CN107919851B - 太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

公开了一种太阳能电池模块,在该太阳能电池模块中,端子和电路单元按照彼此不交叠的方式彼此分隔开,并且电路单元与太阳能电池板分隔开。该太阳能电池模块包括太阳能电池板、电路单元、设置在太阳能电池板的后表面上的逆变器固定构件以及将从太阳能电池板的后表面伸出的端子与电路单元相连的带状物。

Description

太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块。更具体地,本发明涉及具有电路单元的太阳能电池模块,该电路单元包括逆变器和旁路二极管并且与太阳能电池板分隔开。
背景技术
最近,由于诸如石油和煤炭这样的现有能源资源的消耗,用替代能源取代现有能源的兴趣日益增加。最重要的是,太阳能电池是用于将阳光转换成电能的受欢迎的下一代电池。
具有太阳能电池的太阳能电池板连接到接线盒,并且接线盒经由从其伸出的直流(DC)输出线缆连接到DC-交流(AC)逆变器。这里,接线盒和DC-AC逆变器需要被单独制造和安装(例如,需要在不同的情况下被单独制造和安装),导致在应用于太阳能电池模块时增大安装空间并且增加安装时间。因此,已经尝试使接线盒和逆变器成为一体。
另外,因为接线盒和逆变器在操作期间会产生热并且所产生的热会使太阳能电池板的效率降低,所以需要提高散热效率的有效方法。
发明内容
本发明要实现的一个目的是提供表现出优异的产品可靠性并且方便使用的太阳能电池模块。
本发明要实现的另一个目的是提供保持优异的太阳能电池效率并且具有优异适应性的太阳能电池带。
本发明要实现的又一目的是提供具有优异的散热性能并且可以容易更换和安装的太阳能电池模块。
为了实现上述目的,本发明提供了一些实施方式。具体地,根据本发明的一些实施方式的一种太阳能电池模块包括:太阳能电池板;端子外壳,该端子外壳被配置为在其中容纳从所述太阳能电池板的后表面伸出的多个端子,所述端子外壳与所述太阳能电池板的后表面附接;逆变器外壳,该逆变器外壳被设置成与所述太阳能电池板的后表面分隔开预定距离,并且被配置为在其中容纳电路单元,所述电路单元包括将所述端子互连的旁路二极管以及将从所述端子输出的直流电流转换成交流电流的直流(DC)-交流(AC)逆变器;以及带状物,该带状物在所述端子外壳和所述逆变器外壳之间向外暴露,以将来自所述端子的输出传输到所述电路单元。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述,本发明的以上和其它目的、特征和其它优点将被更清楚地理解,其中:
图1(a)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的立体图;
图1(b)是例示了在组装之前的根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的立体图;
图2是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中包括的端子和逆变器固定构件的布置的立体图;
图3是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的另一个立体图;
图4(a)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中包括的电路单元的立体图;
图4(b)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中包括的电路单元中的电流的示例性流动顺序的流程图;
图5(a)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中设置有带状物的部分的放大立体图;
图5(b)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中的第一开口和其中形成有第一开口的部分的放大立体图;
图6是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的正立体图;
图7是沿着图6的线I-I截取的太阳能电池模块的截面图;
图8是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的立体图;以及
图9是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的立体图。
具体实施方式
参照以下结合附图详细地描述的实施方式,本发明的优点和特征及其实现方式将变得清楚。然而,本发明不限于下文中公开的实施方式,并且可以按照许多不同的方式来实施。相反,提供这些示例性实施方式,使得本公开将是彻底和完全的,并且将把范围充分地传达给本领域的技术人员。本发明的范围应该由权利要求限定。在整个说明书中,用相同的附图标记来指定相同或极其相似的元件。
在附图中,为了清楚地例示多个层和区域,其厚度被夸大。另外,在附图中,为了便于说明,一些层和区域被夸大。
另外,将理解,当诸如层、膜、区域或基板这样的元件被称为“在”另一个元件“上”时,它可以直接在所述另一个元件上,或者也可以存在中间元件。另一方面,当诸如层、膜、区域或基板这样的元件被称为“直接在”另一个元件“上”时,这意指在它们之间不存在中间元件。另外,将理解,当诸如层、膜、区域或基板这样的元件被称为“在”另一个元件“下”时,它可以直接在所述另一个元件下,或者也可以存在中间元件。另一方面,当诸如层、膜、区域或基板这样的元件被称为“直接在”另一个元件“下”时,这意指在它们之间不存在中间元件。
下文中,将参照图1(a)和图1(b)至图7来详细地描述根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块。
图1(a)和图1(b)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的立体图。
具体地,图1(a)是太阳能电池模块的立体图,图1(b)是组装之前的太阳能电池模块的立体图。
图2是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中包括的端子和逆变器固定构件的立体图。
具体地,图2是例示了太阳能电池模块中包括的端子和逆变器固定构件的布置的立体图。
图3是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的另一个立体图。
图4(a)和图4(b)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中包括的电路单元的立体图。
具体地,图4(a)是例示了逆变器外壳中包括的电路单元的立体图,图4(b)是例示了图4(a)中例示的电路单元的电流的示例性流动顺序的流程图。
图5(a)和图5(b)是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块中包括的带状物的布置结构的立体图。
具体地,图5(a)是例示了太阳能电池模块中设置有带状物的部分的放大立体图,图5(b)是例示了太阳能电池模块中的第一开口和其中形成有第一开口的部分的放大立体图。
图6是例示了根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块的正立体图。
图7是沿着图6的线I-I截取的太阳能电池模块的截面图。
参照图1(a),根据本发明的一些实施方式的用附图标记100指定的太阳能电池模块包括太阳能电池板10、从太阳能电池板10的后表面伸出的端子单元P1、与太阳能电池板10的后表面分隔开预定距离的逆变器单元P2以及将端子单元P1和逆变器单元P2彼此电连接并且具有在端子单元P1和逆变器单元P2之间向外暴露的区域的带状物80。这里,逆变器单元P2利用单独的固定构件与太阳能电池板10的后表面分隔开预定距离。
具体地,从太阳能电池板10的后表面伸出的端子70是用于向外排出构成太阳能电池模块100的多个太阳能电池的输出的引出部,并且采取例如连接到太阳能电池串的金属带的形式,以便通过例如设置在太阳能电池板10的后表面上的背板向外伸出。多个端子70被容纳在端子外壳60中,端子外壳60包围端子70并且附接于太阳能电池板10的后表面,以防止例如外部湿气侵入。
逆变器单元P2与端子外壳60分隔开,以便与太阳能电池板10的后表面分隔开预定距离。逆变器单元P2包括电路单元30和在其中容纳电路单元30的逆变器外壳50,并且电路单元30包括例如旁路二极管、转换器和DC-AC逆变器,该旁路二极管将端子70互连并且防止电流在太阳能电池串之间反向,该转换器转换从太阳能电池板10输出的直流电流,该DC-AC逆变器将输出的直流电流转换成交流电流。使用例如包括支承部41的逆变器固定构件40,将逆变器外壳50与太阳能电池板10的后表面分隔开预定距离。逆变器外壳50可以经由第一紧固部43a(未例示)和第二紧固部43b牢固地固定于逆变器固定构件40。要注意的是,太阳能电池模块100的配置、相应组件的布置和联接关系等不限于图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地进行修改和应用。
例如,逆变器外壳50可以通过联接到框架20而固定,以便与太阳能电池板10的后表面分隔开。另选地,可以改变逆变器外壳50的结构,以便在不使用单独固定构件的情况下保持与太阳能电池板10的后表面相距预定距离。
更具体地,考虑到参照图1(b)的太阳能电池模块100,至少一个端子70设置在太阳能电池板10的后表面上,以便从太阳能电池板10的后表面伸出。端子70被容纳在端子外壳60中,该端子外壳60包括端子外壳外壁62和端子外壳盖61。逆变器固定构件40包括支承部41、逆变器固定板42、第一紧固部43a和第二紧固部43b。支承部41使在其中容纳电路单元30的逆变器外壳50与太阳能电池板10分隔开,并且第一紧固部43a和第二紧固部43b实现了逆变器固定构件40和逆变器外壳50的牢固联接。电路单元30和端子70通过向外露出的带状物80彼此电连接。要注意的是,太阳能电池模块100的形状、配置或结构不限于图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地进行修改和应用。
如上所述,太阳能电池模块100中包括的端子单元P1、逆变器单元P2、逆变器固定构件40和带状物80可以设置在太阳能电池板10的后表面上。下文中,将参照图6和图7来描述太阳能电池板10和框架20,将参照图1(a)和图1(b)以及图4(a)和图4(b)来描述电路单元30和逆变器外壳50,并且将参照图1(a)和图1(b)以及图2来描述逆变器固定构件40。然后,将参照图1(a)和图1(b)、图2、图3以及图5(a)和图5(b)来详细地描述端子70、端子外壳60、带状物80、电路单元30、逆变器外壳50和太阳能电池板10的连接结构。
参照图6和图7,太阳能电池板10包括至少一个太阳能电池12。另外,太阳能电池板10可以包括被配置为包围并密封太阳能电池12的密封层14、设置在密封层14的在太阳能电池12前侧的一个表面上的前基板16以及设置在密封层14的在太阳能电池12后侧的另一个表面上的后基板18。
在一个示例中,太阳能电池12可以包括半导体基板(例如,单晶或多晶半导体基板,更具体地,单晶或多晶硅晶圆)、形成在半导体基板中或形成在半导体基板上并且具有相反的导电类型的第一导电区和第二导电区以及分别与第一导电区和第二导电区连接的第一电极和第二电极。这里,半导体基本可以被以低密度掺杂p型或n型掺杂物,并且第一导电区和第二导电区中的一个可以是p型而另一个可以是n型。另外,第一导电区或第二导电区可以被配置有掺杂区,其是通过用掺杂物掺杂半导体基板的一部分而形成的,或者可以被配置有分别形成在半导体基板上并且是掺杂有掺杂物的半导体层。可以设置多个太阳能电池12,并且一个太阳能电池12的第一电极可以经由带状物122等与另一个邻近的太阳能电池12的第二电极连接,使得太阳能电池12按照形成太阳能电池串的方式被布置成一行。要注意的是,每个太阳能电池12的结构、相应的太阳能电池12的连接结构等不限于图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。此外,虽然附图通过示例的方式例示了多个太阳能电池12,但是可以仅设置一个太阳能电池12。
再次参照图6和图7,密封层14可以包括位于太阳能电池12和前基板16之间的第一密封层14a以及位于太阳能电池12和后基板18之间的第二密封层14b,第一密封层14a和第二密封层14b彼此接合。密封层14包围并密封太阳能电池12,由此阻挡会对太阳能电池12产生负面影响的湿气或氧气。另外,密封层14用化学方式联接太阳能电池模块100的构成元件(即,前基板16、太阳能电池12和后基板18)。后基板18、第二密封层14b、太阳能电池12或太阳能电池串、第一密封层14a和前基板16可以通过例如按照一个在另一个上面的方式将它们依次叠堆并且通过向它们施加热和/或压力而将它们彼此接合的层压处理来一体形成。
第一密封层14a和第二密封层14b可以由乙烯醋酸乙烯酯(EVA)共聚物树脂、聚乙烯醇缩丁醛、硅树脂、酯类树脂、烯烃类树脂等形成。这里,第一密封层14a和第二密封层14b可以由相同的材料形成,或者可以由不同的材料形成。然而,本发明不限于此。因此,第一密封层14a和第二密封层14b可以通过除了层压之外的各种方法中的任一种使用各种材料来形成。
前基板16设置在第一密封层14a上并且构成太阳能电池板10的前表面。前基板16可以由能够透射光的透光材料形成,并且可以具有保护太阳能电池12免受外部冲击等所需的强度。在一个示例中,前基板16可以被配置有玻璃基板。这里,前基板16可以被配置有强化玻璃基板,以便增加其强度。前基板16的各种其它改变是可能的。例如,前基板16可以附加地包含能够改善各种性质的各种材料。另选地,前基板16可以是由例如树脂形成的片或膜。也就是说,要注意的是,前基板16的材料不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
后基板18可以设置在第二密封材料14b上,并且可以用作设置在太阳能电池12的后侧以便保护太阳能电池12的层。后基板18可以具有防水、电绝缘和阻挡紫外线的功能。
后基板18可以具有保护太阳能电池12免受外部冲击等所需的强度,并且可以根据太阳能电池板10的期望结构来透射或反射光。在一个示例中,在通过后基板18引入光的结构中,后基板18可以由透光材料形成。在从后基板18反射光的结构中,后基板18可以由光反射材料或不透射光的材料形成。在一个示例中,后基板18可以被配置有玻璃基板,或者可以被配置有膜或片。例如,后基板18可以是Tedlar/PET/Tedlar(TPT)型的,或者可以由形成在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的至少一个表面上的聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂形成。聚偏二氯乙烯是作为双氟分子结构的具有(CH2CF2)n的结构的聚合物,因此具有优异的机械、耐候性和抗紫外线性质。要注意的是,后基板18的材料不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
为了如上所述地稳定地固定被配置为多层的太阳能电池电池板10,框架20可以被定位成使得太阳能电池板10的外周部分固定于框架20。参照图6,虽然太阳能电池板10的整个外周部分被例示为固定于框架20,但是本发明的框架20的形状和结构不限于图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
根据本发明的一些实施方式的逆变器是常规接线盒的至少一部分(旁路二极管)和常规逆变器的至少一部分的整体组合。因此,逆变器可以称为接线盒电路单元、旁路二极管电路单元、整体接线盒、逆变器集成接线盒等。电路单元30和逆变器外壳60的组合被称为逆变器单元P2,下面将参照图1(a)和图1(b)以及图4(a)和图4(b)更详细地描述逆变器单元P2。
图4(a)是图1(a)和图1(b)中例示的太阳能电池模块100中包括的电路单元30的立体图,图4(b)是例示了电路单元30中的电流的示例性流动顺序的流程图。
参照图4(a)和图4(b),电路单元30包括逆变器31和旁路二极管33。具体地,旁路二极管33设置在用于排放太阳能电池板10的输出的端子之间。在本发明的实施方式中,旁路二极管33设置在电路板34上,并且经由从第二连接端子35延伸的电路图案连接到第二连接端子35。每个旁路二极管33可以位于两个第二连接端子35之间,并且可以经由电路图案连接到两个第二连接端子35。当因为太阳能电池板10的一部分被隐藏或由于发生击穿等而形成其中不发生电力产生的区域时,旁路二极管33用于通过使电流绕过对应区域来保护该区域。旁路二极管33可以具有各种已知结构中的任一种。
DC-DC转换器将直流电流转换成预定电平,DC-AC逆变器将直流电流转换成交流电流。如此,通过DC-DC转换器和DC-AC逆变器来使从太阳能电池输出的直流电流作为交流电流输出向外传输。
在本发明的实施方式中,DC-DC转换器358和DC-AC逆变器352设置在电路板34上,并且经由从旁路二极管33延伸的电路图案连接到旁路二极管33。
来自太阳能电池板10的输出可以被传输到DC-DC转换器358,由此被转换成具有预定电平的DC电压。在本实施方式中,可以设置多个DC-DC转换器358。当设置多个DC-DC转换器358时,与仅设置一个DC-DC转换器的情况相比,可以减小每个DC-DC转换器358的厚度。由此,可以适当地控制电路单元30的厚度。然而,本发明不限于此,可以设置一个DC-DC转换器。
其电平已经被DC-DC转换器358转换的电压或电流被DC-AC逆变器352转换成交流电流或AC电压。
具体地,除了DC-AC逆变器352之外,逆变器31还可以包括例如电流传感器354和电容器356,以便将直流电流稳定地转换成交流电流。构成逆变器31的电流传感器354、电容器356、DC-DC转换器358和DC-AC逆变器352可以经由电路板34或形成在其上的电路图案与旁路二极管33和/或第二连接端子35成为一体。
电流传感器354可以通过形成在逆变器外壳50内的电路板34上的电路图案连接到旁路二极管33。例如,通过旁路二极管33和电流传感器354的连接,可以不需要单独的输出线缆,这会导致结构简化。
此外,电流传感器354与电容器356连接,电容器356存储已经经过电流传感器354的直流电流并且将与预定电压对应的电流传输到DC-DC转换器358。类似地,电流传感器354和电容器356可以经由形成在逆变器外壳50内的电路板34上的电路图案彼此连接。
在电容器356中已经实现均匀电压的电流可以被传输到DC-DC转换器358,由此被转换成具有预定电平的DC电压。在本实施方式中,可以设置多个DC-DC转换器358。当设置多个DC-DC转换器358时,与仅设置一个DC-DC转换器的情况相比,可以减小每个DC-DC转换器358的厚度。由此,可以适当地控制电路单元30的厚度。然而,本发明不限于此,可以设置一个DC-DC转换器。
已经经过DC-DC转换器358的直流电流或DC电压可以被传输到DC-AC逆变器352,由此被转换成交流电流或AC电压。所得的交流电流或AC电压通过AC输出线缆38向外传输,AC输出线缆38穿过形成在逆变器外壳50中的穿通孔39。例如,输出可以经由AC输出线缆38被传输到太阳能电池模块100,或者可以被传输到电力网络、电力系统等。
DC-AC逆变器352、电流传感器354、电容器356和DC-DC转换器358可以具有各种已知结构中的任一种。此外,逆变器单元P2的电路单元30可以包括例如控制构件和通信构件。
要注意的是,设置在电路板34上的相应组件及其结构不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
如上所述,在本实施方式中,电路单元30被配置为使得旁路二极管33与其它内部电路组件集成,因此可以区别于其中第二连接端子、旁路二极管和逆变器分别被形成的相关技术。
在本发明的说明书中,术语“集成”可以包括当在安装期间或在安装之后被固定于太阳能电池板10和/或框架20时多个元件、制品、物体或构件被识别为一个元件、制品、物体或构件的所有状态。例如,当多个元件被集成时,这可以意指这些元件一起位于同一个壳体中以便经由该壳体成为一体,可以意指这些元件经由装配、附接等固定于同一构件以便通过该构件成为一体,可以意指这些元件一起形成在同一构件上以便构成该同一构件的一部分,或者可以意指这些元件一起被同一构件包围或固定。另一方面,当经由单独的输出线缆等将多个元件互连时,所述多个元件彼此成为一体的状态可能不是合适的。这里,第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31可以按照不可分离的方式成为一体,或者可以按照被容易地分离以便对其进行维修或更换的方式成为一体。
如上所述,在根据本发明的一些实施方式的电路单元30中,第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31一起形成在其上具有电路图案的电路板34上。由此,第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31可以被看作通过电路板34成为一体。
要注意的是,如所述地经由电路板34将第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31进行集成不是限制的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
另外,如图1(a)和图1(b)以及图4(a)中例示的,逆变器外壳50在其中容纳电路单元30。例如,电路单元30可以被容纳在逆变器外壳50中,并且第二密封材料32可以位于电路单元30和逆变器外壳50之间,以便覆盖或包围电路单元30。
本发明的一些实施方式例示了第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31通过同一电路板34、同一密封材料32和同一逆变器外壳50成为一体。更具体地,第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31可以设置在同一电路板34上,电路板34可以被固定在逆变器外壳50的内部,并且第二密封材料32可以填充逆变器外壳50和电路单元30之间的排除与第二连接端子35对应的区域以外的间隔。由此,第二连接端子35、旁路二极管33和逆变器31可以更牢固地成为一体,并且可以保护电路单元30免受外部湿气和污染物的影响。另外,当第二密封材料32没有设置在与第二连接端子35对应的区域中时,可以更容易地执行将带状物80和第二连接端子35彼此连接的处理。要注意的是,电路单元30借此容纳在逆变器外壳50中的结构和组件之间的连接关系不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
在本发明的一些实施方式中,逆变器外壳50可以提供电路单元30所处的空间,并且可以实现重量的减轻和散热的增加,由此确保太阳能电池模块100的高效率。
具体地,再次参照图1(b),在其中容纳电路单元30的逆变器外壳50包括被设置在电路单元30和太阳能电池板10之间的第一逆变器容纳部53以及被配置为覆盖第一逆变器容纳部53的第二逆变器容纳部51。
具体地,逆变器外壳50可以包括第一逆变器容纳部53和第二逆变器容纳部51,并且第一逆变器容纳部53可以与第二逆变器容纳部51分离,这样能够确保容易地管理、维修和更换电路单元30。
另外,逆变器外壳50可以由玻璃、塑料或金属形成。例如,当逆变器外壳50由玻璃形成时,由于良好的可视性而能够容易地从外部对逆变器外壳50内的元件或构件进行管理和检查。当逆变器外壳50由塑料形成时,可以减轻逆变器外壳50的重量。当逆变器外壳50由金属形成时,由于良好的导热性而能够使散热最大化。另外,第一逆变器容纳部53和第二逆变器容纳部51可以由不同的材料形成。例如,当第一逆变器容纳部53由玻璃形成并且第二逆变器容纳部51由金属形成时,能够容易地从外部管理和检测电路单元30,并且能够增加通过第二逆变器容纳部51进行的散热。
要注意的是,逆变器外壳50的配置、结构、材料等不限于所述描述,并且可以包括可以由本领域的技术人员容易地修改或应用的范围。
在根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块100中,在其中容纳电路单元30的逆变器外壳50可以通过逆变器固定构件40(更具体地,支承部41)与太阳能电池板10分隔开,这样可以使通过逆变器外壳50进行的散热最大化。下文中,将参照图1(b)和图2来详细地描述逆变器固定构件40。
参照图1(b)和图2,逆变器固定构件40设置在太阳能电池板10的后表面上。具体地,参照图2,逆变器固定构件40包括逆变器固定板42、支承部42、第一紧固部43a和第二紧固部43b(未例示)。更具体地,逆变器固定板42设置在太阳能电池板10的后表面上,并且支承部41、第一紧固部43a和第二紧固部43b(未例示)与逆变器固定板42联接。
逆变器固定板42可以用作逆变器固定构件40的基本框架,并且还可以用于将逆变器固定构件40与太阳能电池板10稳定地联接。逆变器固定板42可以由塑料材料形成。要注意的是,逆变器固定板42的作用和材料不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
逆变器固定板42可以具有板形,而不是按照图2中例示的“H”形形式形成。要注意的是,逆变器固定板42的形状不限于所述描述或附图中例示的形状,而是可以由本领域的技术人员根据随后将描述的电路单元30的类型和大小容易地改变。此外,逆变器固定板42可以与太阳能电池板10可分离地联接。具体地,逆变器固定板42可以经由螺杆或一些其它紧固结构与太阳能电池板10的后表面可分离地联接,并且通过设置可分离的逆变器固定板42,逆变器固定构件40可以容易地被更换或改变,以便与电路单元30的尺寸和形状匹配。要注意的是,逆变器固定板42和太阳能电池板10之间的联接配置和联接结构不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
逆变器固定构件40可以设置有支承部41。例如,至少两个支承部41可以对称地设置。
支承部41可以用于将逆变器外壳50与太阳能电池板10的后表面分隔开预定距离并且将逆变器外壳50稳定地固定于太阳能电池板10。
具体地,逆变器外壳50可以与支承部41可分离地联接,或者可以经由接合等而附接于支承部41。
要注意的是,逆变器外壳50和支承部41之间的联接关系和结构不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
也就是说,逆变器外壳50可以在不需要与太阳能电池板10的基板附接的单独固定构件的情况下与框架20联接以被支承成与基板相距预定距离,或者可以使用固定构件和框架20二者进行联接。另外,在一些情况下,逆变器外壳50的后表面可以改变形状,并且可以按照与基板分隔开预定距离的方式附接于太阳能电池板10的后表面。
再次参照图1(b)和图2,其中容纳具有旁路二极管33和逆变器31的电路单元30的逆变器外壳50通过支承部41与太阳能电池板10分隔开,并且是通过第一紧固部43a和第二紧固部43b牢固地固定到逆变器固定构件40。
具体地,逆变器外壳50可以在其与第一紧固部43a对应的部分中具有开口,并且当第一紧固部43a穿过该开口并且第二紧固部43b与已经穿过该开口的第一紧固部43a联接时,逆变器固定构件40和逆变器外壳50可以被彼此固定。要注意的是,逆变器外壳50和逆变器固定构件40的联接配置和联接结构不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
如上所述,逆变器外壳50可以通过逆变器固定构件40与太阳能电池板10分隔开,这可以增加太阳能电池模块100的散热效率。
再参照图3,从太阳能电池板10的后表面到逆变器外壳50的高度h1按照通过该空间中流动的空气来减少电路单元30和太阳能电池板10之间产生的热的方式设置。例如,当高度h1等于或小于从太阳能电池板10的后表面到被固定于太阳能电池板10的外周的框架20的上表面的高度h3时,除了如上所述的优异散热之外,还能够实现太阳能电池板10的容易存储和安装以及太阳能电池板10的高耐久性。
具体地,逆变器外壳50可以与太阳能电池板10的后表面分隔开约5mm至约50mm的范围内的距离h1。
当太阳能电池板10的后表面和逆变器外壳50之间的距离保持在上述范围内时,能够实现太阳能电池模块100的优异散热以及高耐久性和容易安装。当太阳能电池板10的后表面与逆变器外壳50之间的距离小于上述范围时,散热会劣化。当太阳能电池板10的后表面和逆变器外壳50之间的距离超过上述范围时,太阳能电池板10的耐久性会劣化。
另外,再参照图3,逆变器外壳50可以在第二方向(z轴方向)上具有在约10mm到约50mm的范围内的高度h2。当逆变器外壳50的高度h2在第二方向(z轴方向)上保持在上述范围内时,可以在确保太阳能电池模块100的高耐久性的同时减小其中容纳电路单元30的逆变器外壳50的尺寸。
结果,可以通过控制从太阳能电池板10的后表面到逆变器外壳50的下表面的距离d1以及逆变器外壳50在第二方向(z轴方向)上的高度h2来实现太阳能电池模块100的优异散热性和高耐久性以及逆变器外壳50的尺寸减小。
在本发明的一些实施方式中,端子70可以用于将太阳能电池板10中产生的电流传输到电路单元30,并且可以由导电金属形成。要注意的是,端子70的材料不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
端子70可以从太阳能电池板10的后表面伸出,并且可以与电路单元30分隔开,使得端子70和电路单元30与带状物80电连接。具体地,参照图1(b)和图2,至少一个端子70从太阳能电池板10的后表面伸出,并且与电路单元30分隔开,以便不与电路单元30交叠。
更具体地,可以按照与逆变器外壳50对应的方式在太阳能电池板10的后表面上限定后表面区域36,并且端子70可以设置在太阳能电池板10的与逆变器外壳50对应的后表面区域36的外部。
因为端子70与电路单元30分隔开,而不是直接与电路单元30接触,并且从太阳能电池板10的后表面伸出,所以能够利于容易地管理和更换电路单元30。
例如,当端子70没有与电路单元30分隔开而是与电路单元30交叠时,电路单元30需要在端子70发生故障时被分离,这是不方便的,并且难以观察电路单元30和端子70之间的连接关系。另一方面,当端子70与电路单元30分隔开而不与电路单元30交叠时,彼此分离的端子70和电路单元30可以表现出其容易被管理或更换。
另外,端子70可以被容纳在端子外壳60中。具体地,参照图1(b)、图2和图5(a),端子70可以在与第一连接端子71联接或不联接的同时被容纳在端子外壳60中,端子外壳60内部的空间可以被填充第一密封材料72,并且端子外壳60可以包括端子外壳外壁62和端子外壳盖61。
因为端子70被容纳在被填充有第一密封材料72的端子外壳60中,所以能够保护端子70免受外部冲击和污染物的影响。具体地,因为端子70被涂覆有第一密封材料72并且被容纳在端子外壳60中,所以端子70可以稳定地设置在端子外壳60内并且可以保护其免受外部湿气或污染物的影响。此外,因为端子外壳60包括端子外壳外壁62和端子外壳盖61并且端子外壳盖61与端子外壳外壁62可分离,因此能够容易地管理、维修和更换端子外壳60。要注意的是,容纳在端子外壳60中的端子70不限于所述描述,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。例如,端子70可以不被涂覆密封材料72,而是可以由单独的绝缘涂层包围。
另外,端子外壳盖61和端子外壳外壁62中的每一个可以由玻璃、塑料或金属形成。例如,当端子外壳盖61由玻璃形成时,由于良好的可视性而能够容易地从外部对端子外壳60内的元件或构件进行管理和检查。当端子外壳外壁62由塑料形成时,端子外壳60的重量可以减轻。要注意的是,端子外壳60的组件、组件之间的联接关系和组件的材料不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
在本发明的一些实施方式中,太阳能电池模块100包括在端子外壳60和逆变器外壳50之间向外暴露的带状物80,并且将来自端子70的输出传输到逆变器单元P2。具体地,参照图5(a),与端子70联接的第一连接端子71和电路单元30的第二连接端子35通过带状物80彼此电连接。更具体地,第一带状物端部83连接到电路单元30的第二连接端子35,中间带状物部分82沿着第一开口54和第二开口63延伸,并且第二带状物端部81电连接到与端子70联接的第一连接端子71。
端子70和逆变器单元P2通过带状物80的电连接可以通过将从逆变器单元P2延伸的带状物80焊接到第一连接端子71或者通过使用夹具或特定其它结构将带状物80连接到第一连接端子71来实现,或者可以另选地通过将从端子70延伸的带状物80焊接到第二连接端子35或者通过使用夹具或特定其它结构将带状物80连接到第二连接端子35来实现。带状物80可以按照与端子70相同的方式由从太阳能电池板10伸出的导电金属形成,但是不限于此。因为带状物80具有被暴露于外部空间的区域,而不是位于端子外壳60或逆变器外壳50中,所以至少带状物80的暴露区域可以被涂覆绝缘材料或者可以被绝缘涂层包围,以防止湿气等侵入并且确保安全。带状物80可以由柔性材料形成,以便适应端子70和逆变器单元P2之间的高度差。
也就是说,因为端子70和电路单元30按照彼此不交叠的方式彼此分隔开,所以端子70和电路单元30通过带状物80彼此连接,结果,逆变器外壳50和端子外壳60中的每一个可以具有用于带状物80穿过的第一开口54或第二开口63。要注意的是,端子70、电路单元30和带状物80的连接结构等不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
接下来,将参照图5(a)和图5(b)来描述第一开口54。
如上所述,逆变器外壳50包括用于带状物80穿过的至少一个第一开口54。具体地,逆变器外壳50具有形成在其侧表面中的面对端子70的第一开口。
参照图5(a),第一开口54位于逆变器外壳50的面对端子70的侧表面的带状物容纳部52中,以使得带状物80能够从中穿过。
具体地,参照图5(b),第一开口54由第一伸出物55限定,第一伸出物55按照与穿过侧表面的带状物80对应的方式从逆变器外壳50的面对端子70的侧表面伸出。第一伸出物55具有四个侧面,这四个侧面被配置为包围第一开口54并且从逆变器外壳50的侧表面伸出(未例示第一伸出物55的顶表面)。
当第一开口54形成在逆变器外壳50的面对端子70的侧表面中时,可以减少所使用的带状物80的量,使得能够减少制造成本。另外,当第一开口54由第一伸出物55限定时,可以稳定地设置穿过第一开口54的带状物80。
要注意的是,第一开口54和第一伸出物55的结构和位置关系不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
与第一开口54相似,用于与端子70连接的带状物80穿过的第二开口63可以形成在端子外壳60的面对逆变器外壳50的侧表面中,并且可以由从端子外壳60的侧面伸出的第二伸出物64限定。第二开口63具有与第一开口54的结构和特性相似的结构和特性,并且除非另外提到,否则可以将第一开口54的结构和特性应用于第二开口63。
在本发明的一些实施方式中,第二开口63的高度可以低于从太阳能电池板10的后表面起的第一开口54在第二方向(z轴方向)上的高度。具体地,再参照图3,用于带状物80穿过的第一开口54的高度高于从太阳能电池板10的后表面起的第二开口63(未例示)在第二方向(z轴方向)上的高度。当从太阳能电池板10的后表面起的第一开口54在第二方向上的高度高于第二开口63的高度时,电路单元30可以保持与太阳能电池板10相距足够的距离并且可以增加带状物80和电路单元30之间的联接的稳定性。
在本发明的一些实施方式中,如上所述,带状物80将端子70和电路单元30彼此电连接。
再参照图5(a),带状物80由导电金属形成并且将太阳能电池板10的输出传输到电路单元30,并且除了带状物80的与端子70和逆变器单元P2连接的相对端部之外,至少带状物80的向外暴露的区域被保护层覆盖。具体地,带状物80包括第一带状物端部83、中间带状物部分82和第二带状物端部81,第一带状物端部83和第二带状物端部81未被保护层覆盖,并且中间带状物部分82被保护层覆盖。本文中,带状物80的相对端部被统称为第一带状物端部83和第二带状物端部81。
覆盖中间带状物部分的保护层可以由诸如硅或橡胶这样的绝缘材料形成,并且可以用于保护带状物80免受外部冲击或污染物的影响。第一带状物端部83和第二带状物端部81可以是不被保护层覆盖的导电金属部分,并且可以与电路单元30的第二连接端子35和第一连接端子71电连接。在本实施方式中,因为带状物80与第一连接端子71和第二连接端子35联接以便使它们彼此电连接,所以能够提高联接的稳定性。
具体地,第一带状物端部83和第二带状物端部81中的每一个可以与第二连接端子35或第一连接端子71可分离地联接。例如,第一带状物端部83和第二连接端子35可以通过夹持结构、闩锁结构等彼此可分离地联接。当第一带状物端部83和第二连接端子35彼此可分离地联接时,可以容易地实现带状物80和电路单元30中的每一个的维修和更换。
要注意的是,带状物80的保护层、带状物80与第一连接端子71和第二连接端子35之间的联接结构等不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
例如,当不包括第一连接端子71和第二连接端子35时,第一带状物端部83和第二带状物端部81可以与电路单元30和端子70直接连接。具体地,带状物80的相对端部可以被配置有金属焊盘、焊料焊盘等,以便经由钎焊、焊接等固定于端子70或电路单元30。由此,可以简化带状物80的结构,并且可以降低成本。
在本发明的一些实施方式中,带状物80的暴露区域的长度可以大于将端子70、第二开口63、第一开口54和电路单元30相连的路径的最短长度。例如,当带状物80的暴露区域的长度大于将端子70、第二开口63、第一开口54和电路单元30相连的路径的最短长度时,即使组件中的一个由于外部冲击、其更换等而移动,带状物80也可以将端子70和电路单元30彼此稳定地连接。
另外,带状物80的向外暴露的区域的长度等于或大于太阳能电池板10的后表面与逆变器单元P2之间的距离的一半。当带状物80的向外暴露的区域的长度小于该距离的一半时,端子70和逆变器单元P2彼此过于靠近,这会使模块的组装困难并且会由于带状物80的张力而导致结构稳定性劣化。接下来,将参照图8来描述根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块200。
根据本实施方式的太阳能电池模块200与以上参照图1(a)和图1(b)至图7描述的太阳能电池模块100基本上相同,不同之处在于,从太阳能电池板10的后表面到逆变器外壳50的后表面的距离不一致。
因此,将为相同的组件赋予相同的附图标记,并且下面将省略对相同组件的重复描述。下面的描述集中于本实施方式和上述实施方式之间的差异。
参照图8,根据本实施方式的太阳能电池模块200包括在第二方向(z轴方向)上具有不同高度的短支承部241和长支承部242。具体地,当逆变器外壳50设置在短支承部241和长支承部242上时,逆变器外壳50可以不与太阳能电池板10平行,而是可以相对于其倾斜。结果,太阳能电池板10与逆变器外壳50之间的距离可以包括最短的第一距离h21和最长的第二距离h22。
要注意的是,短支承部241和长支承部242的布置顺序和布置位置、逆变器外壳50的位置角度以及第一距离h21和第二距离h22的范围不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地修改。
当太阳能电池板10和逆变器外壳50之间的距离在预定范围内时,可以使散热最大化。具体地,考虑到在电路单元30内产生热的程度,在其中产生大量热的部分中,太阳能电池板10和逆变器外壳50之间的距离可以增加,结果,可以使太阳能电池模块200的散热最大化。
接下来,将参照图9来描述根据本发明的一些实施方式的太阳能电池模块300。
根据本实施方式的太阳能电池模块300与参照图1(a)和图1(b)至图7描述的太阳能电池模块100基本上相同,不同之处在于,带状物、第一开口和第二开口彼此成为一体。
因此,将为相同的组件赋予相同的附图标记,并且下面将省略对相同组件的重复描述。下面的描述集中于本实施方式和上述实施方式之间的差异。
参照图9,根据本实施方式的太阳能电池模块300包括集成带状物380。集成带状物380可以与电路单元30的第二连接端子35连接,并且可以依次穿过集成的第一开口354和集成的第二开口363(未例示)以因此连接到端子70。当太阳能电池模块300包括集成的带状物380时,可以简化带状物380的操作、安装和更换,并且与带状物被配置为单独的线的情况相比,可以降低带状物380短路的可能性。
此外,集成带状物380的相对端部可以与端子70中的每一个或第二连接端子35对应地具有联接孔和联接结构图案,以便增加端子70和第一连接端子35之间的联接稳定性。
要注意的是,集成的带状物380的形状以及集成的带状物380、端子70和第二连接端子35之间的联接结构等不限于所述描述或附图中例示的,而是可以由本领域的技术人员容易地改变。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0131504的优先权权益,该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。

Claims (19)

1.一种太阳能电池模块,该太阳能电池模块包括:
太阳能电池板;
端子外壳,该端子外壳被配置为在其中容纳从所述太阳能电池板的后表面伸出的多个端子,所述端子外壳与所述太阳能电池板的后表面附接;
逆变器外壳,该逆变器外壳被设置成与所述太阳能电池板的后表面分隔开预定距离,并且被配置为在其中容纳电路单元,所述电路单元包括将所述端子互连的旁路二极管以及将从所述端子输出的直流电流转换成交流电流的直流DC-交流AC逆变器,其中,所述逆变器外壳与所述端子外壳分隔开;以及
带状物,该带状物在所述端子外壳和所述逆变器外壳之间向外暴露,以将来自所述端子的输出传输到所述电路单元。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,暴露的所述带状物的长度等于或大于所述逆变器外壳和所述太阳能电池板的后表面之间的距离的一半。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述端子被设置在所述太阳能电池板的与所述逆变器外壳对应的后表面区域的外部。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述端子外壳还在其中容纳第一密封材料,并且所述端子被涂覆有所述第一密封材料。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述太阳能电池板在其后表面上设置有包括支承部的逆变器固定构件,并且所述逆变器外壳被设置在所述支承部上。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池模块,其中,所述逆变器固定构件还包括逆变器固定板、第一紧固部和第二紧固部。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述电路单元还包括与所述带状物连接的第二连接端子,并且
其中,所述第二连接端子、所述逆变器和所述旁路二极管形成在电路板上并且通过电路图案彼此连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述逆变器外壳具有形成在其侧表面中的至少一个第一开口,所述第一开口面对所述端子,使得所述带状物穿过所述第一开口。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池模块,其中,所述第一开口由从所述逆变器外壳的侧表面伸出的第一伸出物限定。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述逆变器外壳在第二方向上具有从10mm到50mm的范围内的高度,所述第二方向是z轴方向。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述逆变器外壳与所述太阳能电池板的后表面分隔开等于或小于框架高度的距离。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述逆变器外壳与所述太阳能电池板的后表面分隔开从5mm至50mm的范围内的距离。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述端子外壳具有形成在其侧表面中的至少一个第二开口,所述第二开口面对所述逆变器外壳,使得所述带状物穿过所述第二开口。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池模块,其中,所述第二开口由从所述端子外壳的侧表面伸出的第二伸出物限定。
15.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述带状物的除了其相对端部以外的部分被保护层覆盖。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述带状物的长度比从所述端子到所述电路单元的最短路径长度长。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述带状物与所述端子和所述电路单元能分离地联接。
18.一种太阳能电池模块,该太阳能电池模块包括:
太阳能电池板;
端子外壳,该端子外壳被配置为在其中容纳从所述太阳能电池板的后表面伸出的多个端子,所述端子外壳与所述太阳能电池板的后表面附接;
逆变器固定构件,该逆变器固定构件被设置在所述太阳能电池板的后表面上并且包括支承部;
逆变器外壳,该逆变器外壳按照与所述太阳能电池板的后表面分隔开预定距离的方式设置在所述支承部上,并且所述逆变器外壳被配置为在其中容纳电路单元,所述电路单元包括旁路二极管和将从所述端子输出的直流电流转换成交流电流的直流DC-交流AC逆变器,其中,所述逆变器外壳与所述端子外壳分隔开;以及
带状物,该带状物在所述端子外壳和所述逆变器外壳之间向外暴露,以将来自所述端子的输出传输到所述电路单元,
其中,所述逆变器外壳包括带状物容纳部,该带状物容纳部被配置为在其中容纳与所述端子连接的所述带状物。
19.根据权利要求18所述的太阳能电池模块,其中,所述带状物容纳部位于所述逆变器外壳的侧表面中。
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