CN102549773A - 太阳能电池设备 - Google Patents

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CN102549773A CN2010800438923A CN201080043892A CN102549773A CN 102549773 A CN102549773 A CN 102549773A CN 2010800438923 A CN2010800438923 A CN 2010800438923A CN 201080043892 A CN201080043892 A CN 201080043892A CN 102549773 A CN102549773 A CN 102549773A
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朴智鸿
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Abstract

本发明公开一种太阳能电池设备。所述太阳能电池设备包括:第一衬底,包括第一区域和与该第一区域相邻的第二区域;在所述第一区域中的多个太阳能电池;以及第二衬底,设置在所述第一区域中以露出所述第二区域,并且设置在所述太阳能电池上。

Description

太阳能电池设备
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池设备。
背景技术
已经广泛地使用了用于通过光电转换将光能转化为电能的太阳能电池模块,以获得对地球的环境保护有利的清洁能源。
随着太阳能电池的光电转换效率提高,包括太阳能电池模块的太阳能电池系统用于住宅的用途。
为了输出包括利用太阳光发电的太阳能电池的太阳能电池模块所产生的电,将具有正电极和负电极功能的导体设置在太阳能电池模块中,并且将连接体的端子(用作与电缆连接的连接体,以向外部输出电流)设置在光电模块的外部。
发明内容
技术问题
本发明提供一种具有提高的强度和改进的外观的太阳能电池设备。
技术方案
根据实施例,一种太阳能电池设备包括:第一衬底,包括第一区域和与该第一区域相邻的第二区域;在所述第一区域中的多个太阳能电池;以及第二衬底,设置在所述第一区域中以露出所述第二区域,并且布置在所述太阳能电池上。
根据实施例,一种太阳能电池设备包括:太阳能电池板;保护衬底,设置在所述太阳能电池板上;以及接线盒,设置在所述太阳能电池板上表面上并且设置在所述保护衬底侧面。
根据实施例,一种太阳能电池设备包括:衬底;第一太阳能电池和第二太阳能电池,设置在所述衬底上;第一母线,设置在所述衬底上并且与所述第一太阳能电池连接;第二母线,设置在所述衬底上并且与所述第二太阳能电池连接;第一连接线,与所述第一母线连接并且设置在所述衬底的上表面上;以及第二连接线,与所述第二母线连接并且设置在所述衬底的上表面上。有益效果
如上所述,根据本发明的太阳能电池设备,所述接线盒设置在所述太阳能电池板的上表面上。换言之,在根据本发明的太阳能电池设备中,所述接线盒附着到所述第一衬底的上表面,并且所述母线、所述连接线和所述二极管可以放置在所述第一衬底的上表面上。
另外,所述接线盒可以附着到所述第一衬底的上表面的外围部分。因此,可以将所述接线盒容纳在所述框架中。因此,在根据本发明的太阳能电池设备中,可以将所述接线盒牢固地附着到所述太阳能电池板。
此外,在根据本发明的太阳能电池设备中,由于母线、连接线和二极管设置在所述第一衬底的上表面上,因此所述第一衬底中可以不形成通孔。
换言之,当所述连接线、所述二极管和所述接线盒设置在所述第一衬底的下表面上时,必须形成通孔,以使得所述母线延伸到所述第一衬底的下表面。
然而,由于在所述第一衬底上可以不形成通孔,因此根据本发明的太阳能电池设备可以容易地形成并且具有提高的强度。
附图说明
图1是示出根据一个实施例的太阳能电池模块的分解透视图;
图2是示出太阳能电池板的平面图;
图3是示出母线、二极管和线的示意图;
图4是示出根据一个实施例的太阳能电池模块的平面图;
图5是沿图4的A-A’线截取的剖视图;
图6是示出根据另一个实施例的太阳能电池模块的平面图;以及
图7是图6的B-B’线截取的剖视图。
具体实施方式
在实施例的描述中,应该理解,当层(或膜)、区域、图案或结构被表述为在其它衬底、其它层(或膜)、其它区域、其它衬垫、或其它图案“上”或“下”时,它可以“直接地”或“间接地”在所述其它衬底、层(或膜)、区域、衬垫、或图案上,或者也可以存在一个或多个中间层。此外,参照附图描述了所述层的位置。为了方便描述或清楚的目的,可以夸大、省略或示意性地描绘附图中各个层的厚度和尺寸。另外,元件的尺寸不完全反映实际尺寸。
图1是示出根据一个实施例的太阳能电池模块的分解透视图,图2是示出太阳能电池板的平面图,图3是示出母线、二极管和连接线的示意图。图4是示出根据一个实施例的太阳能电池模块的平面图,图5是沿图4的A-A’线截取的剖视图。
参照图1至图5,根据一个实施例的太阳能电池模块包括框架100、太阳能电池板200、接线盒400、第一连接线610、第二连接线620以及第三衬底500。
框架100容纳太阳能电池板200、接线盒400和第三衬底500。具体地,框架100容纳太阳能电池板200的侧面。另外,框架100包围太阳能电池板200的侧面。
框架100容纳太阳能电池板200的外围部分、第三衬底500的外围部分和接线盒400。框架100可以容纳整个接线盒400。
例如,框架100可以设置为围绕太阳能电池板200的四个侧面。框架100可以包括诸如铝(A1)的金属。框架100包括第一子框架110、第二子框架120、第三子框架130和第四子框架140。
第一子框架110包围太阳能电池板200的一个侧面。第一子框架110容纳接线盒400。第一子框架110可以容纳整个接线盒400。
第一子框架110包括第一支撑部分111、第二支撑部分112和第三支撑部分113。第一支撑部分111设置在太阳能电池板200的侧面,以支撑太阳能电池板200的侧面。
第二支撑部分112从第一支撑部分111延伸。第二支撑部分112从第一支撑部分111延伸的同时从第一支撑部分111的端部弯曲或成弧形。第二支撑部分112从第一支撑部分111向内延伸。另外,第二支撑部分112设置在太阳能电池板200的上表面上,以支撑太阳能电池板200的上表面。
第三支撑部分113从第一支撑部分111向内延伸。第三支撑部分113从第一支撑部分111延伸的同时从第一支撑部分111的端部弯曲或成弧形。第三支撑部分113支撑第三衬底500的下部。第一支撑部分111、第二支撑部分112和第三支撑部分113彼此一体地形成。
第四子框架140包围太阳能电池板200的另一个侧面。第四子框架140包括第四支撑部分141、第五支撑部分142和第六支撑部分143。第四子框架140设置在太阳能电池板200的侧面,以支撑太阳能电池板200的侧面。
第五支撑部分142从第四支撑部分141延伸。第五支撑部分142从第四支撑部分141延伸的同时从第四支撑部分141的端部弯曲或成弧形。第五支撑部分142从第四支撑部分141向内延伸。另外,第五支撑部分142设置在太阳能电池板200的上表面上,以支撑太阳能电池板200的上表面。
第六支撑部分143从第四支撑部分141向内延伸。第六支撑部分143从第四支撑部分141延伸的同时从第四支撑部分141的端部弯曲或成弧形。第六支撑部分143支撑第三衬底500的下部。第四支撑部分141、第五支撑部分142和第六支撑部分143彼此一体地形成。
第二子框架120和第三子框架130包围太阳能电池板200的其它侧面,同时与第一子框架110的两个端部联结。第二子框架120和第三子框架130的支撑部分与第四子框架140的支撑框架的结构相同。因此,省略第二子框架120和第三子框架130的支撑部分的细节。
太阳能电池板200设置在框架100中。具体地,太阳能电池板200容纳在框架100中。更具体地,太阳能电池板200的外围部分被插入框架100中。
太阳能电池板200具有板形形状。具体地,太阳能电池板200可以具有矩形板的形状。太阳能电池板200是具有台阶差的板形形状。太阳能电池板200包括第一衬底220、多个太阳能电池210、第一母线251、第二母线252、缓冲膜230和第二衬底240。
第一衬底220可以包括绝缘体。第一衬底220可以包括玻璃衬底、塑料衬底或金属衬底。具体地,第一衬底220可以包括钠钙玻璃。第一衬底220可以是透明的。第一衬底220可以是刚性的。
第一衬底220包括第一区域R1和第二区域R2。具体地,第一区域R1和第二区域R2被限定在第一衬底220中。换言之,第一衬底220被第一区域R1和第二区域R2划分。
第一区域R1与第二区域R2相邻。第一区域R1占据第一衬底220的大部分面积。第二区域R2设置在第一衬底220的外围部分。
太阳能电池210设置在第一衬底220上。具体地,太阳能电池210设置在第一区域R1上。太阳能电池210直接与对应于第一区域R1的第一衬底210的上表面接触。
太阳能电池210将太阳光转换为电能。太阳能电池210可以互相串联连接。太阳能电池210可以包括I-III-VI族半导体化合物,诸如基于CIGS的太阳能电池、基于硅的太阳能电池或染料敏化太阳能电池。
太阳能电池210可以布置为条状。太阳能电池210可以互相串联连接。
第一母线251与太阳能电池210连接。具体地,第一母线251与太阳能电池210中的一个连接。更具体地,第一母线251设置在位于第一衬底220的最外侧区域的一个太阳能电池210的上表面上。
第一母线251包括导体。第一母线251包括铜(Cu)或银(Ag)。第一母线251与位于最外侧区域的一个太阳能电池210的上表面接触。
第一母线251设置在第一衬底220上。第一母线251可以从第一区域R1延伸到第二区域R2。具体地,第一母线251可以从太阳能电池211和212中的一个的上表面延伸到接线盒400。
第一母线251与第一连接线610电连接。太阳能电池210产生的电流可以通过第一母线251和第一连接线610传输到充电设备。
第二母线252与太阳能电池210连接。具体地,第二母线252与太阳能电池210中的一个连接。更具体地,第二母线252与最外侧的太阳能电池211和212中的另一个连接。
第二母线252包括导体。第二母线252可以包括Cu或Ag。第二母线252与位于最外侧区域的另一个太阳能电池210的上表面接触。
第二母线252设置在第一衬底220上。第二母线252可以从第一区域R1延伸到第二区域R2。具体地,第二母线252可以从太阳能电池211和212中的另一个的上表面延伸到接线盒400。
第二母线252与第二连接线620电连接。太阳能电池210产生的电流可以通过第二母线252和第二连接线620传输到充电设备。
缓冲膜230设置在太阳能电池210上。缓冲膜230覆盖太阳能电池210。具体地,缓冲膜230覆盖第一母线251和第二母线252。
缓冲膜230可以仅设置在第一区域R1上。换言之,缓冲膜230可以露出第二区域R2而不覆盖第二区域R2。缓冲膜230可以覆盖第一母线251和第二母线252的一部分,并且露出第一母线251和第二母线252的其它部分。
缓冲膜230吸收施加到太阳能电池210的物理震动。另外,缓冲膜230防止氧气/水气渗入太阳能电池210。
缓冲膜230具有弹性并且透明。缓冲膜230可以包括乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)。
第二衬底240设置在第一衬底220上。第二衬底240设置在缓冲膜230上同时覆盖太阳能电池210。第二衬底240设置在第一区域R1中。第二衬底240露出第二区域R2,而不设置在第二区域R2中。
第二衬底240与第一衬底220具有台阶差。由于第二衬底240设置在第一区域R1中而不设置在第二区域R2中,因此在第二区域R2中产生台阶差。第二衬底240的表面积可以小于第一衬底220的表面积。
第二衬底240是透明的并且硬度高。第二衬底240包括玻璃衬底。例如,第二衬底240可以包括钢化玻璃。第二衬底240保护太阳能电池210不受外部震动影响。
第二衬底240可以与缓冲膜230的上表面紧密接触。缓冲膜230可以与第一衬底220的上表面紧密接触。缓冲膜230可以与太阳能电池210的上表面紧密接触。
接线盒400设置在第二区域R2中。接线盒400设置在第一衬底220的上表面上。接线盒400设置在第二衬底240的侧面。换言之,接线盒400附着在第一衬底220的上表面上,同时与第二衬底240的侧面接触。
如图4和图5所示,接线盒400设置在框架100内部。
第一衬底220和第二衬底240之间有台阶差。接线盒400设置在形成有该台阶差的区域中。因此,接线盒400可以更牢固地附着在第一衬底220和第二衬底240上。
另外,由于接线盒400设置在框架100内部,因此可以防止接线盒400移动或从框架100中掉出。换言之,框架100可以有效地保护接线盒400。
接线盒400可以容纳第一母线251的一部分、第二母线252的一部分、第一连接线610的一部分、第二连接线620的一部分和二极管410。
换言之,接线盒400覆盖第一母线251与第一连接线610的连接部J1以及第二母线252与第二连接线620的连接部分J2。
二极管410与第一母线251和第二母线252电连接。另外,二极管410与第一连接线610和第二连接线620电连接。当根据实施例的太阳能电池处于不能正常工作状态(impossible state)时,二极管410将相邻的太阳能电池模块互相连接。
接线盒400覆盖二极管410。接线盒400内设置有电路板,用于将第一母线251、第二母线252、二极管410、第一连接线610和第二连接线620互相连接。
换言之,接线盒400用作容纳母线251的一部分、第二母线252的一部分、二极管410和电路板的外壳。
第一连接线610可以从接线盒400的内部延伸到外部。具体地,第一连接线610可以从接线盒400的内部沿着框架100的内部延伸到框架100的外部。
第一连接线610与第一母线251连接。第一连接线610可以与相邻的太阳能电池模块或充电设备连接。
第二连接线620可以从接线盒400的内部延伸到其外部。具体地,第二连接线620可以从接线盒400的内部沿着框架100的内部延伸到框架100的外部。
第二连接线620与第二母线252连接。第二连接线620可以与相邻的太阳能电池模块或充电设备连接。
第三衬底500设置在第一衬底220下方。第三衬底500与第一衬底220隔开预定距离,由此形成气隙600。第三衬底500的外围部分插入到框架100中。
当根据本实施例的太阳能电池模块应用于建筑物时,气隙600用作建筑物内部与外部之间的绝缘体。在此情形中,气隙600可以通过在第一衬底220与第三衬底500之间填充氮气(N2)和氩气(Ar)而形成。可以通过改变框架100的设计调节气隙600的厚度。
另外,由于接线盒400附着在第一衬底220的上表面,因此第三衬底500可以容易地附着到第一衬底220的下表面。
在根据本实施例的太阳能电池模块中,接线盒400附着在第一衬底220的上表面,并且设置在框架100中。因此,接线盒400牢固地附着到第一衬底220。
另外,第一母线251、第二母线252、二极管410、第一连接线610和第二连接线620设置在第一衬底220的上表面上。因此,在第一衬底220上不需要用于将第一母线251和第二母线252延伸到第一衬底220下表面的孔。
因此,可以容易地制造具有提高的机械强度的根据本实施例的太阳能电池。
在将接线盒400附着到第一衬底220的上表面之后,接线盒400可以与框架100的内部联结。因此,可以防止接线盒400移动或从框架100中掉出。
另外,根据本实施例的太阳能电池模块是一种用于将外部光转换为电能的太阳能电池设备。根据本实施例的太阳能电池模块的结构可应用于各种太阳能电池设备。
图6是根据另一实施例的太阳能电池模块。图7是沿图6的B-B’线截取的剖视图。下面将参照根据前述实施例的太阳能电池模块介绍本实施例,并且额外描述缓冲膜230。除了对前述实施例的改进之外,关于前述实施例的描述将并入关于本实施例的描述。
参照图6和图7,根据本实施例的太阳能电池模块可以不包括接线盒。
缓冲膜230可以设置在第二区域R2中。换言之,缓冲膜230可以覆盖第二区域R2。缓冲膜230可以覆盖第一母线251和第二母线252的全部。另外,缓冲膜230可以覆盖二极管410。另外,缓冲膜230可以覆盖第一连接线610和第二连接线620。
因此,缓冲膜230可以用作接线盒。换言之,缓冲膜230可以保护二极管410。
第二衬底240露出缓冲膜230的上表面的一部分。换言之,第二衬底240可以层叠在缓冲膜230上同时产生台阶差。
无需使用接线盒可以容易地制造根据本实施例的太阳能电池板200。
本说明书中涉及的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等,表示结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本本发明至少一个实施例中。在说明书中不同位置的这些词语的出现不必要都指代同一实施例。此外,当结合任意实施例描述特定特征、结构或特性时,应当认为结合其它实施例实现这些特征、结构或特性在本领域技术人员的能力范围内。
尽管已参照本发明的若干示例性实施例描述了本发明,但是应该理解,本领域技术人员可以推导出的许多其它改进和实施例都将落在本公开的原理的精神和范围内。更具体地,在本公开、附图和所附权利要求的范围内可以对所讨论的组合排列的组成部件和/或排列方式进行各种变型和改进。除了对组成部件和/或排列方式进行变型和改进之外,替换使用对本领域技术人员来说也是显而易见的。
工业应用性
根据本发明的太阳能电池模块可以应用于太阳能发电领域。

Claims (18)

1.一种太阳能电池设备,包括:
第一衬底,包括第一区域和与该第一区域相邻的第二区域;
在所述第一区域中的多个太阳能电池;以及
第二衬底,设置在所述第一区域中以露出所述第二区域,并且布置在所述太阳能电池上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池设备,进一步包括与所述太阳能电池连接并且从所述第一区域延伸到所述第二区域的母线。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池设备,进一步包括设置在所述第二区域中并且与所述母线连接的连接线。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池设备,进一步包括设置在所述第二区域中并且设置在所述第二衬底的侧面的接线盒。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池设备,进一步包括:
第一母线,与所述太阳能电池中的一个相连接并且从所述第一区域延伸到所述第二区域;
第二母线,与另一个所述太阳能电池相连接并且从所述第一区域延伸到所述第二区域;以及
二极管,与所述第一母线和所述第二母线连接并且设置在所述第二区域中。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池设备,进一步包括设置在所述第一衬底的侧面并且覆盖所述第二区域的框架。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池设备,进一步包括设置在所述第一衬底下方的第三衬底,其中,氮气和惰性气体被填充在所述第一衬底和所述第三衬底之间。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池设备,进一步包括缓冲膜,该缓冲膜插置于所述第一衬底和所述第二衬底之间,并且设置在所述第一区域中同时露出所述第二区域。
9.一种太阳能电池设备,包括:
第一衬底;
第二衬底,设置在所述第一衬底上;
太阳能电池,插置于所述第一衬底与所述第二衬底之间;以及
接线盒,设置在所述第一衬底上表面上并且设置在所述第二衬底侧面。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池设备,进一步包括与所述太阳能电池连接同时延伸到所述接线盒中的母线。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池设备,进一步包括与所述母线连接同时从所述接线盒延伸到外部的连接线。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池设备,进一步包括设置在所述接线盒中并且与所述母线连接的二极管。
13.根据权利要求9所述的太阳能电池设备,进一步包括框架,该框架容纳所述第一衬底的外围部分、所述第二衬底的外围部分和所述接线盒。
14.根据权利要求9所述的太阳能电池设备,其中,所述第一衬底与所述第二衬底产生台阶差。
15.一种太阳能电池设备,包括:
第一衬底;
第一太阳能电池和第二太阳能电池,设置在所述第一衬底上;
第一母线,设置在所述第一衬底上并且与所述第一太阳能电池连接;
第二母线,设置在所述第一衬底上并且与所述第二太阳能电池连接;
第一连接线,与所述第一母线连接并且设置在所述第一衬底的上表面上;以及
第二连接线,与所述第二母线连接并且设置在所述第一衬底的上表面上。
16.根据权利要求15所述的太阳能电池设备,进一步包括二极管,该二极管与所述第一母线和所述第二母线连接并且设置在所述第一衬底的上表面上。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池设备,进一步包括:
第二衬底,设置在所述第一衬底上,以及
缓冲膜,插置于所述第一衬底与所述第二衬底之间以覆盖所述二极管。
18.根据权利要求15所述的太阳能电池设备,进一步包括接线盒,以覆盖所述第一母线与所述第一连接线之间的连接部和所述第二母线与所述第二连接线之间的连接部。
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