CN103378202B - 太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池模块。根据一种实施方式的太阳能电池模块包括：太阳能电池板，所述太阳能电池板包括至少一个太阳能电池；以及框架，所述框架置于太阳能电池板的外围处。框架包括至少一个固定孔以接收输出线缆。
Description
技术领域
本公开涉及太阳能电池模块，更具体地涉及包括改进的结构的太阳能电池模块。
背景技术
近来，由于预见到现有的能源（如石油或煤）将会被耗尽，因此对用于代替石油或煤的替代能源越来越感兴趣。具体地说，利用半导体元件直接将太阳能变换或转换为电力的太阳能电池正受到关注。
在包括太阳能电池的太阳能电池板中，通过连接到接线盒的输出线缆将电力输送至外部。输出线缆不是固定的，或者通过使用胶带而固定。由于该原因，在太阳能电池模块的运输期间，太阳能电池模块的可运输性会因输出线缆而降低，或者太阳能电池模块会由于输出线缆而被损坏。另外，当太阳能电池模块连接到另一太阳能电池模块时或当测量太阳能电池模块的输出时，另外执行解开和/或设置输出线缆的步骤。因此，会增加处理时间。
发明内容
本公开旨在一种太阳能电池模块，所述太阳能电池模块具有增强的安全性、耐久性和可运输性，并且能够减少用于连接到另一太阳能电池模块和用于测量太阳能电池模块的输出的处理时间。
根据一种实施方式的太阳能电池模块包括：太阳能电池板，其包括至少一个太阳能电池；以及框架，其置于太阳能电池板的外围处。该框架包括至少一个固定孔以接收输出线缆。
另外，根据一种实施方式的太阳能电池模块包括：太阳能电池板，其包括至少一个太阳能电池；框架，其置于太阳能电池板的外围处；以及接线盒，其安装在太阳能电池板的表面上并包括输出线缆。输出线缆被固定到框架。
附图说明
图1是例示了根据本发明的一种实施方式的太阳能电池模块的后方立体图。
图2是例示了根据本发明的该种实施方式的太阳能电池板和接线盒的分解的后方立体图。
图3是沿图1的III-III线截取的太阳能电池模块的截面图。
图4是图1的A部分的放大的分解立体图。
图5是例示了根据本发明的实施方式的通过使用固定器将输出线缆固定到框架的方法的截面图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施方式。但是，本发明不限于这些实施方式，并且实施方式的各种修改是可能的。
为了清楚并简明地例示本发明的实施方式，在图中省略了与本发明的实施方式无关的元件。另外，彼此类似或相同的元件可以具有相同的标号。另外，可以夸大或示意性地例示层和区域的尺寸，或者为了图示的简明而可以省略某些层。另外，所绘制的各部分的尺寸可以不反映实际的大小。
在下面的描述中，当层或基板“包括”另一层或部分时，可以理解，该层或基板还包括另外的另一层或部分。另外，当层或膜被称为“位于”另一层或基板上时，可以理解该层或膜直接在另一层或基板上，或者还存在中间层。此外，当层或膜被称为“直接位于”另一层或基板上时，可以理解，该层或膜直接在另一层或基板上，因而不存在中间层。
下面将参照附图描述根据本发明的实施方式的太阳能电池模块。
图1是例示了根据本发明的一种实施方式的太阳能电池模块的后方立体图。
参照图1，根据该实施方式的太阳能电池模块10包括太阳能电池板20以及置于太阳能电池板20的外围处的框架40。这里，固定孔（图4的标号422）形成在框架40处，并且将接线盒30的输出线缆32固定到固定孔422。将更详细地对此进行描述。
太阳能电池板20包括至少一个太阳能电池。例如，太阳能电池可以是硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、化合物半导体太阳能电池或叠层太阳能电池。
参照图2，作为示例描述了包括硅太阳能电池的太阳能电池板20。图2是例示根据本发明的实施方式的太阳能电池板和接线盒的分解的后方立体图。在图2中，未示出接线盒30的输出线缆32和固定器50。
参照图2，根据该实施方式的太阳能电池板20可以包括处于前基板210和后基板220之间的一个或更多个太阳能电池串230。太阳能电池串230包括按照串联、并联或串联和并联设置而彼此电连接的多个太阳能电池240。太阳能电池板20还可以包括布置在太阳能电池串230和前基板210之间的第一密封膜252以及布置在太阳能电池串230和后基板220之间的第二密封膜254。
前基板210可以由钢化玻璃制成以保护太阳能电池240不受外部撞击并允许太阳光通过。这里，为了减少或防止太阳光反射并增加太阳光的透射，前基板210可以由包含低的含铁量的低铁钢化玻璃制成。后基板220是用于保护太阳能电池240的另一面并用于防水、绝缘和阻挡紫外线的层。后基板220可以是TPT（Tedlar/PET/Tedlar）类型。但是，本发明的实施方式不限于此。因而，后基板220可以是具有高反射率的材料以将进入前基板210的太阳光反射回太阳能电池240。但是，本发明的实施方式不限于此。因而，后基板220可以包括用于允许太阳光通过的透明材料以实现双面太阳能电池板。
各太阳能电池240可以包括第一导电类型的硅基板、第二导电类型的半导体层、防反射膜、前电极和后电极。第二导电类型的半导体层形成在硅基板上并具有与第一导电类型相反的导电类型。防反射膜形成在第二导电类型的半导体层上，并包括至少一个开口以露出第二导电类型的半导体层的一部分。前电极与通过防反射膜的至少一个开口露出的第二导电类型的半导体层的一部分相接触。后电极形成在硅基板的后侧上。但是，本发明的实施方式不限于此，并且太阳能电池240可以是不同类型的太阳能电池。
将多个太阳能电池240通过一个或多个带状物232电连接以形成太阳能电池串230。当存在多个太阳能电池串230时，将多个太阳能电池串通过一个或多个总线带状物234电连接。但是，本发明的实施方式不限于此，并且根据太阳能电池240的类型可以仅包括一个太阳能电池240。
第一密封膜252和第二密封膜254阻挡对太阳能电池240会具有不利影响的湿气和/或氧气。第一密封膜252和第二密封膜254可以包括各种材料中的一种或更多种材料。例如，第一密封膜252和第二密封膜254可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂（EVA）膜。但是，本发明的实施方式不限于此，并且可以将各种其它材料用于第一密封膜252和第二密封膜254。
可以将接线盒30置于太阳能电池板20的后基板220上。接线盒30可以包括诸如电容器和二极管的电路元件，其中，所述电容器用于充入或释放从太阳能电池240生成的电能，所述二极管用于防止电流的反向。可以在接线盒30的内部形成用于防止水渗透的涂层以保护电路元件。
当接线盒30操作时，会从二极管产生大量的热。热量会降低置于接线盒30附近的太阳能电池240的效率。因此，可以将热辐射元件（未示出）设置在太阳能电池板20和接线盒30之间。这里，为了有效地消散从接线盒30产生的热量，热辐射元件可以具有比接线盒30的面积更大的面积。例如，热辐射元件完全地形成在太阳能电池板20的后表面上。热辐射元件由诸如金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）、铝（Al）、钨（W）等的具有高导热性的金属制成。
接线盒30包括输出线缆（或多条输出线缆）32以将从太阳能电池240生成的电能传送到外部，或连接至另一太阳能电池模块。再次参照图1，在该实施方式中，通过使用固定器50将输出线缆32固定到框架40，并且这将在稍后进行更详细的描述。
包括用于固定并组合太阳能电池板20的框架40以稳定地固定包括上述各种层的太阳能电池板20。将参照图3更详细地描述框架40。图3是沿图1的III-III线截取的太阳能电池模块的截面图。
在该实施方式中，框架40可以包括第一部分410、第二部分420和第三部分430。太阳能电池板的至少一部分被插入第一部分410中。第二部分420从第一部分410延伸到外部。第三部分430被置于第一部分410和第二部分420之间。
更具体地，第一部分410包括置于太阳能电池板20的光入射表面上的部分410a、置于太阳能电池板20的侧表面上的部分410b和置于太阳能电池板20的后表面上的部分410c。第一部分410a、第二部分410b和第三部分410c彼此连接，使得可以将太阳能电池板20的至少一部分插入第一部分410中。例如，第一部分410可以是“U”形的。在该实施方式中，第一部分410完全包围太阳能电池板20的外围。但是本发明的实施方式不限于此。因此，各种修改（例如，第一部分410仅包围太阳能电池板20的外围的一部分）是可能的。
第二部分420包括与太阳能电池板20垂直的垂直部件420a以及与太阳能电池板20平行的平行部件420b。例如，第二部分420可以是“L”形的。第三部分430与垂直部件420a间隔开预定的距离并与在第一部分410和平行部件420b之间的垂直部件420a平行。第三部分430包括将固定器50固定的固定孔（图4的标号422）。
如在上文示出的，通过使用固定器50而将接线盒30的输出线缆32固定到框架40。将参照图4和图5更详细地描述固定器50的结构和将固定器50固定到框架40的方法。图4是图1的A部分的放大的分解立体图，并且图5是示出了根据本发明的实施方式的通过使用固定器将输出线缆固定到框架的方法的截面图。图5示出图4的xz平面。
参照图4和图5，根据本实施方式的固定器50可以包括线缆夹持部件52、钩部件54和连接部件56。在线缆夹持部件52中，输出线缆32是固定的。钩部件54被插入固定孔422中，并包括钩突起，使得钩部件54由于钩突起而在插入钩部件54后不会被拉出固定孔422。连接部件56将线缆夹持部件52和钩部件54连接。固定器50的一部分被插入固定孔422以将输出线缆32固定到框架40（更具体地，第三部分430），并且这将在稍后进行更详细的描述。
线缆夹持部件52包围输出线缆32的一部分并且包括在一侧的开口。线缆夹持部件52的内表面可以具有圆弧的形状以对应于输出线缆32的外表面。另外，线缆夹持部件52可以沿输出线缆32的纵向方向延伸。由于线缆夹持部件52的形状，线缆夹持部件52可以坚固地并稳定地固定输出线缆32。
线缆夹持部件52的开口允许输出线缆32被插入线缆夹持部件52。开口沿输出线缆32的纵向方向延伸，使得输出线缆32可以穿过线缆夹持部件52的开口。
这里，线缆夹持部件52的开口可以具有比输出线缆32的直径L更小的宽度W。从而，输出线缆32通过由线缆夹持部件52对输出线缆32施加压力而穿过线缆夹持部件52的开口，因而，输出线缆32被固定到线缆夹持部件52。也就是说，通过将输出线缆32强行插入线缆夹持部件52，输出线缆32固定到线缆夹持部件52。同样地，在该实施方式中，通过简单的方法将输出线缆32稳定地固定在线缆夹持部件52中。
钩部件54可以包括从连接部件56延伸出的多个钩部540，同时在这些多个钩部540之间设置间隔。多个钩部540的面积可以随着距连接部件56的距离的增加而逐渐减小。更具体地，多个钩部540的外部部分可以随着距连接部件56的距离的增加而逐渐减小。这里，线缆夹持部件52和邻近连接部件56的钩部件54的部分的面积大于固定孔422的面积，并且连接部件56的面积小于固定孔422的面积。因此，多个钩部540可以穿过固定孔422，并且可以在穿过固定孔422后充当钩突起。
可以由各种材料中的一种或多种材料形成固定器50。例如，固定器50包括树脂，其中，可以容易地制造固定器50，并且当固定器被插入固定孔422时固定器50的弹性防止固定器50被折断。
将描述通过使用固定器50将输出线缆32固定到框架40的方法。如在图5的虚线中所示，输出线缆32被插入固定器50的线缆夹持部件52，并且固定器50位于框架40的第三部分430的前面。此后，通过施加压力将固定器50的钩部件54插入至固定孔422中。接着，钩部件54的一部分穿过固定孔422。也就是说，钩部件54的多个钩部540（参见图4）接近固定孔422并容易地穿过固定孔422。接着，如图5的实线中示出的，具有相对小的面积的连接部件56置于固定孔422中，并且钩部件54的多个钩部540彼此分开，并且邻近连接部件56的部分充当钩突起。因而，固定器50不会被拉出固定孔422。
在该实施方式中，夹着输出线缆32的固定器50被固定到框架40，因而防止了输出线缆32不必要地移动。因此，可以防止由于输出线缆32的不必要的移动而导致的裂缝生成或可运输性的降低。因此，可以增强太阳能电池模块10的增强的安全性、耐久性和可运输性。
另外，在框架40中，将第三部分430安装在第一部分410和第二部分420之间的空间处，并且固定孔422形成在第三部分430上。因而，输出线缆32和用于固定输出线缆32的固定器50不会露出到外部。因而，当一起安装多个太阳能电池模块10时，可以避免在多个太阳能电池模块10之间存在间隙的问题。
另外，固定器50的线缆夹持部件52可以容易地并稳定地固定输出线缆32。而且，由于固定器50的钩部件54包括多个钩部540，所以钩部件54可以容易地穿过固定孔422。在该情况下，当多个钩部540的外部部分逐渐减小并彼此对称时，钩部件54可以更容易地穿过固定孔422。
再次参照图1，输出线缆32包括具有（+）端子和（-）端子的第一线缆32a和第二线缆32b。这里，第一线缆32a被固定到第一侧（图1中的框架40的右侧），并且第二线缆32b被固定到与第一侧相反的第二侧（图1中的框架40的左侧）。接着，当连接多个太阳能电池模块10时，它们可以被容易地连接。另外，可以使测量输出的时间最小化。
另一方面，在现有技术中，两条输出线缆被固定在一起。因而，与相邻太阳能电池模块的电连接是不容易的。另外，当测量输出时，先解开这两条输出线缆，然后测量输出，接着将两条输出线缆再次固定在一起。因而，处理是复杂的，并且处理时间长。
在该实施方式中，第一线缆32a和第二线缆32b各对应一个或更多个固定器50。如图1所示，当第一线缆32a和第二线缆32b各对应多个固定器50时，第一线缆32a和第二线缆32b可以更稳定地固定到框架40。固定孔422可以形成在框架40的长边和短边中的长边处。这里，将固定器50固定到框架40的长边。同样，因为将固定孔422和固定器50形成或固定到具有相对大的面积的长边，所以可以容易地将固定器50插入固定孔422。
在该实施方式中，将夹着输出线缆32的固定器50固定到框架40，因而避免了输出线缆32不必要地移动。因此，可以避免由于输出线缆32的不必要的移动而导致的裂缝生成或可运输性的降低。因此，可以增强太阳能电池模块10的增强的安全性、耐久性和可运输性。
另外，在框架40中，将第三部分430安装在第一部分410和第二部分420之间的空间处，并且固定孔422形成在第三部分430上。因而，输出线缆32和用于固定输出线缆32的固定器50不会曝出到外部。因而，当将多个太阳能电池模块10安装在一起时，可以避免在该多个太阳能电池模块10之间存在间隙的问题。
另外，将两条输出线缆32固定到不同侧，因此，可以容易地连接多个太阳能电池模块10并且可以使测量输出的时间最小化。
已经描述了本发明的特定的实施方式。但是，本发明不限于上述特定的实施方式；并且在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，本领域技术人员可以做出实施方式的各种变形。
Claims (14)
1.一种太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括：
太阳能电池板，所述太阳能电池板包括至少一个太阳能电池；
框架，所述框架置于所述太阳能电池板的外围处，其中，所述框架包括至少一个固定孔以接收输出线缆；以及
固定器，其中，夹着所述输出线缆的所述固定器的一部分被插入到所述固定孔以将所述输出线缆固定到所述框架，
其中，所述固定器包括：
线缆夹持部件，所述线缆夹持部件夹着所述输出线缆；
钩部件，所述钩部件包括钩突起，其中，所述钩部件被插入所述固定孔，并在插入所述钩部件后由于所述钩突起而不会被拉出所述固定孔；以及
连接部件，所述连接部件将所述线缆夹持部件和所述钩部件相连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述太阳能电池模块包括：接线盒，所述接线盒安装在所述太阳能电池板的表面上并包括所述输出线缆。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述框架具有长边和短边，并且
其中，所述固定孔形成在所述框架的所述长边处。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述框架包括：
第一部分，所述第一部分中插入了所述太阳能电池板的至少一部分；
第二部分，所述第二部分从所述第一部分延伸，其中，所述第二部分包括与所述太阳能电池板垂直的垂直部件以及与所述太阳能电池板平行的平行部件；以及
第三部分，所述第三部分与所述第二部分的所述垂直部件平行，并且位于所述第一部分和所述第二部分的所述平行部件之间，
其中，所述固定孔形成在所述第三部分处。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述线缆夹持部件的面积和所述钩部件的靠近所述连接部件的部分的面积大于所述固定孔的面积，并且
其中，所述连接部件的面积小于所述固定孔的面积。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述线缆夹持部件包围所述输出线缆的一部分，并在一侧包括开口。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池模块，其中，所述线缆夹持部件的所述开口的宽度小于所述输出线缆的直径。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池模块，其中，所述线缆夹持部件沿所述输出线缆的纵向方向延伸，并且
所述开口沿所述输出线缆的纵向方向延伸。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，通过将所述输出线缆强行插入所述线缆夹持部件而将所述输出线缆固定到所述线缆夹持部件。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述钩部件包括多个钩部，所述多个钩部从所述连接部件延伸，同时在所述多个钩部之间设置间隔。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池模块，其中，针对所述多个钩部实现以下各项中的至少一种：
其中，所述多个钩部的面积随着距所述连接部件的距离的增大而逐渐减小；其中，所述多个钩部彼此对称。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述输出线缆包括：第一线缆，所述第一线缆被固定到所述框架的第一侧；以及第二线缆，所述第二线缆被固定到所述框架的与所述第一侧相对的第二侧。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述固定器包括与各所述输出线缆相对应的一个或更多个固定器。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述固定器由具有弹性的树脂制成。
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