CN110767763A - 太阳能电池模块及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池模块包括：一光伏层压件；多个边框，配置于该光伏层压件周围，其中该些边框包括彼此相对的第一及第二边框，该第一边框包括一第一定位孔；一补强结构件，具有彼此相对的第一及第二端部，该补强结构件横跨该光伏层压件，且该第一端部靠近该第一定位孔；一第一弹性元件，配置于该补强结构件的该第一端部附近，并包括一第一卡扣部，该第一卡扣部用以卡合于该第一边框的该第一定位孔；以及一连接元件，配置于该补强结构件的该第二端部附近，用以将该补强结构件的第二端部连接至该第二边框。
Description
技术领域
本发明是有关于一种太阳能电池模块的安装方法，且特别是有关于一种太阳能电池模块，其补强结构件内的弹性元件的卡扣部可容易对位于边框所需的位置。
背景技术
太阳能电池是一种将光能转换为电能的光电元件，其由于低污染、低成本加上可利用源源不绝的太阳能作为能量来源，而成为重要的替代能源之一。太阳能电池的基本构造是运用P型半导体与N型半导体接合而成，当阳光照射至具有此P-N接面的太阳能基板时，光能激发出硅原子中的电子而产生电子和电洞的对流，且这些电子及电洞受P-N接面处构成的内建电场影响而分别聚集在负极及正极两端，使太阳能电池的两端产生电压。此时可使用电极连接太阳能电池的两端于一外部电路，以形成回路，进而产生电流，此过程即为太阳电池发电的原理。
太阳能电池模块包括许多材料，例如正面玻璃板、第一封装材、多个太阳能电池、第二封装材及背板等。目前太阳能电池模块在使用时是曝露于户外，除了接受强风的直接作用力、太阳的曝晒造成温度升降产生的应力与剪力之外，于寒带气候使用时必须承受积雪的重量等等，都是可能导致整体结构崩解的因素。
请参考图1，为了增加太阳能电池模块9整体结构的强度，太阳能电池模块9的背面901可安装加强肋92在铝边框91上以强化整体结构，并于铝边框91侧面911锁附螺丝921以固定该加强肋92。然而，安装时，该加强肋92不容易对位于铝边框91所需的位置，且加强肋92数目越多时，越会增加安装时间及成本。
因此，便有需要提供一种太阳能电池模块及其安装方法，能够解决前述的问题。
发明内容
本发明的一目的是提供一种太阳能电池模块，其补强结构件内的弹性元件的卡扣部可容易对位于边框所需的位置。
依据上述的目的，本发明提供一种太阳能电池模块，包括：一光伏层压件；多个边框，配置于该光伏层压件周围，其中该些边框包括彼此相对的第一及第二边框，该第一边框包括一第一定位孔；一补强结构件，具有彼此相对的第一及第二端部，该补强结构件横跨该光伏层压件，且该第一端部靠近该第一定位孔；一第一弹性元件，配置于该补强结构件的该第一端部附近，并包括一第一卡扣部，该第一卡扣部用以卡合于该第一边框的该第一定位孔；以及一连接元件，配置于该补强结构件的该第二端部附近，用以将该补强结构件的第二端部连接至该第二边框。
本发明还提供一种太阳能电池模块的安装方法，包括：将多个边框配置于该光伏层压件周围，其中该些边框包括彼此相对的第一及第二边框，该第一边框包括一第一定位孔；将一补强结构件横跨该光伏层压件，其中该补强结构件具有彼此相对的第一及第二端部，且该第一端部靠近该第一定位孔；以及将一第一弹性元件配置于该补强结构件的第一端部附近，并将该第一弹性元件的一第一卡扣部卡合于该第一边框的该第一定位孔。
本发明的太阳能电池模块背面可安装该补强结构件在边框上以强化整体结构，却不需在边框侧面锁附螺丝以固定该补强结构件。安装时，该补强结构件内的弹性元件的卡扣部可容易对位于该边框所需的位置，只需1位安装人员即可，以减少人力成本。因此，本发明的太阳能电池模块具有精准对位、制程简单、减少安装时间与减少制造成本的优点。
附图说明
图1为现有太阳能电池模块的立体示意图。
图2a为本发明的第一实施例的太阳能电池模块的立体示意图，其显示一补强结构件被安装之前。
图2b为本发明的第一实施例的太阳能电池模块的立体示意图，其显示一补强结构件被安装之后。
图3为本发明的第一实施例的太阳能电池模块的剖面示意图。
图4为本发明的一实施例的太阳能电池模块的分解剖面示意图。
图5及图6为本发明的其他实施例的第一及第二弹性元件的立体示意图。
图7为本发明的一实施例的太阳能电池模块的部分剖面示意图，其显示第一定位孔位于该背面。
图8为本发明的一实施例的太阳能电池模块的部分剖面示意图，其显示第一定位孔位于该侧面。
图9为本发明的另一实施例的太阳能电池模块的部分剖面示意图，其显示第一边框还包括一第三定位孔。
图10为本发明的又一实施例的太阳能电池模块的部分剖面示意图，其显示第一边框还包括一第四定位孔。
图11为本发明的其他实施例的太阳能电池模块的部分剖面示意图，其显示第一卡扣部包括一倒勾结构。
图12为本发明的第二实施例的太阳能电池模块的剖面示意图。
图13为本发明的一实施例的边框及补强结构件的立体分解示意图，其显示枢轴可预先配置于补强结构件的第二端部内。
图14为本发明的一实施例的边框及补强结构件的立体分解示意图，其显示该补强结构件被旋转至正确位置。
图15为本发明的第一实施例的太阳能电池模块的安装方法的流程图。
图16为本发明的第二实施例的太阳能电池模块的安装方法的流程图。
符号说明：
1太阳能电池模块，1’太阳能电池模块，10光伏层压件，
11边框，110凹槽，111第一边框，1111第一定位孔，1113第三定位孔，
1114第四定位孔，1115胶材，112第二边框，1121第二定位孔，
113第三卡扣部，114第四卡扣部，
12补强结构件，121第一端部，1211第一容置空间，1212第一贯穿孔，
1213第三贯穿孔，1214第四贯穿孔，122第二端部，1221第二容置空间，
1222第二贯穿孔，13第一弹性元件，131第一卡扣部，1311倒勾结构，
133第三卡扣部，124第四卡扣部，
14连接元件，14’第二弹性元件，14’’枢轴，141第二卡扣部，
15缓冲材料层，
9太阳能电池模块，901背面，91铝边框，911侧面，92加强肋，
921螺丝，
S110~S140 步骤，S210~S240 步骤，
A正面，B侧面，C背面，D1旋转方向，D2旋转方向，E1扭力弹簧，
E11凸点，E2压缩弹簧，E21凸点。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和特点能更明显易懂，兹配合附图将本发明相关实施例详细说明如下。
请参考图2a、图2b及图3，其分别为本发明的第一实施例的太阳能电池模块的立体及剖面示意图。该太阳能电池模块1包括一光伏层压件10、多个边框11、一补强结构件12、一第一弹性元件13及一连接元件14。举例，该光伏层压件10可包括一正面玻璃板、一背板、至少一太阳能电池及一封装材。该太阳能电池位于该正面玻璃板与该背板之间。该封装材也位于该正面玻璃板与该背板之间，并包覆该至少一太阳能电池。
请参考图4，其为本发明的一实施例的太阳能电池模块的分解剖面示意图。该些边框11配置于该光伏层压件10周围。举例，该光伏层压件10周围可借由粘胶(图未示)而固定于该些边框11的凹槽110内。该些边框11的材质可为金属，例如铝金属。该些边框11包括彼此相对的第一及第二边框111、112，该第一边框111可包括一第一定位孔1111，且该第二边框112也可包括一第二定位孔1121。该第一及第二定位孔1111、1121可为圆孔，例如以冲孔或雷射方式形成该圆孔。
请再参考图3，该补强结构件12具有彼此相对的第一及第二端部121、122，该补强结构件12横跨该光伏层压件10，且该第一端部121靠近该第一定位孔1111。该第一弹性元件13配置于该补强结构件12的第一端部121附近，并包括一第一卡扣部131，该第一卡扣部131用以卡合于该第一边框111的第一定位孔1111。例如，请再参考图2a，先将该补强结构件12的第一端部121插入该第一边框111内，并沿一旋转方向D1转动该补强结构件12而使该第一弹性元件13的第一卡扣部131受到压迫，进而使该第一弹性元件13产生一反向弹力。然后，请再参考图2b，将该第一卡扣部131对准该第一定位孔1111，该反向弹力使该第一卡扣部131卡合于该第一定位孔1111。该连接元件14配置于该补强结构件12的第二端部122附近，用以将该补强结构件12的第二端部122连接至该第二边框112。该太阳能电池模块1可还包括一缓冲材料层15(例如为高粘性的双面胶带)，其位于该补强结构件12与该光伏层压件10的背板之间，可加强该补强结构件12的稳固性，并用以防止该补强结构件12与该光伏层压件10之间的碰撞。
在本实施例中，该连接元件14为一第二弹性元件14’，该第二弹性元件14’包括一第二卡扣部141，该第二卡扣部141用以卡合于该第二边框112的第二定位孔1121。例如，请再参考图2a，先将该补强结构件12的第二端部122插入该第二边框112内，并沿一旋转方向D2转动该补强结构件12而使该第二弹性元件14’的第二卡扣部141受到压迫，进而使该第二弹性元件14’产生一反向弹力。然后，请再参考图2b，将该第二卡扣部141对准该第二定位孔1121，该反向弹力使该第二卡扣部141卡合该第二定位孔1121。该第一及第二弹性元件13、14’的种类可选自扭力弹簧、压缩弹簧、金属簧片所构成的群组。在本实施例中，该第一及第二弹性元件13、14’是以金属簧片使用弹扣珠凸点，以作为卡扣部的用，达到与边框的定位孔卡合；在其他实施例中，该第一及第二弹性元件13、14’也可使用扭力弹簧E1(如图5所示)或压缩弹簧E2(如图6所示)制造出凸点E11、E21，以作为卡扣部之用，达到与边框的定位孔卡合。
本发明的太阳能电池模块背面可安装该补强结构件在边框上以强化整体结构，却不需在边框侧面锁附螺丝以固定该补强结构件。安装时，该补强结构件内的弹性元件的卡扣部可容易对位于该边框所需的位置，只需1位安装人员即可，以减少人力成本。因此，本发明的太阳能电池模块具有精准对位、制程简单、减少安装时间与减少制造成本的优点。
请再参考图3及图4，该补强结构件12的第一端部121包括一第一容置空间1211及一第一贯穿孔1212，该第二端部122包括一第二容置空间1221及一第二贯穿孔1222，该第一及第二贯穿孔1212、1222分别与该第一及第二定位孔1111、1121彼此对应，该第一及第二弹性元件13、14’分别配置于该第一及第二容置空间1211、1221内，且该第一及第二卡扣部131、141分别穿过该第一及第二贯穿孔1212、1222而卡合于该第一及第二定位孔1111、1121。该补强结构12的型态可选自工字型梁、矩形管、圆形管所构成的群组。该第一及第二卡扣部131、141的型态可为圆弧凸部，该第一及第二定位孔1111、1121或/及该第一及第二贯穿孔1212、1222可为圆孔。
请参考图7及图8，该第一边框111定义有一正面A、一侧面B及一背面C，该正面A垂直于该侧面B，该侧面B垂直于该背面C，且该第一定位孔1111可位于该侧面B或该背面C。类似地，该第二边框112也可定义有该正面A、该侧面B及该背面C，且该第二定位孔1121可位于该侧面B或该背面C，图未示)。
请参考图9，在另一实施例中，该第一边框111还包括一第三定位孔1113，该第一弹性元件13还包括一第三卡扣部133，该第三卡扣部133用以卡合于该第一边框111的第三定位孔1113，且该第一及第三定位孔1111、1113分别位于该背面C及该侧面B。请参考图10，在又一实施例中，该第一边框111还包括一第四定位孔1114，该第一弹性元件13还包括一第四卡扣部134，该第四卡扣部134用以卡合于该第一边框111的该第四定位孔1114，且该第一及第四定位孔1111、1114皆位于该侧面B。该第一端部121还包括第三及第四贯穿孔1213、1214，该第三及第四贯穿孔1213、1214分别与该第三及第四定位孔1113、1114彼此对应，且该第三及第四卡扣部133、134分别经过该第三及第四贯穿孔1213、1214而卡合于该第三及第四定位孔1113、1114。理所当然，该第二边框112也可具有第三卡扣部133及第四卡扣部134的类似设计。
请再参考图7，该第一边框111可包括一胶材1115(例如硅胶)，用以覆盖该第一卡扣部131与该第一定位孔1111的接触点、或该第一边框111与该补强结构12的连接处，以加强固定该补强结构12，并防腐蚀或锈蚀。理所当然，该第二边框112也可具有胶材1115的类似设计。
请参考图11，在其他实施例中，该第一卡扣部131可包括一倒勾结构1311，当该第一卡扣部131卡合于该第一定位孔1111时，该倒勾结构1311位于该第一定位孔1111外而反扣，例如该倒勾结构1311可设计成具有伞型反扣的作用，以达到该补强结构12与该第一边框111不易松脱。该倒勾结构1311可与该第一卡扣部131以相同材料一体成型而制造。理所当然，该第二边框112也可具有倒勾结构1311的类似设计。
该太阳能电池模块1还包括一接线盒(图未示)，其通常配置在该光伏层压件10的背板上，并借由一输电导线(图未示)电性连接至该光伏层压件10的至少一太阳能电池。
请参考图12，其为本发明的第二实施例的太阳能电池模块的剖面示意图。该第二实施例的太阳能电池模块1’大体上类似于该第一实施例的太阳能电池模块1，类似的元件标示类似的标号，其主要差异为：该第二实施例的连接元件14为一枢轴14’’，用以将该补强结构件12的第二端部122枢接至该第二边框112。例如，请参考图13，该枢轴14’’可预先在工厂内就已配置于该补强结构件12的第二端部122内，并将该补强结构件12的第二端部122枢接至该第二边框112。请参考图14，在安装太阳能电池模块1’时，只须先将该补强结构件12旋转至垂直于该第二边框112的正确位置即可。然后，再将该补强结构件12的第一端部121插入该第一边框111内，使该第一弹性元件13的第一卡扣部131卡合于该第一边框111的第一定位孔1111。
同样地，本发明的太阳能电池模块背面可安装该补强结构件在边框上以强化整体结构，却不需在边框侧面锁附螺丝以固定该补强结构件。安装时，该补强结构件被旋转至正确位置，且该补强结构件内的弹性元件的卡扣部可容易对位于该边框所需的位置，只需1位安装人员即可，以减少人力成本。因此，本发明的太阳能电池模块具有精准对位、制程简单、减少安装时间与减少制造成本的优点。
请参考图15，其为本发明的第一实施例的太阳能电池模块的安装方法的流程图。该太阳能电池模块的安装方法包括：在步骤S110中，将多个边框11配置于该光伏层压件10周围，其中该些边框11包括彼此相对的第一及第二边框111、112，该第一边框111包括一第一定位孔1111。在步骤S120中，将一补强结构件12横跨该光伏层压件10，其中该补强结构件12具有彼此相对的第一及第二端部121、122，且该第一端部121靠近该第一定位孔1111。在步骤S130中，将一第一弹性元件13配置于该补强结构件12的第一端部121附近，并将该第一弹性元件13的一第一卡扣部131卡合于该第一边框111的该第一定位孔1111。在步骤S140中，将一第二弹性元件14’配置于该补强结构件12的第二端部122，并将该第二弹性元件14’的一第二卡扣部141卡合于该第二边框112的该第一定位孔1121，以完成该太阳能电池模块1的安装，如图3所示。
请参考图16，其为本发明的第二实施例的太阳能电池模块的安装方法的流程图。该太阳能电池模块的安装方法包括：在步骤S210中，将多个边框11配置于该光伏层压件10周围，其中该些边框11包括彼此相对的第一及第二边框111、112，该第一边框111包括一第一定位孔1111。在步骤S220中，将一补强结构件12横跨该光伏层压件10，其中该补强结构件12具有彼此相对的第一及第二端部121、122，且该第一端部121靠近该第一定位孔1111。在步骤S230中，将该补强结构件12的第二端部122枢接至该第二边框112。例如，一枢轴14’’可预先在工厂内就已配置于该补强结构件12的第二端部122内，并将该补强结构件12的第二端部122枢接至该第二边框112。在安装太阳能电池模块1’时，只须先将该补强结构件12旋转至垂直于该第二边框112的正确位置即可。在步骤S240中，将一第一弹性元件13配置于该补强结构件12的第一端部121附近，并将该第一弹性元件13的一第一卡扣部131卡合于该第一边框111的该第一定位孔1111，以完成该太阳能电池模块1’的安装，如图12所示。
综上所述，乃仅记载本发明为呈现解决问题所采用的技术手段的较佳实施方式或实施例而已，并非用来限定本发明专利实施的范围。即凡与本发明专利权利要求书文义相符，或依本发明专利权利要求书所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利权利要求书所涵盖。
Claims (16)
1.一种太阳能电池模块，其特征在于，包括：
一光伏层压件；
多个边框，配置于该光伏层压件周围，其中该些边框包括彼此相对的第一及第二边框，该第一边框包括一第一定位孔；
一补强结构件，具有彼此相对的第一及第二端部，该补强结构件横跨该光伏层压件，且该第一端部靠近该第一定位孔；
一第一弹性元件，配置于该补强结构件的该第一端部附近，该第一弹性元件包括一第一卡扣部，该第一卡扣部用以卡合于该第一边框的该第一定位孔；以及
一连接元件，配置于该补强结构件的该第二端部附近，用以将该补强结构件的第二端部连接至该第二边框。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第二边框包括一第二定位孔，且该连接元件为一第二弹性元件，该第二弹性元件包括一第二卡扣部，该第二卡扣部用以卡合于该第二边框的该第二定位孔。
3.如权利要求2所述的太阳能电池模块，其特征在于，该补强结构件的该第一端部包括一第一容置空间及一第一贯穿孔，该第二端部包括一第二容置空间及一第二贯穿孔，该第一及第二贯穿孔分别与该第一及第二定位孔彼此对应，该第一及第二弹性元件分别配置于该第一及第二容置空间内，且该第一及第二卡扣部分别穿过该第一及第二贯穿孔而卡合于该第一及第二定位孔。
4.如权利要求2或3所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一及第二边框皆定义有一正面、一侧面及一背面，该正面垂直于该侧面，该侧面垂直于该背面，且该第一及第二定位孔位于该侧面或该背面。
5.如权利要求4所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一边框还包括一第三定位孔，该第一弹性元件还包括一第三卡扣部，该第三卡扣部用以卡合于该第一边框的该第三定位孔，且该第三定位孔位于该背面。
6.如权利要求5所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一边框还包括一第四定位孔，该第一弹性元件还包括一第四卡扣部，该第四卡扣部用以卡合于该第一边框的该第四定位孔，且该第四定位孔位于该侧面。
7.如权利要求6所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一端部还包括第三及第四贯穿孔，该第三及第四贯穿孔分别与该第三及第四定位孔彼此对应，且该第三及第四卡扣部分别经过该第三及第四贯穿孔而卡合于该第三及第四定位孔。
8.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一边框包括一胶材，用以覆盖该第一卡扣部与该第一定位孔的接触点。
9.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一卡扣部包括一倒勾结构，当该第一卡扣部卡合于该第一定位孔时，该倒勾结构位于该第一定位孔外而反扣。
10.如权利要求2或3所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一及第二弹性元件的种类选自扭力弹簧、压缩弹簧、金属簧片所构成的群组。
11.如权利要求2或3所述的太阳能电池模块，其特征在于，该补强结构的型态选自工字型梁、矩形管、圆形管所构成的群组。
12.如权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，该第一及第二卡扣部的型态为圆弧凸部，该第一及第二定位孔或/及该第一及第二贯穿孔为圆孔。
13.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，该连接元件为一枢轴，用以将该补强结构件的该第二端部枢接至该第二边框。
14.一种太阳能电池模块的安装方法，其特征在于，包括：
将多个边框配置于该光伏层压件周围，其中该些边框包括彼此相对的第一及第二边框，该第一边框包括一第一定位孔；
将一补强结构件横跨该光伏层压件，其中该补强结构件具有彼此相对的第一及第二端部，且该第一端部靠近该第一定位孔；以及
将一第一弹性元件配置于该补强结构件的第一端部附近，并将该第一弹性元件的一第一卡扣部卡合于该第一边框的该第一定位孔。
15.如权利要求14所述的太阳能电池模块的安装方法，其特征在于，在该第一弹性元件的配置步骤后，该安装方法还包括：
将一第二弹性元件配置于该补强结构件的第二端部，并将该第二弹性元件的一第二卡扣部卡合于该第二边框的该第一定位孔。
16.如权利要求14所述的太阳能电池模块的安装方法，其特征在于，在该第一弹性元件的配置步骤前，该安装方法还包括：
将该补强结构件的该第二端部枢接至该第二边框。
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