CN102136504B - 一种太阳能电池组件及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种太阳能电池组件，包括底盘、底盘上排列相连的复数个太阳能电池单体以及覆盖全部太阳能电池单体、与底盘一体化封装的透光材料，其中太阳能电池组件的引出线从底盘向外接出。特别地，该太阳能电池组件为无框单片结构，且在太阳能电池组件上设有至少一个穿透其厚度方向的装接孔。本发明通过在太阳能电池组件选择合适的位置开设装接孔，并采用套接的方式将太阳能电池组件根据需要的角度安装在支撑柱上予以定位，避免了采用铝合金边框造成的组件成本消耗，同时切实提高了太阳能电池组件的安装便利性，提高了太阳能电池组件产品本身形状及应用的灵活性，有利于将太阳能应用于更多的日用产品和系统，加快了太阳能应用的推广。

Description

一种太阳能电池组件及其应用

技术领域

本发明涉及一种太阳能利用的基本结构，尤其涉及一种太阳能电池组件的新型结构及基于该太阳能电池组件所开展的日常应用。

背景技术

太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，它不产生环境污染，是清洁能源，太阳光辐射能转化电能是近年来发展最快，最具有活力的研究，人们研制和开发了不同类型的太阳能电池组件，不过现有太阳能电池组件由于诸多因素应用还不够广泛，基本上仅作为新能源替代传统能源的政府引导项目使用，主要应用于光伏电站和其它离网的、以提供能源为唯一目的的系统。

在上述目的的前提下，现有的太阳能电池组件7往往采用大面积、边框固定和支撑的结构(如图1所示)，这种结构在应用于电站系统中具有标准化特征强，安装固定方便等特点。具体来看：传统的太阳能电池组件在使用中，通常需要呈阵列分布，太阳能电池组件单体功率较大，面积也较大，因此都采取铝合金外框固定模组，一方面作为组成结构的一部分，对太阳能发电模组起到加强固定的作用，另一方面可以实现标准化的安装。但是在面向民用应用的小型系统中，太阳能电池组件这种结构存在着一些不便，导致应用系统或产品结构单一、外观不美观、体积较大等缺陷，尤其在太阳能电池安装方面影响尤为突出，严重制约了太阳能应用产品和系统的发展和推广。具体地：

1.安装方式单一，应用缺乏灵活性，只能通过边框，呈矩形状安装；

2.成本高，对于小型或微型的应用系统，采用铝合金边框将大大增加组件成本；

3.外形单一，边框结构只适用于矩形组件；

4.厚度相对较厚，边框通常具有超出于太阳能电池本身的相当厚度；

5.应用产品结构复杂，由于太阳能电池组件呈矩形，且组件上方无法添置功能结构，导致在某些应用中需要较复杂的结构实现产品的全功能化。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种太阳能电池组件及其应用，基于传统太阳能电池组件结构改进，提高太阳能电池组件产品的安装结构的普适性，为太阳能电池组件形状及应用的灵活多变提出可行的解决方案。

本发明上述的第一个目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种太阳能电池组件，包括底盘、底盘上排列相连的复数个太阳能电池单体以及覆盖全部太阳能电池单体、与底盘一体化封装的透光板，其中所述太阳能电池单体可以是所有类型中的一种或几种组合；所述太阳能电池组件的引出线从底盘向外接出，其特征在于：所述太阳能电池组件为无框单片结构，且在太阳能电池组件上设有至少一个穿透其厚度方向的装接孔。

优选的，所述太阳能电池组件设有一个或者一个以上的装接孔，其中所述装接孔的中心轴平行于太阳能电池组件的厚度方向；且所述装接孔一一对应套接在支撑柱上，并定位于支撑柱顶端所设的托盘式接线盒，所述引出线与托盘式接线盒相接。

优选的，所述太阳能电池组件仅设有一个装接孔，所述装接孔的中心轴与太阳能电池组件的厚度方向呈一夹角，且所述装接孔套接在一根支撑柱上，并定位于支撑柱顶端所设的、倾斜度与夹角相匹配的拖盘式接线盒，所述引出线与托盘式接线盒相接。

进一步地，该托盘式接线盒连接有驱动电机，连同所述太阳能电池组件沿支撑柱转动。

优选的，所述太阳能电池组件分布设有两个以上的装接孔，所述各装接孔的中心轴相互平行、均与太阳能电池组件的厚度方向呈一夹角，且所述装接孔一一对应套接在各自支撑柱上，并定位于各支撑柱顶端所设的、倾斜度与夹角相匹配的拖盘式接线盒，所述引出线与托盘式接线盒相接。

此外，上述各方案中的装接孔形状为圆柱形腔体或多边柱形腔体；且所述太阳能电池单体围绕所述装接孔排列分布，并通过线路相串联或并联，线路两端的引出线从底盘向外接出。

本发明前述第二个目的，及该太阳能电池组件应用上的技术方案为：在所述装接孔中插接通气管或通水管，将所述无框单片结构的太阳能电池组件用于除电站系统之外的多元生活设备，包括太阳能活氧水族箱、起装饰作用太阳能植被盆景、太阳能路灯、太阳能花洒或太阳能小区供热供水系统等。

本发明一种太阳能电池组件及其应用，其突出效果为：通过在太阳能电池组件本体上选择合适的位置开设装接孔，并采用套接的方式将太阳能电池组件根据需要的角度安装在支撑柱上予以定位，避免了采用铝合金边框造成的组件成本消耗，同时切实提高了太阳能电池组件的安装便利性，提高了太阳能电池组件产品本身形状及应用的灵活性，有利于将太阳能应用于更多的日用产品和系统，加快了太阳能应用的推广。

附图说明

图1现有太阳能电池组件的结构示意简图；

图2a是本发明太阳能电池组件一较佳实施例无框单片结构的示意简图；

图2b是本发明太阳能电池组件第二实施例的结构示意简图；

图2c是本发明太阳能电池组件第三实施例的结构示意简图；

图2d是本发明太阳能电池组件第四实施例的结构示意简图；

图2e是本发明太阳能电池组件第五实施例的结构示意简图；

图3是图2a所示太阳能电池组件的装接示意图；

图4是图2c所示太阳能电池组件的装接示意图；

图5是图2d所示太阳能电池组件的装接示意图；

图6是图本发明第六实施例的装接示意图；

图7是图2a所示实施例的太阳能电池单体排列分布示意图；

图8是图2e所示实施例的太阳能电池单体排列分布示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

从一般意义上周知：太阳能电池组件的基本结构包括基底片、基底片(本发明命名为“底盘”)上排列相连的复数个各种类型的太阳能电池单体以及覆盖全部太阳能电池单体、与底盘一体化封装的透光板(或其它透光材料制成的透光结构)，而现有太阳能电池组件的普遍结构为铝合金边框加持下的矩形结构，较为适用于电站建设的规模化铺设，应用功能相对单一。而本发明针对传统太阳能电池组件该重要不足，创新提出了一种无框单片结构的太阳能电池组件，在太阳能电池组件本体上设有至少一个穿透其厚度方向的装接孔。其详细的结构特征、安装实施方式及可预期的技术效果将通过以下几个实施例展开。

实施例一

如图2a、图3、图7所示，是本发明一较佳实施例的无框单片太阳能电池组件结构示意简图、其组件装接示意图以及其太阳能电池单体排列分布示意图。

从该太阳能电池组件图2a所示的外观结构来看：该太阳能电池组件1的主体盘片形状呈圆形，太阳能电池组件中心开设有一个圆柱形腔体的装接孔11，该装接孔11的中心轴平行于太阳能电池组件的厚度方向；并且该太阳能电池组件背面穿出于底盘向外接设有两个太阳能电池组件的引出线12。

从该太阳能电池组件图7的内部结构来看：该太阳能电池组件底盘与透光材料制成的透光板之间复数个各种类型太阳能电池单体13围绕装接孔11排列，并通过线路14相串联(或并联)。其中线路14以凹凸波纹贯穿全部太阳能电池单体13，线路两端则分别从底盘向外穿接引出线12(与图2a对应来看)。

上述单直孔结构的无框单片太阳能电池组件，在实际应用过程中如图3所示，只需直接将其装接孔套接在支撑柱上，并完成简单的电气连接即可。该支撑柱6的顶端设有面积大于装接孔的托盘式接线盒8，套接后只需将引出线12以焊接或插接头座的形式与托盘式接线盒8相接即可完成整个太阳能电池组件的安装。在实际应用过程中，可在支撑柱6与装接孔11之间插接一通气管和(或)通水管，将该太阳能电池组件用于太阳能活氧水族箱或太阳能花洒等。

实施例二

如图2b所示，是本发明太阳能电池组件第二实施例的结构示意简图。该实施例的太阳能电池组件结构在内部太阳能电池单体排布及与实施例一基本相同，所不同的是图2b所示的外观结构，可见该太阳能电池组件2为六边形结构，太阳能电池组件中心开设有一个矩形柱腔体的装接孔21，该装接孔21的中心轴平行于太阳能电池组件的厚度方向；并且该太阳能电池组件背面穿出于底盘向外接设有两个太阳能电池组件的引出线22。该太阳能电池组件2从应用功能上，可适用于实施例一所述全部应用，此外其六边形的形状，更易于大规模无缝铺设，为小区太阳能供热供水系统所用。

实施例三

如图2c和图4所示，是本发明太阳能电池组件第三实施例的结构示意简图及其组件装接示意图。该实施例的太阳能电池组件较之于前述两个实施例，其区别特征主要体现在：该太阳能电池组件3为主体形状呈圆形，且其装接孔31为四个，均匀分设于太阳能电池组件周向，该些装接孔31的中心轴平行于太阳能电池组件的厚度方向；并且该太阳能电池组件中心背面穿出于底盘向外接设有两个太阳能电池组件的引出线32。

上述多直孔结构的无框单片太阳能电池组件，在实际应用过程中如图4所示，只需直接将其四个装接孔一一对应、分先后或同时套接在四个支撑柱上，并完成简单的电气连接即可。该支撑柱6之一的顶端设有面积大于装接孔的托盘式接线盒8，套接后只需将引出线32以焊接或插接头座的形式与托盘式接线盒8相接即可完成整个太阳能电池组件的安装。在实际应用过程中，该支撑柱6之一可以为空心柱体结构，经托盘式接线盒相连的太阳能电池组件的引出线汇聚后，通过支撑柱6的芯部向外引出。本实施例应用上的功能与上述两实施例相近，故不再赘述。

实施例四

如图2d和图5所示，本发明太阳能电池组件第四实施例的结构示意简图及其组件装接示意图。该实施例的太阳能电池组件较之于前述三个实施例，其区别特征主要体现在：该太阳能电池组件4的主体形状呈树叶形，且其上穿透厚度设有一个装接孔41，该装接孔41的中心轴与太阳能电池组件的厚度方向呈一定夹角，该夹角范围介于0～90°；并且该太阳能电池组件中心背面穿出于底盘向外接设有两个太阳能电池组件的引出线42。

上述树叶形单斜孔结构的无框单片太阳能电池组件，在实际应用过程中如图5所示，只需直接将其装接孔套接在支撑柱上，并完成简单的电气连接即可。该支撑柱6的顶端均设有面积大于装接孔的托盘式接线盒8a，且该托盘式接线盒8a的倾斜度与该夹角相匹配，太阳能电池组件套接后只需将引出线42以焊接或插接头座的形式与托盘式接线盒8a相接即可完成整个太阳能电池组件的安装。在实际应用过程中，可在支撑柱6与装接孔11之间插接一通气管和(或)通水管，将该太阳能电池组件用于太阳能植被盆景等。

此外，为提高本实施例的应用灵活性，使太阳能电池组件始终朝向阳光。可对本实施例作进一步地改进：即将该托盘式接线盒连接有驱动电机，连同所述太阳能电池组件沿支撑柱微速转动。

实施例五

如图2e和图8所示所示，是本发明太阳能电池组件第二实施例的结构示意简图及其太阳能电池单体排列分布示意图。该实施例的太阳能电池组件的外观结构较之于前述所有实施例的基本器件结构相同，所区别的是：该太阳能电池组件5的主体形状为四叶草形，其中心设有一圆柱形腔体结构的装接孔51，并在该太阳能电池组件背面穿出于底盘向外接设有两个太阳能电池组件的引出线52。

从该太阳能电池组件图8的内部结构来看：该太阳能电池组件底盘与透光材料间复数个各种类型太阳能电池单体53围绕装接孔51排列，并通过线路54相串联(也可以是并联)。其中线路54以凹凸波纹贯穿全部太阳能电池单体53，线路两端则分别从底盘向外穿接引出线52(与图2e对应来看)。

实施例六

如图6所示，本发明太阳能电池组件还可采用的结构之一为：太阳能电池组件分布设有呈三角形分布的三个装接孔，该些装接孔的中心轴相互平行、均与太阳能电池组件的厚度方向呈一夹角；而且，设定一安装板9，在安装板上垂直固定三根支撑柱6a、6b和6c。组装时将该些装接孔一一对应套接在各自的支撑柱上，并定位于任一支撑柱顶端所设的、倾斜度与夹角相匹配的拖盘式接线盒(省略图示)。对应三根支撑柱的高度，完成装接后的太阳能电池组件与安装板平行或形成一定的夹角。本实施例图示中：其中两根支撑柱6a、6b的高度相同，故装接后的太阳能电池组件3与安装板9成特定的安装角度。

通过以上实施例的详细介绍可见，本发明通过在太阳能电池组件本体上选择合适的位置开设装接孔，并采用套接的方式将太阳能电池组件根据需要的角度安装在支撑柱上予以定位，避免了采用铝合金边框造成的组件消耗，大大节省了太阳能电池组件的制造成本；同时切实提高了太阳能电池组件的安装便利性，提高了太阳能电池组件产品本身形状及应用的灵活性，有利于将太阳能应用于更多的日用产品和系统，加快了太阳能应用的推广。

Claims (4)

1.一种太阳能电池组件，包括底盘、底盘上排列相连的复数个太阳能电池单体以及覆盖全部太阳能电池单体、与底盘一体化封装的透光板，其中所述太阳能电池组件的引出线从底盘向外接出，其特征在于：所述太阳能电池组件为无框单片结构，在太阳能电池组件上设有至少一个穿透其厚度方向的装接孔，装接孔的中心轴平行于厚度方向；所述装接孔套接在支撑柱上，并定位于支撑柱顶端所设的托盘式接线盒，所述装接孔的形状为圆柱形腔体或多边柱形腔体，所述太阳能电池单体围绕所述装接孔排列分布，并通过线路相串联或并联，线路两端的引出线从底盘向外接出并与托盘式接线盒相接，所述托盘式接线盒连接有驱动电机，连同所述太阳能电池组件沿支撑柱转动。

2.一种太阳能电池组件，包括底盘、底盘上排列相连的复数个太阳能电池单体以及覆盖全部太阳能电池单体、与底盘一体化封装的透光板，其中所述太阳能电池组件的引出线从底盘向外接出，其特征在于：所述太阳能电池组件为无框单片结构，在太阳能电池组件上设有一个穿透其厚度方向的装接孔，装接孔的中心轴与厚度方向呈一夹角；所述装接孔套接在支撑柱上，并定位于支撑柱顶端所设的托盘式接线盒，所述装接孔的形状为圆柱形腔体或多边柱形腔体，所述太阳能电池单体围绕所述装接孔排列分布，并通过线路相串联或并联，线路两端的引出线从底盘向外接出并与托盘式接线盒相接，所述托盘式接线盒连接有驱动电机，连同所述太阳能电池组件沿支撑柱转动。

3.一种太阳能电池组件，包括底盘、底盘上排列相连的复数个太阳能电池单体以及覆盖全部太阳能电池单体、与底盘一体化封装的透光板，其中所述太阳能电池组件的引出线从底盘向外接出，其特征在于：所述太阳能电池组件为无框单片结构，在太阳能电池组件上设有两个以上穿透其厚度方向的装接孔，各装接孔的中心轴相互平行且均与厚度方向呈一夹角；所述装接孔套接在支撑柱上，并定位于支撑柱顶端所设的托盘式接线盒，所述装接孔的形状为圆柱形腔体或多边柱形腔体，所述太阳能电池单体围绕所述装接孔排列分布，并通过线路相串联或并联，线路两端的引出线从底盘向外接出并与托盘式接线盒相接。

4.权利要求1、2或3所述的一种太阳能电池组件的应用：其特征在于：在所述装接孔中插接通气管或通水管，将所述无框单片结构的太阳能电池组件用于除电站系统之外的多元生活设备，至少包括太阳能活氧水族箱、太阳能鱼池增氧机、起装饰作用太阳能植被盆景、太阳能路灯、太阳能花洒或太阳能小区供热供水系统。