末端以介接在相鄰遙板上的互補連接器。當二或多個複合 遙板係經由對應連接H而相互連接時，相互建立其相對位 置，使得一遙板可能不會相對於一屋頂旋轉至一不同於另 者之方向。在此實例中，該等二遙板可相互平行或沿相 同線來安裝。在板塊之fBl的連接剛度㈣_板塊相對其相 鄰板塊之移動自由度’有助於_保平行列安裝並因此有助 於方便安裝。圖6還顯示一視需要存在的散熱器㈣。 一薄膜太陽能電池還可定位於（例如）陶£或混凝土板塊 上。圖7說明陶瓷成形板塊7〇〇，其在板塊表面内或其上具 有光伏打電池（PV)或薄膜61〇。該薄膜可黏附至一銅片、 3亥銅片接著係黏附至該板塊或可直接印刷在模組上。該薄 臈可能係任一材料、大小或組態並可能係任—色彩或色彩 組合。該等板塊底座可由任一材料(例如)陶瓷、膠合劑、 屬複σ物或聚合物製成，並用作一框架以容納板塊的 額卜、、且件。6亥等板塊可能具有一散熱器，其係後入於 127532.doc -43 - 200903817 個別電池内並與其接觸。互雜 互鎖連接|§710可提供該等機械 及電連接，其將板塊鎖定於適當位置以及將電從—板塊傳 導至下—板塊。該等板塊之彎曲組態提供較大表面積供其 個別電池佔據’從而增加用於 用於一給定平方呎數屋頂的電輸 出，且該等彎曲組態還提佴嵛鈦 ’、散‘、、、器之，鳍片可延伸進入的較 大導流通道。空氣或其他冷卻媒介可因此在更少電阻下穿 過並更有效地輔助冷卻該等光伏打電池。通道可用於此或 本文内的任-其他板塊組態内，使得可透過該等通道來抽 取液體冷卻劑以降低光伏打電池操作溫度。 本文所述的該等薄膜變更還可適用於本文所述的光伏打 模組。 製造方法 -板塊可採用料方法來形成。例如，一板塊可由在一 模具内混合的-聚合物或複合物來形成。公及母聚合連接 器之外殼部分係放置於該模具（例如f子）内以使用傳導線 將導線從該等連接n承鼓純打電池或佈線自身或至一 印刷電路板（PCB)以進行導電。若導線或一PCB係放置於 該模具Θ，則進;ί亍電連接至該等連接器之該等連接器部 分。接著’將该聚合物或複合物混合物注人該模具内並加 以固化以形成一固體板塊。該模具可成形以在固化產物頂 部及底部内提供開口，使得可在頂部孔内插入一太陽能電 池並藉由（例如）焊球而佈線或焊接至在該pCB上的連接或 至該板塊内的導線。接著可使用熱傳導黏著劑來塗布太陽 能電池之散熱器及/或底部，將該散熱器插入該底部孔内 127532.doc -44- 200903817 並熱接觸該太陽能電池，並固化該黏著劑以完成板塊。或 者’可使用本文所述的-層合程序將該散熱器固^至該光 伏打電池。 可在-杈具内同樣形成一由紅土陶所形成之板塊。如同 作為用於k該等連接器佈、線至光伏打電池之管道的金屬 管’將用於公及母連接器之陶变外殼放置於該模具内。將 ，般用於形成板#之黏土混合物放置於該模具内並加以 燒製以形成板塊。該板塊可能從頂至底具有—開口並介接 該等管子。如同該開口之㈣’該等光伏打電池邊緣覆蓋 有一防風雨黏著劑（例如矽樹脂），並將具有一抗反射塗層 之電池插人該板塊頂部’使得該電池之底部邊緣接合一藉 由該模具而在該板塊内卿成的架子。將過多黏著劑從該 板塊表面及抗反射塗層移除，並將該板塊搁置一邊以給予 黏著時間來牢固。 將導線插入透過該等管子並從該等冑究連接器外殼之末 端出來。該等導線係連接至一電接針或插座褒配件，並接 著將各裝时插人對應的陶㈣接料殼，該電接針裳配 =接合該㈣連接器外殼以鎖住在位置上並形成完整連接 益。將導線連接至該電池並走線至該板塊之第二連接器以 提供所需電連接（串列、並聯或串列並聯）。一旦已進行所 有導線連接t接針纽件座落於其個別Μ連接器 内，則使用-熱傳導黏著劑(例如熱傳導環氧樹脂或矽樹 脂）來塗布一散熱器並透過板塊底部將其插入孔内，使得 該黏著劑及散熱器接合光伏打電池之曝露底部。一旦該黏 127532.doc •45· 200903817 著劑固化後，包含一屋頂板塊'太陽能電池及散熱器之板 塊即可用於作為一屋頂板塊安裝於一屋頂上。 附著散熱器之方法 本發明之另一特徵係一種附著一散熱器至一光伏打板塊 或模組之方法。圖8A至8£係在所述光伏打板塊或模組製 程期間的不同圖式。 f 圖8A-1說明一用以整體或部分構造一光伏打板塊或模組 之系統之一斷面圖。一上夹具8〇〇包含一視需要存在的凹 槽8 10，其係設計以互補一或多個光伏打電池。該凹槽可 八有大致該（專）光伏打電池之厚度或小於該電池或該等 電池之厚度的深度820。採用任一形狀、數目及組態的真 空通道887可提供以允許一真空源透過該上夾具至該（等）光 伏打電池。一真空源可允許在製程期間將該（等）光伏打電 池臨時保持於凹槽810内。圖8八_2從一仰視圖顯示上夾具 800。顯示各凹槽81〇具有其對應的寬度882與長度884。該 寬度及長度可集中錢立地具有大致與該電池或該等電池 之最大表面相同的尺寸或具有略微更大的尺寸。凹槽8⑺ 之數目可能聯合或分離且係用於該板塊或模組所需的任— 數目’例如 1、2、3、4、5、6、7、8、9、1()、u、12、 13、14、15、16、17、18、19、2〇或25。_凹槽之形狀可 能係光伏打電池或多個光伏打電池之任_形狀，例如方 形、矩形、六邊形、八邊形、三角形、圓形或菱形。 —如圖8“所示的—下夾具刚可能包含—底座凹槽Μ她 右干鰭片凹槽860。底座凹槽85〇與鰭片凹槽86〇可設計以 127532.doc -46- 200903817 全體互補一散熱器，使得可該散熱器插入該下夾具内且不 能夠在插入後進行實質水平移動。該底座凹槽可能具有一 大致一散熱器底座之厚度或略微小於一散熱器底座之厚度 的深度870以及一大致與該散熱器底座相同或略微大於該 散熱器底座之寬度。該底座凹槽可能視需要地存在。各鰭 片凹槽860可能具有大致與該散熱器鰭片相同之尺寸或略 微更大尺寸以允許不受拘束地插入該散熱器。下夾具84〇 還可設計以互補任-數目的本文料散熱器料，例如棱 錐體（包括截頂棱錐體）、圓柱形、方形格或圓雜體（包括截 頂圓錐體）。真空通道（未顯示）可存在以透過該下夾具提供 一真空源至該散熱器，如關於該上夾具所述。 該上及下夾具之材料可能獨立地係此項技術中所熟知的 任一材料’例如n m聚合物。該上夾具與該下 夾具可能處於相反方位’使得該上夾具在該下夾具下面。 /光伏打板塊或楔組製程可開始於將該(等)光伏打電池 及s玄散熱器放置於直他）Sl丨十目+ 直於其個別夾具内，如圖8B所示。上夾且 插入於各凹槽81。内的一或多個光伏打電㈣，、 各電池Γ各電A 888之—平直表面，@時在凹槽内仍容納 各電池之大多數剩 技術中所孰4 冑各電池可由本文所述或此項 以晶圓為主雷祕免 』如形成於一早晶矽上的 狀，例如方开 ' 多晶石夕或帶切基板，並可能係任-形 菱形。該(二、六邊形、八邊形、三角形、圓形或 的真空R ' ^(例如使用視需要存在 通道887)或任-普通黏著劑而臨時固定至上失具 127532.doc -47- 200903817 _。下夾具840容納散熱器_，使得曝露該散熱器892之 -平直表面，㈣仍在凹槽内容納大多數剩餘表面積，例 如該等鰭片。該散熱器可由此項技術中所熟知及/或本文 所述之任一熱傳導材料製成，例如鋁或鋁合金（例如Μ。 鋁合金、6〇61鋁合金及6〇〇5鋁合金）、銅、石墨或傳導聚 合物（例如傳導彈性體），可能係任一色彩（例如藍色、黑 色、灰色或料）並可包含由任—幾何形狀組態的冷卻Z 面，例如稜錐體（包括截頂稜錐體）、圓柱形、方形椿或圓 錐體(包括截頂圓錐體)。該散熱器可藉由重力、真空或任 一普通黏著劑而臨時固定至下夾具84〇。 圖8C說明如何可將—中間層894添加至散熱器892之曝露 表面或該（等）電池之該（等）曝露表面。該中間層可能係一 熱介面層’例如熱傳導油脂（例如傳導環氧樹脂、石夕樹脂 或陶幻或-中間熱傳導聚合物。該中間層可能係既電絕 緣又熱傳導的任—材料並可能係—化合物或化合物混合 物，其在曝露於空氣、熱能及/或壓力時化學反應。該熱 介面層可能（例如）由既電絕緣又熱傳導的任一材料並可能 ^一化合物或化合物混合物所構成，其在曝露於空氣、2 能及/或壓力時化學反應。射間層可包含多個層，例: 緊鄰PV電池的_電絕緣層與緊鄰__散熱器的—熱傳導層， 或可能不存在。該層可能同時接觸該(等)太陽能電池二 散熱器二者。 如圖8D所示’二夾具容納散熱器89〇、視需要存在的中 ]層 且（夕個）光伏打電池8 8 6係夾置在一起以允許視 127532.doc -48 - 200903817 需要存在的中間層894同時接觸該散熱器與該（等）光伏打電 池。可在一朝向該等光伏打組件<方向上將足夠壓力施加 至上夾具800、下爽具840或二者以允許在該（等）電池與該 散熱器之間的壓力，並強迫緊密接觸其表面。因為該上夾 具與該（等）容納電池886互補，故橫跨一電池上夾具介面之 區域分佈所產生的施加壓力，從而防止損壞該（等）電池之 可能性。同樣地，因為該下夾具與該容納散熱器互補，故 所施加壓力可能較少可能損壞該等散熱器鰭片（例如壓碎 或彎斜該等鰭片）。足夠熱能還可分離或結合足夠壓力在 製程期間施加以緊密接合該散熱器與該（等）光伏打電池。 此臨時施加壓力及/或熱能以將二或更多材料聯合在一起 的製程（又稱為層合）可允許該（等）電池之該（等）表面在一微 觀位準上更嚴密地接觸一相鄰材料並允許將增加傳導性的 熱傳遞遠離該（等）電池。可施加一真空以在施加壓力及/或 熱此之前、期間及/或之後減小氣壓以輔助移除在層之間 的氣穴。移除捕獲的空氣可允許層之間的一更緊密接觸， 從而導致増加熱傳遞。 在層合之間的條件可能取決於光伏打板塊或模組組態而 變化。在一實例中’該層合溫度大約為l55t：，施加遞減 氣壓持續五分鐘’並藉由該等夾具施加一額外大氣力以壓 迫該散熱器持續七分鐘。在另一實例中，該層合溫度係在 100C與200C之間或在125°C與175°C之間或在135°C與 155 C之間。在另一實例中’藉由該等夾具來施加丨25、 1，5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或大於5的額外大氣力以在該 127532.doc -49· 200903817 等夾具之間將該散熱器與該（等）光伏打電池壓迫在—起。 在另一實例中，施加壓力持續1至30分鐘、2至2〇分鐘、5 至15分鐘或大於30分鐘H實财，施加遞減氣壓持 續1至30分鐘、2至20分鐘、5至15分鐘或大於3〇分鐘。 圖8E說明在移除該上夾具與該下夾具之後的一光伏打板 塊或模組。在此階段，層合散熱器89〇與（多個）光伏打電池 886可能具有如上述製造並附著的一外殼。 該製程可能包含在該板塊或模組上或内的此項技術中熟 知的額外層（例如乙基醋酸乙烯（EVA)、聚酯、丁以丨肛⑧、 EPT)，例如一保護層（例如保形塗層），如本文所述。 如用於一模組，該製程可進一步包含如本文所述添加一 框架（具有或不具有接腳），以允許透過直接水平進入氣流 至該散熱器。 在該製程期間可使用一真空以移除在該等所述層之間的 捕獲空氣。 圖8F說明用以構造一光伏打板塊或模組之圖8Aq之一變 更如圖8F所示的一下夾具840可包含一底座凹槽850與若 干截頂圓錐體凹槽861。如同圖8A_i，底座凹槽85〇與截頂 圓錐體凹槽861可設計以全體互補一散熱器，使得可將該 散熱器插入該下夹具内且無法在插入後進行實質水平移 動。該底座凹槽可具有一大致一散熱器底座之厚度或略微 小於一散熱器底座之厚度的深度870以及一大致與該散熱 器底座相同或略微大於該散熱器底座之寬度。該底座凹槽 可視需要存在。各截頂圓錐體凹槽861可具有大致與該散 127532.doc -50- 200903817 熱器截頂圓錐體相同之尺寸或略微更大尺寸以允許不受拘 束地插入該散熱器。真空通道（未顯示）可存在以透過該下 夾具提供一真空源至該散熱器，如關於該上夹具所述。 用於一包含截頂圓錐體891之散熱器之層合製程可如上 所述並產生如圖8 G所示的一光伏打板塊或模組。 使用射出成型之方法 在此項技術中一般習知以形成一聚合外殼的射出成型技 術（例如螺桿射出成型）可用以製造一光伏打板塊。儘管下 述方法示範用於板塊構造之射出成型，但所述方法還可用 於構造一光伏打模組。 射出成型之一優點在於，一板塊可包含一還用作一散熱 之傳導性聚合外殼。另__優點在於，可進行多個聚合射 出以形成板塊或模組之不同組件，其中各組件可具有不同 的聚合特性。此外，射出成型可允許形成-用作”表皮"之 散熱器以塗布該(等)光伏打板塊之所需區域以及允許形成 使用習知製造技術無法獲得的幾何形狀’從而允許增加對 流及冷卻。 可使用任-普通模具材料（例如硬化鋼、預硬化鋼、紹 或被銅合金）從（例如）標準加工或電放Mm卜❹ 個模具以互補光伏打板塊設計。可接著如上述將( =電=及導線定位於該（等）模具内，使得該（等）光伏打 二2表面最終將會曝露並在射出時該(等)光伏打電池 i並葬將會熱接觸該聚合外殼。接著將關閉該模具裝 s ’自(例如)-電馬達或液壓源之壓力將一加熱聚 127532.doc -51 · 200903817 合物（例如視需要混合一或多個金屬填充物的熱傳導聚合 物（例如尼龍6-6)及/或一聚苯硫；樹脂；或用於射出成型 的一流體狀原料）導入該模具内，隨後冷卻（例如在該模具 内的水通道）以固化該板塊外殼/散熱器。該射出材料可能 係一聚合物、聚合物混合物、未聚合單體、未聚合單體混 合物或任一（多個）聚合物及（多個）未聚合單體混合物。該 聚合物及/或單體可能具有一熱膨脹係數，其類似於或等 同於該（等）光伏打電池之熱膨脹係數以在溫度變化期間確 保該射出材料緊密接觸該（等）光伏打電池。在該射出製程 期間所施加的高壓（例如5_6〇〇〇噸）及熱能可允許該射出聚 合物（其最終可形成該散熱器）與該（等）光伏打電池之間的 緊後接觸，從而導致在該等板塊或模組之操作期間增加散 熱。接著可開啟該模具並在該模具内的頂出銷輔助下彈出 該板塊’隨後進行任__必要的加卫。接著該板塊或模組即 可安裝於一屋頂上。 板塊安裝方法 -安裝方法係如圖9所示。屋頂板塊係附著至保持並支 撐該等板塊之檁條或板條。板塊係藉由（例如）將該第一板 塊釘在最低檁條或板條上，接合一板塊之公連接器與一第 二板塊之母連接器並藉由（例將該等二板塊推在一起來 鎖在位置内，將垓第二板塊釘在此檁條或板條並在屋頂的 -部分上重複此來加以鋪設。板塊的下—過程係藉由將一 板塊放置於下—最高檁條或板條上，使得其部分覆蓋在較 低檁條或板條上的板塊，使用該等連接器將板塊扣合在一 127532.doc •52· 200903817 ，並將板塊釘在該檁條或板條上來形成。板塊之該等重疊 二刀可使用（例如）瀝青或黏著劑來相互黏著以提供一防水 畨封及/或防止該等板塊被風掀開。

匕私序描述於圖9之流程圖内。在一步驟9〇〇中，提供一 第-光伏打板塊。在—步驟9〇2中，提供一第二光伏：板 鬼在v驟904中，將該第—光伏打板塊附著至一屋 員在〃驟906中，該第一光伏打板塊之一電連接器接 合該第二光伏打板塊之—電連接器以在該等光伏打板塊之 間形成-實質剛性機械連接並在該第一光伏打板塊之一光 伏打電池與該第二光伏打板塊之 電連接。在一可選步驟908中， 至屋頂。 一光伏打電池之間形成一 將該第二光伏打板塊附著 圖10係一用於安裝一光伏打板塊之第二方法之流程圖。 在^驟1000中，提供一第一光伏打板塊。在一步驟丨0〇2 中，提供一第二光伏打板塊。在一步驟1〇〇4中，該第一光 伏打板塊之一電連接器接合該第二光伏打板塊之一電連接 器以在該等光伏打板塊之間形成一實質剛性機械連接並在 該第一光伏打板塊之一光伏打電池與該第二光伏打板塊之 一光伏打電池之間形成一電連接。在一步驟丨〇〇6中，將該 第一光伏打板塊附著至一屋頂。在一可選步驟7〇8中，將 該第二光伏打板塊附著至該屋頂。 在一安裝光伏打屋頂板塊之方法中，複數個屋頂板塊平 行於屋頂線’透過其連接器而水平連接在一起，並在最遠 離屋頂線點（最靠近地面位準）處附著在屋頂上。在此步驟 127532.doc •53· 200903817 連接在一起的該等板塊不會跨越屋頂的整個水平長度，但 僅跨越屋頂的一部分以在該等連接屋頂板塊之一側或兩側 上提供進入。接著安裝下一垂直相鄰列的屋頂板塊，同樣 在一側或兩側上留下進入。重複此程序，直至屋頂板塊從 屋頂線的最低區域大體至屋頂線之最高區域而覆蓋屋面的 一區段。可重複整個程序以在完成區段之一或兩側上構造 額外板塊區段。因而’比較屋頂的水平長度，個別區段之 水平長度可能較短，或一區段之水平長度可能幾乎係屋頂 的整個水平長度。一旦已安裝所有區段的光伏打屋頂板塊 後’可從屋頂線之最低區域至最高區域沿屋頂的一或兩邊 緣安裝習知屋頂板塊以提供人們可進入屋頂而不損壞光伏 打屋頂板塊之區域。依此方式，可提供進入（例如）滲透屋 頂的煙囱及管道或導管。還在需要時，可在屋頂線附近及 水槽附近提供習知板塊。 一板塊可在將其經由連接器連接至一先前緊固至屋頂之 相鄰板塊之後立即個別附著至屋頂。或者’多個板塊可經 由其連接器而連接，且接著可將該等裝配板塊緊固至屋 頂。例如’安裝者可互連許多板塊’沿屋頂的水平長度居 中該等互連板塊，確保該等互連板塊還平行於屋頂線^接 著將此第一列（離屋頂最遠）緊固至下面檁條或板條。安裝 者τ接著如上述個別添加板塊以完成一區段，或者安穿者 可互連夕個板塊並連接或覆蓋其以在該區段内形成相鄰列 的板塊。 可因此安裝該等板塊以在進行以形成_相鄰列板塊之前 127532.doc -54 - 200903817 完成一第一列板塊的全部或大多數以及等等直至覆蓋屋 頂，或可安裝該等板塊以形成多個區段，其在屋頂的水平 長度上部分穿行並從屋頂基線或其附近部分或完全穿行至 屋頂線。 在另一實例中，一屋頂可能藉由在屋頂基線處放置—屋 面板塊並在一朝向屋頂線之方向上由該等連接器連接相鄰 板塊來形成。形成多個板塊帶，其可具有（例如）一密封帶 或瀝青，該密封帶或瀝青係放置於在一帶左或右邊與相鄰 板塊一起形成的垂直升起接縫内及/或其上。 該安裝程序可藉纟緊在屋頂線附近放置一屋項板塊並接 著以上述該等方法之任一方法在朝向地面的方向上放置相 鄰列來加以執行。本文所述的該等板塊之任一者可組態用 於從屋頂線向地面或從最靠近地面的屋頂部分並向屋頂線 安裝。可採用任一方法形成一整列或僅一列之一部分。 【圖式簡單說明】 圖1A係一具有多個散熱器之光伏打模組之一透視圖。 圖1B係一具有一散熱器之光伏打板塊之一透視圖。 圖2A係-具有-包含鰭片之散熱器之光伏打板塊或模組 之一部分斷面圖。 圖2B係一#有-包含截頂圓錐冑之散#器之光伏打板塊 或模組之一部分斷面圖。 圖2C係一散熱器之一仰視圖。 圖3係一重疊板塊陣列之一俯視圖。 圖4係在一屋頂上的一重疊板塊陣列之一斷面圖。 127532.doc •55- 200903817 圖5 A係一具有一散熱器之互鎖光伏打板塊之一透視圖。 圖5B係具有各種機械及電組態之光伏打板塊之一部分透 視圖。 圖5C係一互鎖光伏打板塊之一額外變更之一側視圖。 圖5D係一互鎖光伏打板塊之一額外變更之一透視圖。 圖6係一包含一光伏打薄膜之互鎖屋頂板塊之一俯視圖 及側視圖。 圖7係各包含一薄膜之互鎖成形板塊之一透視圖。 圖8 A-1係用以附著（多個）光伏打電池至一散熱器用於一 板塊或模組之一上夾具與一下夾具之一斷面圖。 圖8 A-2係一上夾具之一仰視圖。 圖8B係具有一光伏打電池與一散熱器之圖所示之圖 式。 圖8C係具有一介面層之圖8B所示之圖式。 圖8D說明圖8C所示之裝置，其中壓縮該上夾具與該下 夾具。 圖8E顯示藉由所述製程附著至一散熱器之（多個）光伏打 電池。 圖8F係用以附著（多個）光伏打電池至—包含截頂圓錐體 之散熱器之一上夾具與一下夾具之一斷面圖。 圖8G顯示藉由所述製程附著至—包含截頂圓錐體之散熱 器之（多個）光伏打電池。 圖9係一安裝一光伏打板塊之方法之流程圖。 圖10係一安裝一光伏打板塊之替代性方法之流程圖。 127532.doc -56 - 200903817 圖11A及11B顯示一包含一空心截頂圓錐體變更之散熱 器。 圖12A及12B顯示一包含另一空心截頂圓錐體變更之散 熱器。 【主要元件符號說明】 11-1 截頂圓錐體 11-2 底座 12-1 截頂圓錐體 12-3 空心孔 100 光伏打（PV)板塊 100-M 光伏打（PV)模組 102-M 凸緣或唇緣 110 太陽能電池 110-M 光伏打電池 120 外殼 120-M 框架 130 散熱器 130-M 散熱器 140 伸出物 140-M 接腳 150 凹槽 160 固定孑L 170 保護層 180 外伸 127532.doc -57- 200903817 190 外伸 200 底座 210 鰭片/板塊 211 截頂圓錐體 220 中間熱介面層 400 傾斜屋頂 500 互鎖光伏打板塊 510 公底座連接器 520 母底座連接器 530 電伸出物 540 電插座 550 鰭片接收表面 560 機械連接器 570 中央部分 580 板塊之相對較長側 589 伸出物 590 相鄰板塊之一部分 600 複合屋面屋頂板 610 薄膜太陽能電池 620 公底座連接器 630 母底座連接器 640 接針 650 容器 700 陶瓷成形板塊 127532.doc -58- 200903817 710 互鎖連接器 800 上夾具 810 凹槽 840 下夾具 850 底座凹槽 860 鰭片凹槽 861 截頂圓錐體凹槽 886 光伏打電池 887 真空通道 888 電池 890 散熱器 891 截頂圓錐體 892 散熱器 894 中間層 127532.doc -59-

Claims (1)

1. 200903817 十、申請專利範圍： 1. 一種光伏打模組，其包含： A. 複數個光伏打電池， B. —框架，其保持該複數個光伏打電池並沿該框架之一 第一表面曝露該複數個光伏打電池之光接收表面， C . 6亥框架係調適以固定於_一完成屋頂上， D.—散熱器’其係與該複數個光伏打電池之一未曝露表 面熱連通，

   E·該散熱器包含 1) 一底座，其係實質平行於該未曝露表面而定位， 以及 具係貫質相互平;f U)附著至該底座的複數個鰭片 而定位， 其中該底座具有一在0.05”與0.5”之間的厚度； 且其中該等鰭片各獨立地具有一在〇25"與7"之間的！ 度、-在0.05”與1”之間的中心至中心間距及一在〇 〇〇 與0.25”之間的寬度； 其中該中心至中心間距係足以在該等鰭片之間提供一〗 道以使冷卻空氣進入。 2.如請求項1之光伏打模組，装推 Α 再進—步包含在該散熱器] 該未曝露表面之間的一執介而®,、，Α ·、、、；丨面層以改良散熱。 3·如請求項1之光伏打模組，其進一步包含在該等光接, 表面上的對可見光實質透明的一保形塗層。 4.如請求項1之光伏打模組，其由 具中該框架不延伸超出該^ 127532.doc 200903817 座’一許環境…受阻礙地進入該散 mr，:？：’其中該散熱“有〜、 -、间又1片間距及鰭片寬度以在— 的靜止環境空氣下將該光伏打電 ^度 15〇卞的溫度下。 卞隹低於大約 H 之光伏打模組，其中該等複數個轉片之各錄 長轴係實質平行於該散熱器之-長軸而定位 m1之光伏打模組’其中該等複數個轉片之各缺 片之—長軸係實質垂直於該散熱器之一長轴而定位 8·=求項！之光伏打模级，其中該散熱器之—長轴传 質平行於該光伏打模組之一長轴而定位。'、實 9. ^請求項i之光伏打模組’其中該散熱器之—長轴 質垂直於該光伏打模組之一長軸而定位。 ’、 10. 如請求们之光伏打模組，其中該散熱器具 越該光伏打模組寬度3/4以上之長度。 、 11. 如請求们之光伏打模組，其中該散熱器具有 越該光伏打模組長度3/4以上之長度。 5 12.2求項1之光伏打模組’其中㈣熱器係由擠製銘所 η.如請求項【之光伏打模組，其中該散 化鋁所構成。 冑黑“極 Κ如請求項丨之光伏打模組，其中該底座係由 物所構成。 得導t合 127532.doc 200903817 15·如明求項14之光伏打模組，其中該等傳導聚合物係一 性體。 16_如睛求項1之光伏打模組，其中該等鰭片係沿該底座之 一長軸不連續，以形成排氣及進入通道。 17. 如請求項16之光伏打模組，其中該等通道成人字形。 18. 如請求項1之光伏打模組，其中該底座具有一在〇.厂與 0.25’’之間的厚度；且其中該等鰭片各獨立地具有一在 〇_75"與5"之間的高度、一在〇2”與〇 5”之間的中心至中 心間距及一在〇.〇〇7”與〇丨，，之間的寬度。 19·如請求項18之光伏打模組，其進—步包含在該散熱器與 該未曝露表面之間的一熱介面層以改良散熱。 20.如請求項18之光伏打模级，其中該散熱器之一長轴係實 質垂直於該光伏打模組之一長軸而定位。 •如請求項18之光伏打模組，其中該散熱器係由掩製結所 構成。 22.如請求項18之光伏打模組，其中該底座具有—在與 0.2"之間的厚度’且其巾該等鰭片各獨立地具有一在 0.9"與2"之間的高度、一在〇,3,，與〇4"之間的中心至中心 間距及一在0.02"與0.05”之間的寬度。 23·如請求項22之光伏打模組，复、& ^ . 其進一步包含在該散熱器與 該未曝露表面之間的一熱介面層以改良散熱。 24_如請求項22之光伏打模組， 質垂直於該光伏打模組之— 25.如請求項22之光伏打模組， 其中該散熱器之一長軸係實 長輛而定位。 其中該散熱器係由擠製紹所 127532.doc 200903817 構成。 26· —種製造一光伏打模組之方法，其包含以下步驟： 在一夾具内放置一散熱器，使得該散熱器之一下表面 接觸該夾具而該散熱器之一上表面曝露； 相鄰該上表面放置一光伏打電池； 連接該光伏打電池與該散熱器；以及 從該夾具移除該散熱器。 27·如請求項26之方法’其中連接該光伏打電池與該散熱器 之該步驟包含廣合。 28. 如請求項27之方法，其中該層合步驟包含在該上表面與 吞玄光伏打電池之間提供一熱介面層。 29. 如請求項28之方法，其中該層合步驟包含將該散熱器、 中間層及光伏打電池層合在一起。 30. 如請求項29之方法，其中該中間層係一熱傳導聚合物。 3 1.如請求項30之方法’其中該熱傳導聚合物係—彈性體。 32.如請求項27之方法，其中該層合步驟包含在該上表面與 該光伏打電池之間減小環境壓力。 3 3 _如請求項3 2之方法，其中減小該環境壓力持續5至3 〇分 鐘之間。 34. 如請求項27之方法，其中該層合步驟包含在該上表面與 該光伏打電池之間增加溫度。 35. 如請求項34之方法，其中將該溫度增加至125。(：與175。(： 之間。 36_如請求項34之方法，其中增加該溫度持續5至3〇分鐘之 127532.doc 200903817 間。 37·如請求項27之方法，其中該層合步驟包含在該上表面與 該光伏打電池之間增加壓力。 38_如喷求項37之方法，其中將該溫度增加至〇5至5個大氣 壓之間。 39.如請求項37之方法，其中増加該壓力持續5至3〇分鐘之 ' 間。 40·如請求項26之方法，其包含將一保護層附著在該光伏打 電池上。 41 _如請求項40之方法，其中該保護層係一保形塗層。 42. 如請求項26之方法，其包含附著一環繞該一或多個光伏 打電池之框架，其中該框架不延伸超出該上表面，從而 允許環境空氣不受阻礙地進入該散熱器。 43. 如請求項26之方法，其中該散熱器係由擠製鋁所構成。 44. 如請求項26之方法’其中該散熱器係由一傳導聚合物所 構成。 l 45.如請求項26之方法，其中該散熱器包含實質相互平行定 位的複數個鰭片且其中該夾具包含與該複數個鰭片互補 的複數個凹槽。 46· —種光伏打板塊，其包含·· A. —光伏打電池， B. —外殼’其保持該光伏打電池並沿該外殼之一第一表 面曝露該光伏打電池之光接收表面， C. 該外殼係調適以固定於一屋頂上， i27532.doc 200903817 D. -散熱器，其係與該光伏打電池之—未曝露表面㈣ 通， E. 該散熱器包含 〇 —底座，其係實質平行於該未曝露表面而定位， 以及 ii)附著至該底座的複數個鰭片，其係實質相互平行 而定位， 其中該底座具有一在〇·〇5”與0.5”之間的厚度； 其中該等鰭片各獨立地具有一在0.25"與7”之間的高度、 一在0_05"與Γ之間的中心至中心間距及一在〇 〇〇1 "與 0.25”之間的寬度； 且其中該中心至中心間距係足以在該等鰭片之間提供一 通道以使冷卻空氣進入。 47. 如請求項46之光伏打板塊’其進一步包含在該散熱器與 該未曝露表面之間的一熱介面層以改良散熱。 48. 如請求項46之光伏打板塊’其中該散熱器具有一長度、 厚度、鰭片高度、鰭片間距及鰭片寬度以在一 7(TF溫度 的環境空氣下將該光伏打電池維持在一低於大約150°F的 溫度下。 49. 如請求項46之光伏打板塊，其進一步包含沿實質平行於 一屋頂脊線的該外殼之該第一表面的一外伸。 50. 如請求項46之光伏打板塊，其進一步包含沿實質垂直於 一屋頂脊線的該外殼之該第一表面的一外伸。 5 1.如請求項46之光伏打板塊’其中該複數個鰭片係定位於 127532.doc -6 - 200903817 一實質平行於一屋頂脊線之方向上。 52. 如請求項46之光伏打板塊，其中該複數個鰭片係定位於 一實質垂直於一屋頂脊線之方向上。 、 53. 如請求項46之光伏打板塊，其中該散熱器係由擠製鋁所 構成。 54. 如請求項46之光伏打板塊，其中該散熱器係由黑色陽極 化鋁所構成。 55. 如請求項46之光伏打板塊，其中該底座係由一傳導聚合 物所構成。 σ 56. 如請求項53之光伏打板塊，其中該等傳導聚合物係一彈 性體。 57. 如請求項46之光伏打板塊，其中該等鰭片係沿該底座之 一長軸不連續，以形成排氣及進入通道。 5 8_如請求項57之光伏打板塊，其中該等通道成人字形。 59. 如請求項46之光伏打板塊，其中該底座具有一在〇丨，，與 0.25"之間的厚度；且其中該等鰭片各獨立地具有一在 0.75”與5"之間的高度、一在0.2”與0.5"之間的中心至中 心間距及一在0.007”與0.1”之間的寬度。 60. 如請求項59之光伏打板塊’其進一步包含在該散熱器與 該未曝露表面之間的一熱介面層以改良散熱。 61. 如請求項59之光伏打板塊，其中該複數個鰭片係定位於 一實質垂直於一屋頂脊線之方向上。 62. 如請求項59之光伏打板塊，其中該散熱器係由擠製紹所 構成。 127532.doc 200903817 63. 如請求項59之光伏打板塊，其中該底座具有一在〇,l”與 〇_2"之間的厚度；且其中該等鰭片各獨立地具有一在 0.9"與2"之間的高度、一在0.3"與〇.4"之間的中心至中心 間距及一在0.02”與0.05"之間的寬度。 64. 如請求項63之光伏打板塊’其進一步包含在該散熱器與 該未曝露表面之間的一熱介面層以改良散熱。 65 ·如請求項63之光伏打板塊’其中該複數個鰭片係定位於 一實質垂直於一屋頂脊線之方向上。 66.如請求項63之光伏打板塊’其中該散熱器係由擠製鋁所 構成。 67· —種複數個光伏打板塊，其包含·· Α·—第一光伏打板塊，其包含： i - 一光伏打電池， ii. 一外殼，其保持該光伏打電池並沿該外殼之一第 一表面曝露該光伏打電池之光接收表面， iii. 該外殼係調適以固定於一屋頂上， iv. —散熱器’其係與該光伏打電池之該等光接收表 面相對的一表面熱連通，以及 v. 一第一電連接器與一第二電連接器，其係附著至 該第一光伏打板塊， B.—第二光伏打板塊，其包含： i · 一光伏打電池 Π· —外殼，其保持該光伏打電池並沿該外殼之_第 一表面曝露該光伏打電池之光接收表面， 127532.doc 200903817 iii.該外殼係調適以固定於一屋頂上， iv_ —散熱器，其係與該光伏打電池之該等光接收表 面相對的一表面熱連通，以及 v. —第一電連接器與一第二電連接器，其係附著至 該第二光伏打板塊， 其中該第一板塊之該第一電連接器匹配該第二板塊之該 第二電連接器，以及 其中在匹配時，該第一板塊之該第一電連接器與該第二 板塊之該第二電連接器係經組態用以防止該第一板塊獨 立於該第二板塊而旋轉。 68. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中該第一光伏打板 塊與該第二光伏打板塊相同。 69. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各電連接器獨立 地係一公或母連接器。 70如請求項69之複數個光伏打板塊，其中各電連接器獨立 地係一伸出物或插座連接器。 7 1.如請求項67之複數個光伏打板塊，其中該第一板塊之該 第一電連接器係經組態用以在一實質平行於一屋頂脊線 之方向上匹配該第二板塊之該第二電連接器。 72.如請求項67之複數個光伏打板塊，其中該第一板塊之該 第一電連接器係經組態用以在一實質垂直於一屋頂脊線 之方向上匹配該第二板塊之該第二電連接器。 73 ·如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各光伏打電池係 一薄膜光伏打電池。 127532.doc -9- 200903817 74. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各光伏打板塊包 含在該散熱器與該未曝露表面之間的一熱介面層以改良 散熱。 75. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各散熱器係經組 態用以在一 70°F溫度之環境空氣内將其對應光伏打電池 維持在一低於大約150°F之溫度下。 76·如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各光伏打板塊包 含沿實質平行於一屋頂脊線的該外殼之該第一表面的一 (’ 外伸。 77. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各光伏打板塊包 含沿實質垂直於一屋頂脊線的該外殼之該第一表面的一 外伸。 78. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各散熱器包含 i) 一底座’其係實質平行於與該等光接收表面相對的 該表面而定位，以及 Π)附著至該底座的複數個鰭片，其係實質相互平行而 Ο 、 定位。 79_如請求項78之複數個光伏打板塊，其中各複數個轉片係 定位於一實質平行於一屋頂脊線之方向上。 - 80·如請求項78之複數個光伏打板塊，其中各複數個轉片係 定位於一實質垂直於一屋頂脊線之方向上。 81.如請求項78之複數個光伏打板塊’其中各複數個讀片係 沿相關聯底座之一長袖不連續’以形成排氣及進入通 道° 127532.doc -10- 200903817 82. 如請求項8 1之複數個光伏打板塊’其中該等通道成人字 形〇 83. 如請求項67之複數個光伏打板塊，其中各散熱器係由金 屬所構成。 84·如請求項83之複數個光伏打板塊，其中該金屬係擠製 鋁。 85·如請求項83之複數個光伏打板塊，其中該金屬係黑色陽 極化銘。 86. 如請求項67之複數個光伏打板塊’其中各散熱器係由一 傳導聚合物所構成。 87. 如請求項86之複數個光伏打板塊，其中該等傳導聚合物 係一彈性體。 88. —種光伏打板塊，其包含： a) —光伏打電池， b) —外殼，其保持該電池並曝露該光伏打電池之光接收 表面，以及 0 —第一電連接器與一第二電連接器，其係附著至該光 伏打板塊， 其中該外殼係調適以固定於一屋頂上，以及 其中該外殼包含一熱傳導聚合物，其係與該光伏打電池 之一未曝露表面熱連通。 89. 如請求項88之光伏打板塊，其中該外殼進一步包含鄰接 該第一聚合物的一第二聚合物。 90. 如請求項88之光伏打板塊，其中該第一電連接器匹配一 127532.doc _ 11 · 200903817 第二光伏打板塊之一電連接器，以及 其中在匹配時，該第一板塊之該第一電連接器與該第二 板塊之該電連接器係經組態用以防止該第一板塊獨立於 該第二板塊而旋轉。 9 1.如請求項90之光伏打板塊，其中該光伏打板塊與該第二 光伏打板塊相同。 92. 如請求項90之光伏打板塊，其中各電連接器獨立地係一 公或母連接器。 93. 如請求項91之光伏打板塊，其中各電連接器獨立地係一 伸出物或插座連接器。 94. 如請求項8 8之光伏打板塊，其中該第一板塊之第一電連 接器係經組態用以在一實質平行於一屋頂脊線之方向上 匹配相鄰板塊之電連接器。 95. 如請求項88之光伏打板塊，其中該板塊之第一電連接器 係經組態用以在一實質垂直於一屋頂脊線之方向上匹配 相鄰板塊之電連接器。 96·如請求項88之光伏打板塊，其進一步包含沿實質平行於 一屋頂脊線的該外殼之該第一表面的一外伸。 97. 如請求項88之光伏打板塊，其進一步包含沿實質垂直於 一屋頂脊線的該外殼之該第一表面的一外伸。 98. 如請求項88之光伏打板塊’其中該光伏打電池係一薄膜 光伏打電池。 99. 如請求項88之光伏打板塊’其中該熱傳導聚合物係成形 為實質相互平行定位的複數個鰭片。 127532.doc -12- 200903817 100. 如請求項99之光伏打板塊，其中該等鰭片係沿該底座之 一長軸不連續’以形成排氣及進入通道。 101. 如請求項100之光伏打板塊，其中該等通道成人字形。 102· —種製造一光伏打板塊之方法，其包含以下步驟： 在一模具内放置一光伏打電池； 將一第一聚合物注入該模具内； 從該模具中移除該聚合物與該電池。 103•如請求項102之方法，其中該第一聚合物係一熱傳導聚 合物。 104. 如請求項1〇3之方法，其進一步包含將一第二聚合物注 入該模具内。 105. 如請求項103之方法，其中在將該第一聚合物注入該模 /、内時，该第一聚合物係與該光伏打電池之光接收表面 相對的一表面熱連通。 如靖求項103之方法，其中該第一聚合物形成一外殼， 其保持該光伏打電池並曝露該光伏打電池之光接收表 面’其中該外殼係調適以固定於一屋頂上。 107. 如請求項104之方法，其中該第二聚合物形成一外殼， /、保持该光伏打電池並曝露該光伏打電池之光接收表 面其中該外殼係調適以固定於一屋頂上。 108. 如4求項1〇2之方法，其中該光伏打電池包含一金屬散 熱器’其係附著至與光接收表面相對的一表面。 。月求項102之方法，其中該光伏打板塊包含一電連接 器其中在匹配時’該光伏打板塊之該電連接器與—第 127532.doc •13- 200903817 二板塊之一電連接器係經組態用以防止該光伏打板塊獨 立於該第二板塊而旋轉。 110. 如請求項102之方法，其中注入該第一聚合物包含增加 熱能及壓力，足以允許在該第一聚合物與該光伏打電池 之間的緊密熱接觸。 111. 如請求項102之方法，其進一步包含冷卻該模具。 112. 種製造一光伏打板塊之方法’其包含以下步驟： 在—夾具内放置一散熱器，使得該散熱器之一下表面 接觸該夾具而該散熱器之一上表面曝露； 相鄰該上表面放置一光伏打電池； 連接該光伏打電池與該散熱器；以及 從該夾具中移除該散熱器； 在該光伏打電池周圍形成一板塊外殼。 113如請求項112之方法，其中連接該光伏打電池與該散熱 器之該步驟包含層合。 ) 114·如請求項113之方法’其中該層合步驟包含在該上表面 與該光伏打電池之間提供一熱介面層。 115. 如請求項114之方法’其中該層合步驟包含將該散熱 器、中間層及光伏打電池層合在一起。 116. 如請求項115之方法，其中該中間層係一熱傳導聚合 物0 117·如請求項116之方法，其中該熱傳導聚合物係—彈性 體。 118.如請求項113之方法，其中該層合步驟包含在該上表面 127532.doc -14- 200903817 與該光伏打電池之間減小環境壓力。 119. 如請求項11 8之方法，豆中、试丨女 ，、中減j ”玄衣i兄壓力持續5至3〇 鐘之間。 120. 如凊求項113之方法，直中兮層人牛聰、人& 八甲泛層σ步驟包含在該上表面 與該光伏打電池之間增加溫度。 121. 如請求項120之方法，i φ眩吋。攻痒描上 卉甲將該/皿度増加至125°C與175°C 之間。

   122.如明求項12〇之方法，其中增加該溫度持續^至儿分鐘 間。 之 123.如睛求項113之方法，其中該層合步驟包含在該上表面 與該光伏打電池之間增加壓力。 124·如吻求項丨2 3之方法，其中將該壓力增加至〇 5至5個大氣 壓之間。 125.如吻求項123之方法，其中增加該壓力持續在5至3 〇分鐘 之間。

   126•如清求項丨12之方法，其中該散熱器係由擠製鋁所構 成。 127.如請求項112之方法，其中該散熱器係由一傳導聚合物 所構成。 如月求項112之方法’其包含將一保護層附著在該光伏 打電池上。 129·如明求項128之方法，其中該保護層係一保形塗層。 130.如清求項112之方法，其中該散熱器包含實質相互平行 定位的複數個籍片且其中該夾具包含與該複數個鰭片互 補的複數個凹槽。 127532.doc •15-