CN117063390A - 具有双面太阳能电池板的太阳能模块及安装方法 - Google Patents

Abstract

公开了包括多个双面太阳能电池板的太阳能模块，该太阳能模块包括平行布置的第一水平型材构件和第二水平型材构件，其中，多个双面太阳能电池板大致垂直地布置，在水平型材构件的长度方向上，多个双面太阳能电池板之间具有水平距离，并且其中，太阳能电池板连接至第一水平型材构件和第二水平型材构件。还公开了一种安装这种太阳能模块的方法。

Description

具有双面太阳能电池板的太阳能模块及安装方法

本发明涉及一种具有双面太阳能电池板的太阳能模块。更具体地，本发明涉及一种包括多个双面太阳能电池板的太阳能模块，每个太阳能电池板包括多个双面光伏元件。本发明还涉及一种安装该太阳能模块的方法。

用于屋顶安装的太阳能电池板通常已基本安装在屋顶平面上，或对于平坦的屋顶，倾斜地安装在脚手架上，以优化发电和通过雨水进行自清洁。太阳能电池板的一侧接收入射光，并通常通过直流-交流逆变器将太阳辐照度转化为电能。水平或部分水平安装的一个缺点是，太阳能电池板容易因落尘、沙子、树叶、雪等而产生遮蔽效应。遮蔽，即使只是一块电池板的遮蔽，也会降低整个太阳能模块系统的输出。太阳能电池板在传统屋顶模块中使用时的另一个缺点是，它们会暴露在巨大风力下，这需要在确定模块和安装系统的尺寸和安装时加以考虑。更有甚者，部分地由于需要考虑风力，在屋顶安装这种太阳能模块既复杂又费时。在必须考虑雪荷载的地方，系统也必须设计为能够承受这些荷载，这往往导致安装更加复杂，并在安装系统使用额外的材料。在沙尘较多的地方，通常是干燥的地方，需要经常清洁太阳能电池板，以将发电量把保持在可接受的水平。

最近，由于现代太阳能电池技术降低了生产成本，双面太阳能电池板获得了更大的市场份额。已被建议通过将太阳能电池板放置在平坦的屋顶上来利用太阳能电池板的双面性，这样电池板的斜角允许部分光线也从背面照射到太阳能电池板上。还有一些解决方案建议将太阳能电池板垂直安装在脚手架上，在屋顶和太阳能电池板之间留出垂直缝隙，以便电池板与屋顶上的植被结合使用。由于结构部分地位于植被之下，所建议的垂直安装太阳能电池板的解决方案具有安装复杂的缺点。建议的解决方案还具有一个缺点，即它们在表面上方的高安装高度会产生高风荷载，干扰建筑物的结构，尤其是在对建筑物有严格高度限制的城市，以上所有的解决方案均不太可行。例如，Baumann等人建议屋顶上方安装高度为76厘米，见“太阳能190(2019)第139至146页(Solar Energy 190(2019)p 139-146)”。

如今，安装太阳能模块的安装工作任务是由工人手工操作来进行，如安装系统的放置、部件的吊装、安装系统的组装、太阳能电池板的吊装和放置、太阳能电池板与安装结构的固定以及太阳能模块之间和与外部连接件的电气连接。在当今的解决方案中，这些任务的性质使其难以实现自动化，因为有许多不同的操作需要不同的技能和许多不同的粗略和精细的机械任务。此外，当今太阳能模块的物理尺寸也使其难以实现自动化，尤其是涉及航空飞行器的自动化，因为其笨重的性质和大平面可能会对用于操纵航空飞行器的气流造成干扰。当今模块的大平面也使其在升空操作时容易受到高风载荷的影响，即使在低风速下，飞行控制和精确定位也是一项具有挑战性的任务。

本发明的目的是补救或减少现有技术的至少一个缺点，或至少为现有技术提供有用的替代方案。

本发明的目的是通过在以下说明书和权利要求中具体说明的特征来实现的。

本发明由专利独立权利要求定义。从属权利要求定义了本发明的有利实施例。

在第一方面，本发明涉及一种太阳能模块，所述太阳能模块包括平行布置的第一水平型材构件和第二水平型材构件，其中多个双面太阳能电池板大致垂直布置，在所述水平型材构件的长度方向上所述多个双面太阳能电池板之间具有水平距离，并且其中，所述太阳能电池板与所述第一水平型材构件和第二水平型材构件连接并由其支撑。

根据本发明的所述太阳能模块也可称为支架(rack)。

所述太阳能电池板可以通过带螺钉的型材或夹具形式的支架、胶装到位、或通过摩擦橡胶压入型材或夹具中、或这些形式的任意组合来与所述水平型材构件连接并支撑在所述水平型材构件上。

应该注意的是，这里的“太阳能电池板”是指包括一个或多个串联连接的光伏元件的层压或以其他方式封装的太阳能单元。通常情况下，太阳能电池板将包括包含在公共封装中的串联连接的一排或多排太阳能电池。在电池板有两排或多排电池，或者只有一部分电池的情况下，串联连接的电池串可以在所述电池板内相互并联连接，以减少安装表面上方不同高度的不同光照条件造成的失配损耗。所述太阳能电池板可以被框架包围，也可以不被框架包围。所谓“太阳能模块”是指按照本发明第一方面定义而连接和布置的两个或多个所述电池板。根据本发明第一方面的所述太阳能模块/支架可以作为单个单元来运输和吊装。两个或多个所述太阳能模块安装在彼此附近并电连接时，将被定义为“串”，下文将对此进行解释。

所述太阳能模块特别适合放置在大致平坦的表面。所谓“大致”平坦，是指表面可能有一定的自然凹凸或坡度。例如，“平坦”的屋顶也会有一定的坡度，通常为6°或更小，以便雨水和融化的雪水流走。所述太阳能模块也可以放置在地面上，如在停车场等上空的凉棚上，在农业光伏中，即农业区上空，或放置在地面安装系统。本发明中的双面太阳能电池板将大致垂直地安装，以优化所述电池板两侧的太阳辐照度。然而，也可采用与垂直安装成10°的变化，在某些应用中甚至成25°的变化，同时仍可利用所述电池板的双面性。

在一个实施例中，所述光伏元件可以是双面硅太阳能电池。作为替代方案，所述光伏元件可以是背靠背排列的单面太阳能电池，以获得双面电池板。

每个电池板可以比玻璃或塑料的光伏元件的“外壳”高出约2至5厘米，并且潜在的周围框架可能会在每侧增加1至2厘米或更多的高度。除了将光伏元件层压到位的玻璃或塑料外，所述电池板还可以设置或不设置周围框架。所述框架(如果存在)可以由铝或其他轻质金属制成，并且可以保护电池板并增加其机械稳定性。玻璃本身可以提供必要的结构强度。电池板边缘可由软质聚合物或硬质框架保护，以避免在搬运、安装和操作过程中损坏。

在一个实施例中，每个光伏元件的高度可以由单晶硅片的高度来确定，每个所述双面硅太阳能电池都是由所述单晶硅片制成的。

所述太阳能电池板的所述电池可以具有高双面性，优选地为异质结技术(HJT)电池类型或“隧穿氧化层钝化接触电池(Topcon)”，或具有高双面性(即后侧的标称效率与前侧的标称效率之比)的任何其他高效太阳能电池技术。

在一个实施例中，所述太阳能电池板的长度可以在1米到2米之间，优选地在1.25米左右。在某些实施例中，根据每个光伏元件的尺寸，这可能包括6-12个排列成一排的“标准”晶片尺寸的太阳能电池/光伏元件。如本领域的技术人员将理解的，用于硅太阳能电池的晶片通常在一个维度上具有150-210毫米的尺寸，并在另一个维度上具有150-210毫米的尺寸，或切割成两个或两个以上尺寸相同的片。

所谓“水平”和“垂直”应理解为，当所述型材构件和所述太阳能电池板放置在均匀且完全水平的表面上时，它们分别是大致水平和大致垂直的。在使用中，安装所述太阳能模块的表面可能是不平整的和/或倾斜的，这意味着所述“水平”型材构件的长度方向可能不是完全水平的，与所述型材构件连接的所述太阳能电池板可能不是完全垂直布置的。

在一个实施例中，所述太阳能电池板可以连接到所述支架的所述水平型材构件的内侧部分。这对于将这种太阳能模块叠置在一起以便于存储和运输可能非常有用。

在一个实施例中，所述太阳能模块可以设置有连接至所述第一型材构件和第二型材构件的逆变器。所谓“连接”，是指所述逆变器可与所述水平型材构件机械地连接。此外，所述逆变器将与所述模块的所述太阳能电池板电连接，并且可选地与相邻的太阳能模块电连接。所述逆变器可以取代所述模块中的一块太阳能电池板，并且基本上可以放置在太阳能电池板原本也会放置的位置，从而不会影响所述太阳能模块的轻松堆叠。将逆变器预装在已经易于安装的太阳能模块中，还可以减少电工在现场进行最终电气安装所需的工作量。当根据本发明的多个太阳能模块被组装成串时，只要其中一个模块设置有逆变器足矣。

在一个实施例中，所述太阳能模块可以设置有与所述第一型材构件和第二型材构件连接的电池或其他储能单元。所谓“连接”，是指所述电池可以与所述水平型材构件机械地连接。此外，所述电池或其他储能单元可与所述模块的所述太阳能电池板电连接，并且可选择地与相邻的太阳能模块电连接。所述电池可以取代所述模块中的一块太阳能电池板，并且基本上可以放置在太阳能电池板原本也会放置的位置，从而不会影响所述太阳能模块的轻松叠置。将电池预装在已经易于安装的太阳能模块中，还可以减少电工在现场进行最终电气安装所需的工作量。当根据本发明的多个太阳能模块被组装成串时，只要其中一个模块设置有电池(或其他储能单元)足矣。

在一个实施例中，每个太阳能电池板可设置有一个或多个支撑构件，所述支撑构件适于支撑在屋顶或其他表面上的所述太阳能电池板的重量。有利地是，每个太阳能电池板都可以通过所述支撑构件以自身重量支撑在屋顶或其他表面上。所述支撑构件可以是设置在所述太阳能模块的侧面部分并适于支撑每个太阳能电池板的成对支腿和/或钎焊构件。即使所述水平型材构件将所述太阳能电池板连接成模块，每个电池板分别支撑在例如屋顶的所述安装表面上可能也是一种优势。这样可以减轻所述电池板上的负荷，抑制风引起的振动，并提高所述模块下方树叶、灰尘和雪等的流散。对于植被较少的绿化屋顶，所述支撑构件还可以在所述太阳能电池板和所述屋顶表面之间留出足够的距离，使植被能够在所述太阳能电池板下自由生长。因此，在使用位置上，所述水平型材构件，可在所述安装表面上方的垂直距离处与所述太阳能电池板连接。

所述支撑构件还可以使得所述电池板和所述水平型材构件悬挂在屋顶上方一定距离处，该距离在5-50厘米范围内。这可能有利于让灰尘和树叶从装置中流走。这个距离还可以与被植被覆盖的屋顶结合使用，并可在冬季提高发电量，因为积雪会积聚在所述电池板下方，而不会阻挡照射到所述模块的光线。

所述支撑构件可适用于不同类型的表面，以获得最佳的摩擦力，并减少安装所述模块的表面的磨损。例如，对于沥青表面，可使用橡胶颗粒垫，对于绿化屋顶，可采用用于粘附到植被和底层垫子的结构化型材或底(sole)。

所述支撑构件可以通过支架或不通过支架与所述水平型材构件连接。

在一个实施例中，所述水平型材构件还可以是用于使所述太阳能电池板相互电连接和/或连接到外部电力输出的电缆和电线的引导件。这意味着，所述型材可以具有双重功能，既可以使所述太阳能电池板相对于彼此机械地连接和定位，又可以作为必要的电缆和电线的引导件和保护装置。在一个实施例中，所述水平型材构件可以包括铰链，所述铰链允许所述水平型材构件的第一部分相对于所述水平型材构件的第二部分绕大致垂直于所述水平型材构件长度方向的轴线旋转。当所述太阳能电池板两侧的所述水平型材构件具有这样的铰链时，可使所述模块更好地适应不平整和/或倾斜的表面。如上所述，“平坦”屋顶的倾斜度可能在6°或以下，通常在4°左右。这种大致平坦的屋顶还可能设置有屋脊，从这个屋脊开始，屋顶向相反的方向倾斜。因此，所述铰链可以使所述太阳能模块更好地适应这种倾斜的屋顶，包括如果所述模块放置在屋脊处或靠近屋脊的地方。

在一个实施例中，作为对所述铰链型材构件的补充或替代，所述模块的所述支撑构件可以具有可调节的长度，以更好地适应不平整和/或倾斜的表面。在一个实施例中，所述支撑构件的内部或外部部分可相对于所述支撑构件的其余部分可伸缩地布置，从而可相对于相邻的支撑构件调整其长度。可以将长度可调的所述支撑构件锁定在不同的长度上，由此所述支撑构件也可以在伸长或缩短时适于支撑所述太阳能模块的重量。

在一个实施例中，每个双面太阳能电池板之间在所述型材构件长度方向上的水平距离可以依(in the order of)所述太阳能电池板的高度，优选地为所述太阳能电池板高度的0.8至3倍。本领域技术人员可以理解，该距离可以是根据所述电池板的高度和方向以及所述电池板安装位置处的太阳能条件进行的优化。

在一个实施例中，所述太阳能模块可以包括2-6块双面太阳能电池板，优选地是4块双面太阳能电池板，不过需要强调的是，所述模块也可以包括6块以上的电池板。所述太阳能电池板垂直地连接在所述水平型材构件之间的所述太阳能模块的布置，能够将多个太阳能电池板组合成易于组装的模块，整个模块可以作为一个单元安装，包括通过下文将简要讨论的无人船或无人机(unmanned surface or aerial vehicle)进行安装。

在一个实施例中，与一个或多个中间太阳能电池板与所述水平型材构件的连接相比，前部和/或后部太阳能电池板与所述水平型材构件之间的连接可以被加强。本申请人通过对根据本发明的太阳能模块、串和装置上的风荷载进行建模，惊奇地发现，模块中的第一块电池板、或串或装置中的第一排电池板上的风荷载，明显地高于第二块电池板、或这排电池板中的任何其他电池板上的风荷载，第一块电池板和后续的电池板在稳态情况下甚至可能承受方向相反的风荷载。因此，对第一块电池板的连接进行加强就足够了，这样可以降低所述太阳能模块的重量和成本。例如，可通过加厚和/或加大钎焊构件和/或如下文所述的斜支撑构件来实现加强。

附加地，或作为替代方案，一排、一串或装置中的前部和/或后部太阳能电池板可低于该排、该串或该装置中的其他太阳能电池板。由于本申请人已经发现，在第一块电池板或第一排电池板之后风荷载会明显降低，因此可以将后续的电池板做得更高，同时仍将所述模块或串保持在可接受的风容差范围内。如果前部太阳能电池板或后部太阳能电池板的任务仅仅是为装置的其余部分制造挡风板，那么前部太阳能电池板或后部太阳能电池板也可以不是有源光伏元件。

为了在所述安装表面具有低反射率或低反照率的地方提高能量产出，所述模块可包括大致垂直安装的反射器，所述反射器具有高反射材料或涂层，并沿所述水平型材构件大致安装在所述太阳能电池板之间的中间位置。所述反射器的高度通常为所述太阳能电池板高度的一半。

在第二方面，本发明涉及一种包括根据本发明第一方面的多个太阳能模块的串。该串包括多个通过外部连接器串联的太阳能模块，以提供输出电压，该电压通常可在100V至1500V的范围内，本领域技术人员将可以理解，该电压具体取决于所述逆变器的最大功率点跟踪器。

本发明还涉及包括多个所述串的装置。

在一个实施例中，在包括一个或多个太阳能模块的串的装置中的太阳能模块也可以彼此机械地连接(而不是通过电连接)，这可以提供更好的抵抗风载荷的能力。机械连接可以通过将一个太阳能模块中的所述水平型材构件和/或支撑构件和/或太阳能电池板与相邻太阳能模块的所述水平型材构件和/或支撑构件和/或太阳能电池板连接起来实现。机械连接可通过将部件直接地连接或通过支架或类似部件连接来实现。附加地或作为替代方案，一个或多个模块可以机械连接或压载到其所在的表面，如屋顶。如上所述，横向风力在第一块(排)电池板上会明显更高，甚至与其他几排电池板的方向相反。通过使所述模块彼此机械地连接，所述模块上的风荷载将在整个装置中得到分散。附加地，或作为替代方案，该装置还可设置有位于前排和/或后排电池板的前方的挡风件(wind breaker)。

接线盒，包括电力电子器件和旁路二极管，可连接在所述太阳能电池板的一侧或两侧。所述接线盒优选地设置在所述太阳能电池板(在使用位置)的下部。所述接线盒优选地放置在所述电池板的边缘，以允许在玻璃上不开孔的情况下连接所述电池板。在一个实施例中，如果所述太阳能电池板是低型，并且仅包括一排太阳能电池，则每块电池板可以配备两个接线盒；正负极各一个。在一个实施方案中，电流可以通过相邻的电池板返回。电流也可以通过外部导体返回到另一个接线盒。在每块电池板均设置有接线盒的实施例中，每块电池板上的一排电池/光伏元件的电流可通过层压在所述电池板下部的回流带引回。在另一种替代方案中，通过将每个光伏元件分成两等份，并让下部部分或上部部分作为回流串来将电流引回。

本发明还涉及一种包括根据本发明第一方面的多个太阳能模块的堆叠。正如本文所解释的，根据本发明第一方面的太阳能模块的某些配置允许在所述模块布置成堆叠时进行紧凑的存储和运输。由于所述堆叠中每个模块之间的横向偏移较小，所述堆叠还可在彼此叠置的模块的电池板之间提供自然距离，类似于椅子的叠置中的靠背。这可能有利于避免运输过程中玻璃与玻璃之间的接触(如果电池板由玻璃封装)，从而解决行业中重要的物流问题。

在运输过程中，堆叠可以通过托板或专用支撑来支撑，以使得其易于搬运和吊装。在运输过程中，所述堆叠的顶部也可以由专用支撑来保护，以使得另一个堆叠可以放置在第一个堆叠的顶部。专用顶部支撑可以抵靠在所述堆叠中最顶端模块的所述水平型材构件上，并保护最顶端的太阳能电池板免受机械冲击。当另一个堆叠或任何其他重量放置在所述专用顶部支撑的顶部时，该支架可确保重量得到良好支撑，而不会对下部堆叠中的所述电池板或模块造成损坏。

在第三方面中，本发明涉及一种用于安装根据本发明第一方面的太阳能模块的方法，该方法包括以下步骤：

-将所述太阳能模块整体吊装；以及

-将所述太阳能模块放置到表面上，例如屋顶上。

在将所述太阳能模块整体吊装的步骤之前，该方法可以包括将该太阳能模块的堆叠整体吊装的步骤。

如果所述太阳能模块尚未包括逆变器，该方法可以包括将所述太阳能模块连接到太阳能发电逆变器的步骤。

该方法还可以包括将所述太阳能模块电连接到串联的另一个太阳能模块以定义太阳能模块的串的附加步骤。此外，该方法还可以包括将所述太阳能模块机械地连接到所述串或装置中的另一个/相邻的太阳能模块。由于如上文所述，前排电池板上的风载荷明显较高，因此所述串或装置中的所述太阳能模块可能不需要单独锚定或压载，并且也可以“自由浮动”，而无需与其他太阳能模块进行外部机械连接。

在一个实施例中，该方法可以全部地或部分地通过无人船或无人机实现。为进一步降低未来太阳能发电站的安装成本，工作任务自动化可能是有益的。本发明在第二方面涉及一种模块，该模块包括在同一装置中的安装结构和太阳能电池板。与目前的解决方案相比，电池板的放置和安装将更加高效。由于可能需要更少和更多的类似/重复操作，主要是吊装所述模块并将其放置在正确的位置，这也为安装工作的自动化创造了机会。自动化可由工人、船、或飞行器完成。

下文描述附图中所示的优选实施例，其中：

图1示出了可用于根据本发明的模块的示例性太阳能电池板；

图2示出了根据本发明的太阳能模块的第一实施例；

图3示出了根据本发明的太阳能模块的第二实施例；

图4示出了根据本发明的太阳能模块的第三实施例；

图5示出了图3中太阳能模块的放大细节；

图6示出了根据本发明的第一示例性太阳能模块堆叠；

图7示出了根据本发明的第一示例性太阳能模块串；

图8示出了根据本发明的太阳能模块的第四实施例；

图9示出了根据本发明的太阳能模块的第五实施例；

图10示出了根据本发明的第二示例性太阳能模块串；

图11示出了根据本发明的第二示例性太阳能模块堆叠；以及

图12示出了根据本发明的太阳能模块的第六实施例。

根据本发明的第一方面，下文的附图标记1将用于表示太阳能电池板，而附图标记10将用于表示太阳能模块。附图标记100将用于表示该模块堆叠，而附图标记1000用于表示包括多个太阳能模块10的太阳能装置。相同的附图标记表示图中相同或相似的特征。附图是示意性且简化地示出的，其中的各种特征不一定按比例绘制。

图1示出了可包括在以下附图中所示的太阳能模块10中的示例性太阳能电池板1。在所示实施例中，示例性太阳能电池板1包括布置成一排的七个双面硅太阳能电池3，在透视图中仅可见其中一侧。太阳能电池电性地串联连接，由玻璃板5层压，并被薄框架7包围。图中未示出内部和外部的电连接。所示出的太阳能电池板1的长度L约为125厘米，而高度H约为19厘米。太阳能电池是带圆角的正方形，长度约为17厘米，这意味着层压和框架在每边增加了约1厘米的高度，并在长度方向上每边增加了3厘米。

在图2中示出了根据本发明第一方面的太阳能模块10的第一实施例。所示的模块包括四块太阳能电池板1。这些电池板在每侧分别与水平型材构件9(horizontal profilemember)连接，并沿水平型材构件9大致垂直地且等距地布置。在所示实施例中，每个水平型材构件的长度L2为1.01米，由此太阳能电池板之间沿水平型材构件的距离D约为33厘米。电池板1与水平型材构件9的内侧部分11相连。太阳能电池板1之间短的水平距离是由于根据本第一示例性实施例的太阳能电池板1的高度很低。在所示实施例中，水平型材构件9位于放置太阳能模组1的表面15上。本实施例中支撑太阳能模块10的机械装置并不局限于与图1中的低的太阳能电池板1一起使用，也可与任何类型的双面太阳能电池板一起使用。

图3示出了根据本发明的太阳能模块10的第二实施例。每个太阳能电池板1都设置有支撑构件，此处为成对支腿13的形式，支撑太阳能模块10在表面15上的重量，而水平型材构件9则位于表面15上一定垂直距离处。在本实施例中，型材构件9的作用是将太阳能电池板1机械地连接在一起，并使其相对于彼此保持正确的位置和方向，同时作为电缆桥架，用于太阳能电池板之间和/或相邻太阳能模块10之间未示出的电连接。在此还应注意的是，所示的在表面15上支撑太阳能模块10的机械装置并不局限于与图1和图2所示的低的板一起使用，也可与任何类型的双面太阳能电池板10一起使用，包括图8和图9所示的两排或多排太阳能电池，下文将对此进行讨论。

图4示出了根据本发明的太阳能模块10的第三实施例。该太阳能模块与图3所示的第二实施例中的太阳能模块相似，但不同之处在于，每个水平型材构件9在长度方向上大致位于中间的位置设置有铰链17，使水平型材构件9的第一部分19可以相对于水平型材构件9的第二部分21绕大致垂直于水平型材构件9长度方向的轴线A旋转。这使得整个太阳能模块10可以旋转，从而与水平型材构件9的第一部分19连接的两个太阳能电池板1可以相对于与水平型材构件9的第二部分21连接的两个太阳能电池板1旋转。如果太阳能模块10要放置在倾斜或不平整的表面上，如基本平坦的屋顶上的屋脊上，这可能特别有用。水平型材构件9可以配备附加的铰链(未示出)，以提高灵活性。第三种太阳能模块的实施例的铰链解决方案也可与任何尺寸的双面太阳能电池板1一起使用。

图5示出了图3中实施例的放大细节。可以看出太阳能电池板1是如何与水平型材构件9的内侧部分11相连接的，而太阳能电池板1本身则由支腿13支撑。在所示实施例中，水平型材构件9焊接至或以其他方式连接至每个太阳能电池板1下角25的加强钎焊部分23，并延伸至太阳能电池板1高度的约1/3。加强钎焊部分23还与支腿13连接，从而保护层压玻璃和太阳能电池3。水平型材构件9布置在太阳能电池板1侧面的配置允许太阳能模块10以堆叠100的方式布置，如图6所示，这大大简化了太阳能模块10的存储和运输。通过彼此叠置的太阳能模块10之间的小的侧向偏移，避免了太阳能电池板1之间的直接接触，从而在储存和运输过程中可以避免玻璃与玻璃之间的接触。

图7示出了多个太阳能模块10。这些模块通过电连接来限定如本文所述的装置1000中太阳能模块10的串。图中未示出内部和外部的电连接。这些模块之间也可以机械地彼此连接，使得装置更加坚固，以抵御风力。

图8示出了根据本发明的太阳能模块10的第四实施例。太阳能模块10包括两个太阳能电池板1，每个太阳能电池板1包括两排，每排七个太阳能电池3。水平型材构件9是比先前图示的水平型材构件9略薄的版本。在所示实施例中，水平型材构件9通过夹紧构件27夹紧在太阳能电池板的下角25的加强钎焊部分23上。

图9示出了根据本发明的太阳能模块10的第五实施例。太阳能模块10包括两个太阳能电池板1，每个太阳能电池板1包括六排，每排十个太阳能电池3。水平型材构件9具有与图8类似的设计，并支撑在支腿13上，支腿13的构造比图8中的支腿略为坚固。每个太阳能电池板1通过与每个电池板1的框架7和水平型材构件9连接的两对斜支撑构件29与水平型材构件9连接。由于太阳能电池板1的尺寸增大，框架7比其他实施例中的框架7更厚更坚固。斜支撑构件29将太阳能电池板1稳定在水平型材构件1上，并适于承担应变和压缩。在所示实施例中，斜支撑构件与水平型材构件9形成约45°的夹角。

图10示出了根据本发明的太阳能装置1000的一部分，所示的太阳能模块10中的一个包括逆变器20。在其中一个模块10上预装逆变器可简化安装，可以使房屋和土地所有者无需专业电工的帮助即可将模块和逆变器安装到位。

图11示出了太阳能模块10的堆叠100，其中堆叠的最上层太阳能模块10包括如上所述的逆变器20。

图12示出了根据本发明的太阳能模块10的第六实施例。在所示实施例中，太阳能模块10设置有反射器30，该反射器30沿水平型材构件9大致位于太阳能电池板1之间的中间位置。与太阳能电池板1相似，太阳能反射器30大致垂直且等距地沿水平型材构件9在水平型材构件9的内侧连接到每侧的一个水平型材构件9上。在所示实施例中，反射器30具有与太阳能电池板相同的长度L，而其高度H'大致是太阳能电池板1的高度H的一半。在所示实施例中，太阳能电池板1和太阳能反射器30均通过(倒置的)T型支架31与水平型材构件30连接。太阳能电池板1额外地由地面/屋顶上的如上所述的支腿13支撑，这意味着在所示实施例中，反射器仅由水平型材构件9支撑。在替代性实施例中，太阳能反射器30也可以直接支撑在地面上。

应该注意的是，上述实施例是对本发明的说明而非限制，本领域的技术人员可以在不脱离所附权利要求范围的情况下设计出许多替代实施例。在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其变形的使用并不排除权利要求书中所述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前的冠词“一”或“一个”并不排除存在多个此类元件。

仅仅在在相互不同的从属权利要求中叙述了某些措施的这一事实并不表明这些措施的组合不能发挥优势。

Claims (21)

1.一种太阳能模块，包括多个双面太阳能电池板，所述太阳能模块包括平行布置的第一水平型材构件和第二水平型材构件，并且其中，所述多个双面太阳能电池板大致垂直地布置，在所述水平型材构件的长度方向上，所述多个双面太阳能电池板之间具有水平距离，并且其中，所述太阳能电池板连接至所述第一水平型材构件和第二水平型材构件。

2.根据权利要求1所述的太阳能模块，其中，每个太阳能电池板均设置有一个或多个支撑构件，所述支撑构件适于支撑所述太阳能电池板的重量。

3.根据权利要求2所述的太阳能模块，其中，一个或多个支撑构件具有可调节的长度。

4.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述太阳能电池板连接至所述水平型材构件的内侧部分。

5.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述太阳能模块包括大致垂直的反射器，所述反射器在所述太阳能电池板之间的中间位置连接至所述第一型材构件和第二型材构件。

6.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述太阳能模块包括连接至所述第一型材构件和第二型材构件的逆变器。

7.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述太阳能模块包括连接至所述第一型材构件和第二型材构件的电池或其他储能单元。

8.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述太阳能模块包括2-7个双面太阳能电池板。

9.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述水平型材构件还是用于使所述太阳能电池板彼此连接和/或连接到外部电力输出的电缆和电线的引导件。

10.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，在使用位置，所述水平型材构件在放置所述太阳能模块的表面上方的垂直距离处连接至所述太阳能电池板。

11.根据权利要求10所述的太阳能模块，其中，所述太阳能电池板在所述表面上方的所述垂直距离在5-50厘米的范围内。

12.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，相较于一个或多个中间太阳能电池板与所述水平型材构件之间的连接，前部和/或后部太阳能电池板与所述水平型材构件之间的连接已经得到加强。

13.根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块，其中，所述太阳能模块的前部和/或后部太阳能电池板的高度低于所述太阳能模块中一个或多个中间太阳能电池板的高度。

14.一种装置或串，包括多个根据上述任一条权利要求所述的太阳能模块。

15.根据权利要求14所述的装置或串，其中，所述太阳能模块彼此机械地连接。

16.一种堆叠，包括多个根据权利要求1-13中任一项所述的太阳能模块。

17.根据权利要求16所述的堆叠，其中，所述堆叠设置有在运输过程中使用的底部和/或顶部支撑。

18.一种用于将太阳能模块安装到表面的方法，所述太阳能模块为根据权利要求1-13中任一项所述的太阳能模块，所述方法包括步骤：

-将所述太阳能模块整体吊装；以及

-将所述太阳能模块放置到所述表面上，例如屋顶上。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，在将所述太阳能模块整体吊装的步骤之前，所述方法包括步骤：将所述太阳能模块的堆叠整体吊装。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述方法还包括步骤：将所述太阳能模块机械地连接至相邻的太阳能模块。

21.根据权利要求18-21中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括步骤：将所述太阳能模块电连接至另一个太阳能模块。