CN101894869B - 太阳能电池模块及连接器组成 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能电池模块及连接器组成。连接器组成用以电性连接太阳能电池的电极带与一对导线，包含一绝缘底座、一盖设于绝缘底座的绝缘上盖与容置于绝缘底座与绝缘上盖间的一对导电端子。绝缘底座包含有一槽部、一阻绝墙以及一对导线连接部。槽部呈狭长状，形成于绝缘底座的中段部位。阻绝墙纵向形成于槽部的底部。导线连接部设置于绝缘底座的两端，各导线连接部具有一个宽度渐缩的弹性夹持部。弹性夹持部用来导引一个导线的绝缘皮进入并加以夹持，使导线连接部稳固夹持导线。

Description

太阳能电池模块及连接器组成

技术领域

本发明是有关一种太阳能电池的外围设备，特别是有关于一种用以将太阳能电池的电力输出的连接器组成。

背景技术

由于国际能源短缺促使太阳能电池的运用越来越受到重视，尤其将太阳能电池与建材或玻璃做整合应用更是符合目前节能潮流所需，例如将太阳能电池取代建造屋顶的物料、将太阳能电池用于建筑外墙或建筑物玻璃、天窗及日光浴的顶部等。然而因单一太阳能电池电流、电压很小，通常需将多个太阳能电池通过连接器组成加以并联及串联，以形成较大的电流电压。据此，请参考美国专利公开案第2008/0011348号，为一种薄膜太阳能电池模块的连接器组成1的公知技术，其包含导电端子12、太阳能电池输出/输入线27、多个板片状二极管芯片6、太阳能电池电极线25。此连接器组成1的结构十分复杂，且仅能适于薄膜太阳能电池，不适用其它形式的太阳能电池，因此业界极需要一种能广泛适用于不同种类太阳能电池的连接器组成。太阳能电池及连接器组成常曝露在外在环境当中，二极管及太阳能电池的导线十分容易因外力因素影响而自连接器组成内部松脱，影响太阳能电池电力输出的稳定性。此外，当二极管通电时容易产生极高的热能，连接器组成须能提供较佳的散热效果，避免二极管因温度过高而造成毁损。上述公知技术的连接器组成1是在板片状二极管芯片6附近增加至少一个的散热片达到散热效果，然亦会增加制作手续及成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池模块及连接器组成，以克服公知技术中存在的缺失。

为实现上述目的，本发明提供的连接器组成用以电性连接太阳能电池的电极带与一对导线，包含一绝缘底座、一盖设于绝缘底座的绝缘上盖与容置于绝缘底座与绝缘上盖间的一对导电端子。绝缘底座包含有一槽部，狭长状，形成于绝缘底座的中段部位。一阻绝墙，纵向形成于槽部的底部。一对导线连接部，设置于绝缘底座的两端。各导线连接部具有一个宽度渐缩的弹性夹持部，弹性夹持部导引一个导线的绝缘皮进入并加以夹持，使导线连接部稳固夹持导线。一对导电端子纵向地、相向地排列于绝缘底座的底部。各导电端子具有本体、以及位于本体两端的第一线芯接合端、第二线芯接合端与第三线芯接合端。第一线芯接合端用以接合一导线的线芯，第二线芯接合端与第三线芯接合端皆与本体形成一弯折角度，且各具有一宽度渐缩的第一开口。第一开口底部设有卡制部，第一开口可将一个二极管的线芯导引至卡制部内。一对导电端子将各导电端子的第二线芯接合端藉由二极管而连接至另一个导电端子的第三线芯接合端，而达成电性导通。第三线芯接合端的高度不小于阻绝墙的高度。一对导电端子的一对第三线芯接合端的纵向距离小于绝缘底座的阻绝墙的长度。

本发明的连接器组成，通过导电端子的线芯接合端能紧密夹持二极管，避免二极管自连接器组成内部松脱。

本发明的连接器组成，通过导电端子本身即能紧密夹持二极管，可减低制作成本。

本发明的连接器组成，通过绝缘底座两端的弹性夹持部将导线紧密夹持，避免导线松脱。

本发明的连接器组成，通过导电端子表面的图案或是粗糙化设计增加其表面积，可增加连接器组成的散热效果。

本发明的连接器组成，针对二极管与导电端子的连接部位，其内部的阻绝墙可提供较佳的电弧遮蔽效果。

本发明还提供一种连接器组成，用以电性连接一太阳能电池的电极带与一对导线，包含一绝缘底座、一盖设于绝缘底座的绝缘上盖、容置于绝缘底座与绝缘上盖间的一对导电端子与至少一个夹具用以夹持太阳能电池。夹具设置于绝缘底座的侧边外缘，包含一固定件与一活动件。固定件固定于绝缘底座，且形成有一容置空间，供活动件插入后嵌设其中。容置空间内设有至少一个第一齿部，活动件设有至少一个第二齿部。第一齿部与第二齿部可活动式地互相嵌合，以调整夹具的夹持宽度，以适应太阳能电池的各种厚度。

据此，本发明的连接器组成，其中的夹具可调整夹持宽度，可适用于不同厚度的太阳能电池，能提升连接器组成的适用性。

本发明的连接器组成，其中的夹具可调整夹持宽度，可适用于不同类型的太阳能电池，能提升连接器组成的适用性。

本发明还提供一种太阳能电池模块，包含有至少一个太阳能电池与上述所提的连接器组成，其中的连接器组成与太阳能电池具有的较佳的接合效果，能提升太阳能电池电力输出的稳定性。

本发明的太阳能电池模块，包含有至少一个太阳能电池与上述所提的连接器组成，其中的连接器组成能紧密夹持导线与二极管，能提升电性导通的稳定性。

本发明的太阳能电池模块，包含有至少一个太阳能电池与上述所提的连接器组成，其中的连接器组成具有较佳的散热效果，可靠度较佳。

附图说明

图1为一分解图，是根据本发明提出的第一较佳实施例，为一种连接器组成。

图2为一分解图，是根据本发明提出的第一较佳实施例，为连接器组成的局部结构。

图3为一示意图，是根据本发明提出的第一较佳实施例，为绝缘底座的剖面图。

图4为一示意图，是根据本发明提出的第一较佳实施例，为盖体。

图5A为一示意图，是根据本发明提出的第一较佳实施例，为导电端子的局部放大图。

图5B为一示意图，是根据本发明提出的第一较佳实施例，为绝缘底座的剖面局部放大图。

图6为一示意图，为本发明的第一较佳实施例，为一种连接器组成的夹具。

图7为一分解图，为本发明的第二较佳实施例，为一种连接器组成。

图8为一示意图，为本发明的第三较佳实施例，为一种太阳能电池模块。

附图中主要组件符号说明

连接器组成1(公知技术)；导电端子12(公知技术)；太阳能电池输出/输入线27(公知技术)；二极管芯片6(公知技术)；太阳能电池电极线25(公知技术)；

太阳能电池模块900；太阳能电池20，901；电极带21，904；导线22，903；绝缘皮28；导线的线芯220；二极管23；二极管的线芯230；连接器组成10，7，902；绝缘底座100，70；绝缘底座的中段部位101；绝缘底座的底部102；绝缘底座的侧边外缘103，703；绝缘底座的两端104；槽部11；槽部的底部115；槽部的侧边116；阻绝墙111；抵制墙110；阻绝墙的高度H111；阻绝墙的长度W111；导线连接部13；弹性夹持部137；卡勾139；盖体14；沟部140；嵌合勾15；小嵌合勾1500；头部150；茎部151；头部的宽度W150；茎部的宽度W151；第二开口19；卡合部106；绝缘上盖107，71；突出部109；缺口108；导电端子3，72；本体30；第一线芯接合端31；第三线芯接合端的高度H33；一对导电端子的一对第三线芯接合端的纵向距离W33；第二线芯接合端32；第三线芯接合端33；弯折角度θ；第一开口35；卡制部36；缓冲缺口360；嵌合缺口37；嵌合缺口的宽度W37；图案39；表面积38；卡合缺口309；夹具60，8；固定件61，81；活动件62，82；容置空间63，83；第一齿部64，84；第二齿部65，85；纵向Y。

具体实施方式

由于本发明提供一种连接器组成，其中所利用的太阳能电池光电转换原理及电性导通原理，已为本领域技术人员所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的附图是表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，事先叙明。

首先，请参考图1与图2，依据上述目的，本发明提供第一较佳实施例，为一种连接器组成10，用以电性连接太阳能电池20的电极带21与一对导线22。连接器组成10包含绝缘底座100、绝缘上盖107以及一对导电端子3。

请参考图3，绝缘底座100可分为中段部位101与绝缘底座的两端104，包含有槽部11、阻绝墙111以及一对导线连接部13。槽部11呈狭长状，形成于绝缘底座的中段部位101。阻绝墙111则纵向Y凸设于槽部的底部115。一对导线连接部13设置于绝缘底座的两端104。导线连接部13具有一个宽度渐缩的弹性夹持部137，用来导引导线22的绝缘皮28进入并加以夹持，使导线连接部13能稳固夹持导线22，如图1所示。

请继续参考图1，绝缘上盖107盖设于绝缘底座100上。绝缘上盖107的长度大约等于或略小于绝缘底座的中段部位101的长度，略呈长板状，当然亦可以具有复数个突出部109，以卡合于绝缘底座100上的多个缺口108。

请参考图1，绝缘底座100可以包含有一对盖体14，用以盖合一对导线连接部13。请参考图3与图4，导线连接部13的弹性夹持部137可以进一步包含一对卡勾139，以嵌入盖体14的一对沟部140当中，使导线连接部13能与盖体14紧密结合。卡勾139可以呈外翻倒勾状，或是卡勾139表面具有复数个刻痕，此为较佳的实施方式。

请继续参考图3，绝缘底座100可以进一步包含有一对第二开口19，供太阳能电池的电极带21插入以电性导通于导电端子3。第二开口19可以设置于绝缘底座100的槽部的侧边116，或可以位于阻绝墙111与导线连接部13之间，实际位置并不设限。

请再参考图2与图3，导电端子3可以是一体成型所制成，其具有本体30、于位本体30两端第一线芯接合端31、第二线芯接合端32与第三线芯接合端33。将一对导电端子3呈纵向地、相向地排列于绝缘底座的底部102。所谓一对导电端子3呈相向地排列是指各导电端子3的第一线芯接合端31分别配置在邻近绝缘底座100两端的导线连接部13之处，以利第一线芯接合端31接合自导线连接部13插入的导线的线芯220。此外，并使一导电端子3的第二线芯接合端32与另一导电端子3的第三线芯接合端33相互对应。如此，方能将一对导电端子3完全容置于绝缘底座100当中。

请继续参考图2与图3，在导电端子3的本体30上可以开设一卡合缺口309。在绝缘底座的底部102上再设置一卡合部106。当导电端子3置入绝缘底座100时，卡合部106即能嵌入卡合缺口309当中，使导电端子3能与绝缘底座100紧密结合，提升电性导通的稳定性。

请参考图2，第一线芯接合端31可以为一中空柱状体结构并具有一缝细，以紧密夹持导线的线芯220。请参考图5A，第二线芯接合端32与第三线芯接合端33与本体30形成一弯折角度θ。举例而言，第二线芯接合端32与第三线芯接合端33与本体30呈一90度弯折角度，其可以自本体30当中直接向外弯折而成。

请参考图2，导电端子3用以将各导电端子3的第二线芯接合端32可通过二极管23而连接至另一个导电端子3的第三线芯接合端33，而达成电性导通。换言之，即先将一个二极管23配置在其中一导电端子3的第二线芯接合端32与另一导电端子3的第三线芯接合端33之间。再来进一步将第二线芯接合端32与第三线芯接合端33分别接收二极管的线芯230。同理，再将另一个二极管23以同样方式配置的。但须说明的是，本连接器组成10不必然包含有二极管23。

请参考图5A，由于二极管容易因外力因素影响或长期使用的关系而产生位移，进而增加连接器组成的维修成本。本发明为解决此一问题，提出可以在第二线芯接合端32与第三线芯接合端33各设计具有一宽度渐缩的第一开口35，第一开口35底部设有卡制部36。第一开口35可将一个二极管的线芯230导引至卡制部36内，避免二极管的线芯230松脱。此外，亦可以分别在第二线芯接合端32与第三线芯接合端33的卡制部36的底部进一步开设有缓冲缺口360，通过缓冲缺口360使第一开口35的开度可弹性地增大与复原。上述的缓冲缺口360可以呈倒扇形，或呈平行沟状。

请参考图2与图5B，由于二极管的线芯230与第二线芯接合端32、第三线芯接合端33接合处易产生电弧，因此本发明进一步将第三线芯接合端的高度H33设计成不大于阻绝墙的高度H111，如图5B缘底座的剖面局部放大图所示。进一步地，上述的一对导电端子3的一对第三线芯接合端的纵向距离W33小于绝缘底座100的阻绝墙的长度H111，以阻绝电弧的泄露。在阻绝墙111的两端可以分别增设一抵制墙110。当一对导电端子3置于绝缘底座100时，抵制墙110能抵制住第三线芯接合端33，避免第三线芯接合端33前后晃动。

请参考图3与图5B，绝缘底座可以100包含至少一对嵌合勾15，凸设于绝缘底座的底部102。嵌合勾15可以位于阻绝墙111与导线连接部13之间，实际位置并不设限。各嵌合勾15具有一头部150与茎部151，且头部的宽度W150大于茎部的宽度W151。此外，每一嵌合勾15可以再包含一对呈L型的小嵌合勾1500。请一并参考图5A，本体30可以开设有一嵌合缺口37。嵌合缺口的宽度W37小于嵌合勾15的头部的宽度W150，使嵌合缺口37与嵌合勾15能紧密嵌合。

在公知技术中，由于电性导通或是二极管本身产生热能的关系，容易使得连接器组成内部温度过高，造成连接器组成的毁损。请参考图2，本发明为解决此一问题，因此将导电端子3的表面设计成可以是具有高低起伏的图案39，或是具有粗糙的表面。请一并参考图3，导电端子3暴露在外的表面积38至少大于绝缘底座100的槽部11内部面积的四分之一以上。如此，可增加连接器组成10内部的散热效果。

再者，由于太阳能电池的种类相当多，其厚薄程度也不一致，因此需要设计多种的连接器组成加以因应，此对于连接器组成的业者来说会增加制作上的成本。请参考图1，为解决上述问题，本发明可以在连接器组成10上多配置至少一个夹具60。夹具的细部结构请参考图6，夹具60可以设置于绝缘底座的侧边外缘103，随着不同的太阳能电池20厚薄程度加以调整夹持宽度。此外，为了增加夹具60调整夹持宽度的便利性，其可以包含一固定件61与一活动件62。固定件61可以固定于绝缘底座100上，形成有一容置空间63，供活动件62插入后嵌设其中。上述的固定件61的容置空间63内可以设有至少一个第一齿部64。第一齿部64可以固定在绝缘底座的侧边外缘103，与固定件61呈垂直配置。活动件62可以设有至少一个第二齿部65，设于活动件62的至少一侧，使第一齿部64与第二齿部65互相嵌合。第二齿部65可使活动件62上下移动，调整夹持宽度。

第一齿部64与固定件61之间可以形成有一接合部601与一缝隙602，第一齿部64是通过接合部601连接于固定件61，使第一齿部64得以接合部601为支点而弹性挠曲，而促进第一齿部64与第二齿部65互相嵌合。第一齿部64与第二齿部除了可以如图6所示为单边配置外，亦可以为一对配置，例如第一齿部64配置于容置空间63内的两侧，且第二齿部65配置于活动件62的两侧。

请参考图7，依据前述目的，本发明再提出第二较佳实施例，为一种连接器组成7，用以电性连接太阳能电池20的电极带21与一对导线22。连接器组成7包含一绝缘底座70、一盖设于绝缘底座70的绝缘上盖71、容置于绝缘底座70与绝缘上盖71间的一对导电端子72与至少一个夹具8用以夹持太阳能电池20。

请参考图7，夹具8设置于绝缘底座的侧边外缘703，包含一固定件81与一活动件82。固定件81固定于绝缘底座70，且形成有一容置空间83，供活动件82插入后嵌设其中。容置空间83内设有至少一个第一齿部84，活动件82设有至少一个第二齿部85。第一齿部84与第二齿部85可活动式地互相嵌合，以调整夹具8的夹持宽度，以适应太阳能电池20的各种厚度。此外，第一齿部84与固定件81之间亦可以形成如第一较佳实施例的夹具60的接合部(未图示)与一缝隙(未图示)，以促进第一齿部84与第二齿部85互相嵌合，请参考图6。第一齿部84与第二齿部除了可以如第一较佳实施例夹具60所示为单边配置外，亦可以皆为一对配置，第一齿部84配置于容置空间83内的两侧，且第二齿部85配置于活动件82的两侧。

请参考图8，依据前述目的，本发明再提出第三较佳实施例，为一种太阳能电池模块900，包含有至少一个太阳能电池901与一个连接器组成902。连接器组成902用以电性连接太阳能电池901的电极带904与一对导线903，连接器组成902的特征如前述第一实较佳施例连接器组成10或第二较佳实施例的连接器组成7所述。上述的太阳能电池901可以为薄膜型太阳能电池，或是晶圆型太阳能电池等，种类上并不设限。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于本领域技术人员应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种连接器组成，用以电性连接太阳能电池的电极带与一对导线，包含一绝缘底座、一盖设于该绝缘底座的绝缘上盖、容置于该绝缘底座与绝缘上盖间的一对导电端子、以及至少一个可调整夹持宽度的夹具用以夹持太阳能电池，其特征在于：

该绝缘底座包含有：

一槽部，狭长状，形成于该绝缘底座的中段部位；

一阻绝墙，纵向形成于该槽部的底部；以及

一对导线连接部，设置于该绝缘底座的两端，各导线连接部具有一个宽度渐缩的弹性夹持部，其中该弹性夹持部导引一个导线的绝缘皮进入并加以夹持，以此使该导线连接部稳固夹持该导线；

该一对导电端子纵向地、相向地排列于该绝缘底座的底部，各导电端子具有本体、以及位于该本体的第一线芯接合端、第二线芯接合端与第三线芯接合端，该第一线芯接合端用以接合一导线的线芯，该第二线芯接合端与第三线芯接合端系皆与该本体形成一弯折角度，且各具有一宽度渐缩的第一开口，第一开口底部设有卡制部，其中该第一开口可将一个二极管的线芯导引至该卡制部内，其中该一对导电端子将各导电端子的第二线芯接合端可由二极管而连接至另一个导电端子的第三线芯接合端，而达成电性导通，且该第三线芯接合端的高度不大于该阻绝墙的高度，该一对导电端子的一对第三线芯接合端的纵向距离小于该绝缘底座的阻绝墙的长度；以及

该夹具设置于该绝缘底座的侧边外缘，包含一固定件与一活动件，该固定件固定于该绝缘底座，且形成有一容置空间，供该活动件插入后嵌设其中。

2.依据权利要求1所述的连接器组成，其中，该绝缘底座包含有一对盖体，用以盖合该一对导线连接部；其中各盖体包含一对沟部，各导线连接部的弹性夹持部包含一对卡勾，用以嵌入该盖体的一对沟部。

3.依据权利要求1所述的连接器组成，其中，该绝缘底座包含至少一对嵌合勾，凸设于该绝缘底座的底部，各嵌合勾具有一头部与茎部，且该头部的宽度大于该茎部的宽度。

4.依据权利要求1所述的连接器组成，其中，该固定件的容置空间内设有至少一个第一齿部，该活动件设有至少一个第二齿部，该第一齿部与第二齿部可互相嵌合；该第一齿部为与该第二齿部皆为一对，且该第二齿部设于该活动件的两侧。

5.依据权利要求4所述的连接器组成，其中，该第一齿部与该固定件之间形成有一接合部与一缝隙，该第一齿部是以该接合部连接于该固定件，使该第一齿部得以该接合部为支点而弹性挠曲，而促进该第一齿部与第二齿部的互相嵌合。

6.依据权利要求1所述的连接器组成，其中，各导电端子的第二线芯接合端与第三线芯接合端的卡制部的底部开设有缓冲缺口，由该缓冲缺口使该第一开口的开度可弹性地增大与复原。

7.一种连接器组成，用以电性连接一太阳能电池的电极带与一对导线，包含一绝缘底座、一盖设于该绝缘底座的绝缘上盖、容置于该绝缘底座与绝缘上盖间的一对导电端子、以及至少一个夹具用以夹持太阳能电池，其特征在于：

该夹具设置于该绝缘底座的侧边外缘，包含一固定件与一活动件，该固定件固定于该绝缘底座，且形成有一容置空间，供该活动件插入后嵌设其中，该容置空间内设有至少一个第一齿部，该活动件设有至少一个第二齿部，该第一齿部与第二齿部可活动式地互相嵌合，以调整夹具的夹持宽度，以适应太阳能电池的各种厚度。

8.依据权利要求7所述的连接器组成，其中，该第一齿部与该固定件之间形成有一接合部与一缝隙，该第一齿部是以该接合部连接于该固定件，使该第一齿部得以该接合部为支点而弹性挠曲，而促进该第一齿部与第二齿部的互相嵌合。

9.一种太阳能电池模块，包含有至少一个太阳能电池与一个连接器组成，其特征在于：该连接器组成具有权利要求1至8其中任一项的特征。

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