CN1171320C - 太阳能电池组件及其安装方法和应用 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有良好安装加工性，能缩短电缆长度，并能匹配各种屋顶形状的太阳能电池组件及其安装方法和应用。其中，在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离在相邻太阳能电池组件安装完成时比在相邻太阳能电池组件电连接过程中更长。

Description

太阳能电池组件及其安装方法和应用

技术领域

本发明涉及到太阳能电池组件、其安装方法、以及使用此种组件的屋顶和太阳能发电机。

背景技术

随着近来生态意识的提高，人们更加期望能提供洁净能量的太阳能电池。

安装在屋顶房瓦上或建筑物顶层或墙上的太阳能电池逐年增加。

不仅安装在屋顶上的太阳能电池，而且与建筑材料一体型的太阳能电池组件例如建筑材料与组件一体使用型的“与房瓦材料一体型的太阳能电池组件”和“与墙材料一体型的太阳能电池组件”，也得到开发并且广泛应用。

例如，日本专利特开平7-211932公开了通过用隔板安装在由木材、灰浆、或水泥等制成的屋顶基板上的垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件。相邻垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件之间的电连接通过位于太阳能电池组件和屋顶基板之间的间隔之中的带有连接器的导电线建立(传统例1)。

日本专利特开平7-302924公开了安装在屋顶基板例如房瓦板上的水平房瓦屋顶型太阳能电池组件。相邻水平房瓦屋顶型太阳能电池组件之间的电连接通过位于太阳能电池组件和屋顶基板之间的间隔之中的导电线建立(传统例2)。

如图13所示，在将日本专利特开平7-211932中所公开的垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件安装在屋顶上时，太阳能电池组件201暂时固定到由隔板202和心椽203形成的阶梯上，太阳能电池组件201的悬挂部件203用钉子205固定到隔板202上。

在与太阳能电池组件201相邻的位置上安装另一个太阳能电池组件206时，首先将与太阳能电池组件201的输出接线端212相连接的带有连接器的导电线207从太阳能电池组件201的端面208拉出，并且连接到与另一太阳能电池组件206的输出接线端213相连接的带有连接器的导电线209。在把连接到一起的导电线压入屋顶基板210、已安装的太阳能电池组件201和另一太阳能电池组件206之间的间隔的同时，另一太阳能电池组件206暂时固定到由隔板202和心椽203形成的阶梯上，太阳能电池组件206的悬挂部件211用钉子固定到隔板202上。在此情形中，为制作防水屋顶，与组件201相邻的太阳能电池组件206，通过沿屋顶椽子方向使用高聚物弹性部件的填缝化合物与组件201端部部分地重叠。图13中所示的图标214表示此重叠部分。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以构成能提供所需电源的太阳能发电机。

如图14所示，日本专利特开平7-302924中所公开的多个水平房瓦屋顶型太阳能电池组件301安装在屋顶基板302上。相邻水平房瓦屋顶型太阳能电池组件301和304之间的电连接通过位于太阳能电池组件和屋顶基板302之间的间隔之中的导电线305建立。以该方式构成水平房瓦屋顶型单元。

在与太阳能电池组件301相邻的位置上安装另一个太阳能电池组件304时，首先将与太阳能电池组件301的输出接线端314相连接的带有连接器的导电线308从太阳能电池组件301的端面309拉出，并且连接到与另一太阳能电池组件304的输出接线端315相连接的带有连接器的导电线307。在把连接到一起的导电线压入屋顶基板302、已安装的太阳能电池组件301和另一太阳能电池组件304之间的间隔的同时，通过沿屋顶椽子方向把组件304的檐端联接312啮合到与组件304相邻的另一个水平房瓦屋顶型太阳能电池组件306的梁端联接310上暂时固定另一太阳能电池组件304。然后，用悬挂部件固定组件304的檐端联接312以使组件304完全安装。在此情形中，为制作防水屋顶，在向相邻太阳能电池组件之间主屋顶梁延伸的接合处放置防水接合挡板313。

通过重复以上操作，把预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以构成能提供所需电源的太阳能发电机。

为了安装垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件，为建立电连接而如以上所述地从每一太阳能电池组件301的端面309拉出预定长度的导电线是必需的。因此，带有连接器的导电线会无意中塞入到组件和心椽之间，部分地暴露在组件的表面上或被损坏。

而且，在安装水平房瓦屋顶型太阳能电池组件时，带有连接器的导电线会无意中塞入到一水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的梁端联接和相邻的水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的檐端联接之间，部分地暴露在组件的表面上或被损坏。

而且在这两种情形中，每一导电线的曲率半径R在安装后变得非常小。因此，较大的应力被加到导电线的包皮上。

如果为解决上述问题而将导电线做短些，那么工件效率变得更低而且花较长时间来安装太阳能电池组件。

在日本专利特开平7-302924的情形中，如果屋顶形状不是矩形例如四递降梁屋顶，那么矩形太阳能电池组件的形状不匹配相邻递降梁的角。因此，需要在现场或预先加工用来覆盖没被矩形太阳能电池组件占据的区域的具有特殊形状的钢板。由于使用钢板地方的区域不能用于产生电，因而每一单位面积发电量减少。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种太阳能电池组件，其中，在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离，在相邻太阳能电池组件安装完成时比在相邻太阳能电池组件电连接过程中更长。

而且，本发明提供一种太阳能电池组件，包括：其一端固定在起点的导线；光电元件；以及支撑板，其中，支撑板的导线拉出边相对于夹住该导线拉出边的另外两边是倾斜的，且起点到导线另一端的距离比该起点到导线拉出边的端点的最大距离短。

本发明提供一种装配太阳能电池组件的方法，该组件包括：其一端固定在起点的导线；光电元件；以及支撑板，其中，支撑板的导线拉出边相对于夹住该导线拉出边的另外两边是倾斜的，而且起点到导线另一端的距离比该起点到导线拉出边的端点的最大距离短。

本发明提供一种包括太阳能电池组件的屋顶，该组件包括：其一端固定在起点的导线；光电元件；以及支撑板，其中，支撑板的导线拉出边相对于夹住该导线拉出边的另外两边是倾斜的，而且起点到导线另一端的距离比该起点到导线拉出边的端点的最大距离短。

太阳能电池组件的形状大致为至少有一边是倾斜边的矩形，例如梯形、平行四边形、有一垂直短边的梯形，或在对角上有方形凹槽的矩形。尽管因为用于装配太阳能电池组件的弯曲加工或凹槽形成加工，该形状会略微改变，但一般使用上述的形状。

在本发明的太阳能电池组件安装方法中，在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离，在相邻太阳能电池组件安装完成时比在相邻太阳能电池组件电连接过程中更长。

在传统的太阳能电池组件中，在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离在相邻太阳能电池组件安装完成时和在相邻太阳能电池组件电连接过程中不会改变。因而，在安装完成时导电线的边界长度较长，由此带有连接器的导电线会夹入到太阳能电池组件和心椽之间或水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的檐端联接与另一水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的梁端联接之间，该导电线会保持在这样一种夹入状态，或被损坏。

根据本发明，在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离在相邻太阳能电池组件安装完成时比在相邻太阳能电池组件电连接过程中更长。因而有可能防止导电线被塞入、暴露在组件上、或损坏。

还有，太阳能电池组件的形状大致为至少有一边是倾斜边的矩形。如果短边是倾斜的并且与多梁屋顶的每一递降梁的角度匹配，那么可减少屋顶因在组件和递降梁之间的角度不匹配而产生的浪费区域。因而有可能防止每一单位屋顶面积发电量降低。并且不需要在现场加工钢板，由此提高现场工作效率。

附图说明

图1A和1B为根据本发明实施方案的太阳能电池组件的横截面视图。

图2A和2B示出图1A和1B中所示的太阳能电池组件与传统太阳能电池组件之间的区别。

图3A和3B为根据本发明实施方案的第一实例的太阳能电池组件的横截面视图。

图4简略示出如图3A和3B所示的太阳能电池组件的安装。

图5简略示出根据本发明实施方案的第二实例的太阳能电池组件。

图6简略示出如图5所示的太阳能电池组件的安装。

图7简略示出根据本发明实施方案的第三实例的太阳能电池组件。

图8简略示出根据本发明实施方案的第四实例的太阳能电池组件。

图9简略示出根据本发明实施方案的第五实例的太阳能电池组件。

图10简略示出根据本发明实施方案的第六实例的太阳能电池组件的安装。

图11简略示出根据本发明实施方案的第六实例的太阳能电池组件的安装。

图12简略示出根据本发明实施方案的第七实例的太阳能电池组件的安装。

图13简略示出根据传统例1的垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件的安装。

图14简略示出根据传统例2的水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的安装。

具体实施方式

图1A和1B简略示出根据本发明实施方案的太阳能电池组件。图1A为根据本实施方案的太阳能电池组件的横截面视图，而图1B为从太阳能电池组件的采光表面侧看到的前视图。图1A为沿着图1B中1A-1A线所得到的示意剖视图。

如图1A和1B中所示的太阳能电池组件101具有在用作支撑板的背面加强部件102上用层叠部件103固定的太阳能电池104。层叠部件103的表面涂敷有透明膜105，该层叠部件填充到太阳能电池104、背面加强部件102和透明膜105之间。

连接盒106装配在背面加强部件102上，而带有连接器108的电缆107从连接盒106拉出。电缆107电连接到太阳能电池104上。如有必要可采用连接器108以使电连接更为方便或改进防水性能。

太阳能电池组件101具有互相不平行的短边109和110且呈如图1B所示的梯形。

如图2A所示，为了从本实施方案太阳能电池组件的端面402拉出长度为b的带有连接器的电缆403，电缆长度为asinθ+b就足够了，然而传统电缆需要有如图2B所示的长度a+b。端面402构成从采光表面侧看到的梯形的一边，同时它构成用从采光表面起始的太阳能电池组件厚度表示的表面。

图2A中所示的太阳能电池组件401的电缆403在电连接状态时基本呈直线地延伸。每一电缆403与太阳能电池组件401的端面402或一侧垂直相交。

在此情形中，太阳能电池组件401彼此分隔开。此种状态，例如，对应于太阳能电池组件401在屋顶安装位置上通过电缆403连接的状态。

图2A中所示的距离asinθ为电缆403从连接盒406拉出处的点X和直线延伸的电缆403与端面402垂直相交处的点Y之间的距离。在本实施方案中，尽管电缆403从连接盒406拉出处的点定义为点X，但点X可以为从该点电缆可自由改变其方向的任意起点。在梯形的四边中，电缆至少从其中的一边拉出。该边在其两端与其它边形成两个角度。与该边形成更大角度的边称为宽角边410，而另一边称为窄角边411。在图2A中，电缆403从宽角边410延伸出组件并与另一电缆连接。

在本实施方案中，尽管距离b定义为点Y与连接器408端点之间的距离，但在不使用连接器408的情形下，距离b也可定义为点Y与电缆403端点Z之间的距离。而且，根据本实施方案，从起点X，即导线403的一端，到端点Z的长度最好比从起点X到点W的长度更短，在W点处边402的长度最大。

以下，详细描述分别用于本实施方案的太阳能电池组件、装配部件、导电线、连接器、用于太阳能电池组件的弯曲加工、电连接以及屋顶基板。

(太阳能电池组件)

对本实施方案的太阳能电池组件没有特别的限制。硅半导体太阳能电池、单晶太阳能电池、多晶硅太阳能电池、以及非晶态太阳能电池等都可使用。对于化合物半导体太阳能电池，III-V族化合物半导体太阳能电池、II-VI族化合物半导体太阳能电池、以及I-III-VI族化合物半导体太阳能电池等都可使用。

当本实施方案的太阳能电池组件具有三角形、梯形、或平行四边形等的形状时都是有效的。

本实施方案的太阳能电池组件优选由非晶态硅太阳能电池制成的太阳能电池组件，该组件使用耐老化膜作为透明膜，即作为太阳能电池组件表面保护膜，并且使用一般用于金属屋顶的钢板作为背面加强部件。例如，太阳能电池组件可形成为垂直房瓦条屋顶形状、水平房瓦屋顶形状、或有与垂直房瓦条屋顶形状相反的弯曲方向的弯曲板屋顶形状。

非晶态硅太阳能电池可由在膜衬底或导电衬底上形成的薄膜制成，以使其制成的重量较轻。非晶态硅太阳能电池，尤其是使用导电衬底的电池，具有较强的机械结构并且是可变形的，因此它可提供较大的形状自由度且能匹配各种屋顶和墙形状。

本实施方案的太阳能电池组件具有这样一种结构，即在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离在相邻太阳能电池组件安装完成时比在相邻太阳能电池组件电连接过程中更长。

太阳能电池组件的形状一般为六面体并且有一些用于太阳能电池组件的不平整部分例如装配部件。

更具体地，此不平整部分不仅可以是装配部件而且可以是在采光表面侧上的梯形、平行四边形或矩形的短边上形成的凹槽。下面将参照图12对此描述。如果短边和长边之间的角度等于屋顶递降梁的角度，那么太阳能电池组件就可表示屋顶的很好视图。

如果本实施方案的太阳能电池组件还用作屋顶材料，优选地，可以附加使用具有防水结构或防水部件的联结部分、平坦接合部分或重叠部分。

(装配部件)

对用于将本实施方案的太阳能电池组件装配在屋顶基板等上的部件没有特别的限制。它可以为螺钉、螺栓、螺母、钉子、钩环、攻丝螺钉、翼形螺栓、翼形螺母、或为悬挂部件等。

此装配部件优选经过适当的着眼于防锈和耐老化方面的表面处理。表面处理可为金属镀敷例如镀敷铜、镍、铬、黑铬、黑镍、锡合金、铜合金、金、金合金、银、光亮镀锌、铬酸盐、锌、镉、非电解镍、工业硬铬和锡。

悬挂部件为经过弯曲加工形成的部件。用作屋顶基板的太阳能电池组件的此悬挂部件机械固定(夹持)该组件。对悬挂部件的弯曲形状没有特别的限制。除了悬挂部件外，例如本实施方案的太阳能电池组件可通过将不弯曲的用作屋顶基板的组件放置在由工字钢制成的屋顶固定部件上，并在屋顶固定部件和屋顶基板的重叠部分用螺钉联接固定。

(导电线)

对本实施方案的导电线没有特别的限制。尽管电缆结构是优选的，但绝缘导电线也可使用。

任意导电线都可使用，只要它满足符合各自使用环境要求的耐热性、耐冷性、机械强度、介电强度、耐水性、耐油性、耐磨性、耐酸性和耐碱性。

更具体地，导电线可为JIS C 3605规格的600V聚乙烯电缆(EV、EE、CV、CE)、JIS C 3621规格的600V EP橡胶绝缘电缆(PN、PV)、JIS C 3342规格的600V乙烯绝缘乙烯包皮(扁平型)电缆(VVR、VVF)、JIS C 3327规格的第一、第二、第三、或第四橡胶绝缘橡胶软电缆(1CT、2CT、3CT、4CT)、JIS C 3327规格的第二、第三、或第四橡胶绝缘氯丁橡胶软电缆(2RNCT、3RNCT、4RNCT)、JIS C 3327规格的第二、第三、或第四EP橡胶绝缘氯丁橡胶软电缆(2PNCT、3PNCT、4PNCT)、或为JIS C 3312规格的乙烯绝缘乙烯软电缆。

当太阳能电池组件安装时导电线的允许弯曲半径优选为6倍于导电线直径或更大。优选地，相邻太阳能电池组件连接盒之间的距离和带有连接器的导电线的长度满足允许弯曲半径。

(连接器)

对本实施方案使用的连接器的材料和形状没有特别的限制。任意连接器都可使用，只要它具有极佳的耐热性、耐湿性、耐水性、介电强度、耐冷性、耐油性、耐老化、机械强度、防水性、或连接可能性。

例如，连接器的材料可为氯乙烯、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、亚乙烯氟树脂、氯丁橡胶、乙烯丙烯橡胶、硅树脂、氟树脂、变性PPO、变性PPE、尼龙、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚丙烯、或乙烯聚丙烯橡胶和聚丙烯的共聚物。

(弯曲太阳能电池组件的方法)

本实施方案的太阳能电池组件可经过如前所述的弯曲加工。对弯曲太阳能电池组件的方法没有特别的限制。可以使用弯曲机、辊子成形机或压制机等。用于弯曲机的模具材料优选不会在太阳能电池组件表面上形成划痕或损伤的材料。如果太阳能电池组件表面由易于划伤的耐老化膜例如氟树脂制成，优选使用此种弯曲机。例如，太阳能电池组件的耐老化膜侧放置在由软材料例如聚氨酯树脂制成的模具上，叶片放在背面加强部件上并压向该部件以弯曲组件。压向耐老化膜的叶片的曲率半径优选为3R或更大。

(电连接)

本实施方案的太阳能电池组件之间的电连接建立在太阳能电池组件和下面的屋顶基板之间的间隔中。可以采用一般的电连接方法例如连接器型、皱纹管接头型和焊接型。

(屋顶基板)

屋顶基板是用于形成建筑物的屋顶或墙等的部件。所要求的屋顶基板性能为能承受由施工人员产生的局部载荷、以及耐水性、耐热性、热绝缘性等。屋顶基板可由木材、灰浆、水泥或热绝缘材料等制成。

为达到防水、绝热等的目的，经常要进行包括涂敷含有树脂的沥青、涂敷含有树脂的氯乙烯、涂敷含有树脂的聚酯、以及用屋顶房瓦材料或诸如含有树脂热绝缘材料的聚苯乙烯和含有树脂热绝缘材料的聚氨酯的热绝缘材料进行涂敷的加工。

本发明参照本实施方案的实例进行描述。但本发明并不仅仅局限于这些实例。

(实例1)

图3A为根据实例1的太阳能电池组件510的正视图，而图3B为从采光表面侧看到的组件前视图。图4简略示出了实例1的太阳能电池组件的安装。图标503表示背面加强部件，图标505表示填充物，图标506表示太阳能电池，图标507表示接线盒，图标508表示连接器，图标509表示电缆，图标511表示穿过背面加强部件503形成的孔，图标512表示输出导线。

在实例1中，太阳能电池组件510通过将ETFE(乙烯四氟乙烯)用作耐老化膜502和将涂敷有聚酯树脂的钢板用作背面加强部件503而形成。以下描述制造太阳能电池组件的方法和安装太阳能电池组件的方法。

首先，背面加强部件503、填充物505、太阳能电池506、填充物505和耐老化膜502以此顺序层叠在一起，并且用真空层合机将填充物505在150℃熔化以形成太阳能电池组件，其中太阳能电池506被背面加强部件503和耐老化膜502树脂密封。涂敷有聚酯树脂的钢板(0.4mm厚)用作背面加强部件503。EVA(耐老化级乙烯-乙烯基乙酸盐共聚物)用作填充物505，而ETFE(乙烯四氟乙烯)用作耐老化膜502。

直径15mm的孔511沿着钢板中心线穿过涂敷有聚酯树脂的钢板预先形成，以使电极拾取部分暴露。涂敷有聚酯树脂的钢板为两短边互相不平行的梯形。

把在由此穿引电极的孔511中的填充物505用切割机切割并清除以使电极拾取部分(没有示出)暴露，电极拾取部分上焊接有其绝缘包皮预先剥落约5mm的输出导线512。涂敷有预定数量粘合剂的接线盒507以遮盖在孔511上的方式装配并干燥24小时，由此将接线盒507粘接到组件上并最终完成组件。

250mm长的带有连接器508的CV电缆509在接线盒507中与输出导线512电连接。术语“CV”为缩略词，“C”表示交联聚乙烯，而“V”表示聚氯乙烯。

随后，把太阳能电池组件的长边边缘沿着长边向着光入射侧即采光表面侧弯曲90°以完成垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件510。

下面，描述在屋顶上安装垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件的实例。

参照图4，隔板604固定到屋顶基板603上，从屋顶的较高部分朝向较低部分。图4中的上部区域对应于屋顶的较高部分。心椽605固定到隔板604上。一部分隔板604在心椽605置于隔板604上的区域中没有表示。心椽605用钉子固定。垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件601放置在由隔板604和心椽605形成的相邻阶梯上，即在隔板604至少有部分表面上刚好没放置心椽605的阶梯上。

然后，由弯曲加工形成的垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件601的悬挂部件606用钉子607固定到心椽605上。

在与垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件601相邻的位置上沿着心椽方向安装另一个太阳能电池组件608时，首先将从组件601接线盒609拉出的带有连接器610的CV电缆611从组件601梯形短边的宽角边612拉出，并且连接到从相邻组件608接线盒613拉出的带有连接器614的CV电缆615上。在把连接到一起的CV电缆和连接器压入屋顶基板603、已安装的太阳能电池组件601和另一太阳能电池组件608之间的间隔之中的同时，另一太阳能电池组件608暂时固定到由隔板604和心椽605形成的阶梯上，太阳能电池组件608的悬挂部件616用钉子固定。在此情形中，为制作防水屋顶，通过压入附着到组件608的底面上的独立发泡材料(没有示出)，与组件601相邻的太阳能电池组件608沿椽子方向部分地与组件601重叠。图标618表示在太阳能电池组件601和另一在组件601之前安装的组件之间形成的此种重叠部分。相似的重叠部分也在太阳能电池组件601和608之间形成，该部分在图4中没有表示。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

如实例1的太阳能电池组件，可使用比传统电缆更短的电缆将连接器从组件的端面拉出。因而，在相邻太阳能电池组件的连接器连接到一起之后并且在还没有固定好的组件进行安装时，弯曲的电缆不会塞入到组件601、608和心椽605之间。

而且，由于电缆的曲率半径R在组件安装后能够增大，因此加到电缆包皮上的应力减小。

(实例2)

在实例2中，制造太阳能电池组件直到弯曲加工的方法与实例1相同。

图5简略示出了实例2的太阳能电池组件。图6简略示出了实例2中水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的安装。

以与实例1相似的方式制造的太阳能电池组件，在它的长边端部用弯曲机弯曲形成檐端联接701和梁端联接702以完成水平房瓦屋顶型太阳能电池组件703的制作。

接着描述在屋顶上安装水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的实例。

参照图6，在屋顶基板805上安装水平房瓦屋顶型太阳能电池组件804时，首先把从已安装好的水平房瓦屋顶型太阳能电池组件804的接线盒803拉出的带有连接器806的CV电缆807从组件804梯形端面808的宽角边809拉出。在此情形中，为制作防水屋顶，在延伸向主屋顶梁方向(图6中向左和向右方向或水平方向)的接合处放置防水接合挡板817，该挡板为不同于太阳能电池组件的独立部件。带有连接器806的CV电缆807穿过防水接合挡板817和屋顶基板805之间的间隔。CV电缆807连接到从将要安装的相邻水平房瓦屋顶型太阳能电池组件810的接线盒802拉出的带有连接器814的CV电缆815上。在沿着屋顶主梁方向把连接到一起的CV电缆807、815和它们的连接器806、814压入屋顶基板805、已安装的太阳能电池组件804和另一与组件804相邻的太阳能电池组件810之间的间隔的同时，相邻组件810用另一组件811的梁端联接812啮合到与组件810相邻的檐端上，由此暂时固定组件810。然后，用固定部件例如没有表示出的悬挂部件，固定组件810的梁端联接813。以上述方式可以安装水平房瓦屋顶型太阳能电池组件810。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

如实例2的太阳能电池组件，可使用比传统电缆更短的电缆将连接器从组件的端面拉出。因而，在相邻太阳能电池组件的连接器连接到一起之后并且在还没有固定好的组件进行安装时，弯曲的电缆不会塞入到一个太阳能电池组件的檐端联接与另一相邻太阳能电池组件的梁端联接之间。

而且，由于电缆的曲率半径R在组件安装后能够增大，因此加到电缆包皮上的应力减小。根据本实施方案，点W，即对应于实施方案1中所述的点W，表示在支撑板的导线拉出边上的点并且此点离固定导线端最远。导线的长度比从固定导线端到点W的距离更短。

(实例3)

用与实例1中相同的方法制造垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件901，不同的是具有平行四边形形状的涂敷有聚酯树脂的钢板用作背面加强部件902(参见图7)。

在带有连接器903的CV电缆904从太阳能电池组件901的宽角边905拉出之后，连接另一相邻的太阳能电池组件以形成太阳能电池阵列。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

实例3的太阳能电池组件具有与实例1相似的优点。

(实例4)

用与实例2中相同的方法制造水平房瓦屋顶型太阳能电池组件1001，不同的是具有平行四边形形状的涂敷有聚酯树脂的钢板用作背面加强部件1002并且使用了三角形太阳能电池1006(参见图8)。

在带有连接器1003的CV电缆1004从太阳能电池组件1001的宽角边1005拉出之后，连接另一相邻的太阳能电池组件以形成太阳能电池阵列。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

实例4的太阳能电池组件具有与实例2相似的优点。由于使用三角形太阳能电池，它们能不浪费任何空间地铺开，匹配太阳能电池组件和屋顶的形状。每一屋顶单位面积的发电效率得到提高。

(实例5)

用与实例1中相同的方法制造垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件1101，不同的是具有一垂直短边梯形形状的涂敷有聚酯树脂的钢板用作背面加强部件。

图9示出了安装在双递降椽梁型屋顶上的太阳能电池组件的实例。

在带有连接器的CV电缆(没有示出)从太阳能电池组件1101的宽角边拉出之后，连接另一相邻的太阳能电池组件以形成太阳能电池阵列。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

实例5的太阳能电池组件具有与实例1相似的优点。

(实例6)

用与实例4中相同的方法制造水平房瓦屋顶型太阳能电池组件1201，不同的是具有一垂直短边梯形形状的涂敷有聚酯树脂的钢板用作背面加强部件。

图10示出了安装在双递降梁型屋顶上的实例6的太阳能电池组件实例。图11示出了安装在四递降梁型屋顶上的实例6的太阳能电池组件实例。在图10所示的实例中，实例6的太阳能电池组件仅用在屋顶相对的区域而实例4的太阳能电池组件用在屋顶其它区域。在图11所示的实例中，实例6的太阳能电池组件仅用在屋顶相对的区域而矩形形状的太阳能电池组件用在屋顶其它区域。

在带有连接器的CV电缆(没有示出)从具有一垂直短边梯形形状的太阳能电池组件1201或组件1301的宽角边拉出之后，连接另一相邻的太阳能电池组件以形成太阳能电池阵列。

通过重复以上操作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

实例6的太阳能电池组件具有与实例2相似的优点。如果屋顶形状为四递降梁型式，没有必要在现场或预先加工钢板来匹配屋顶形状，并且有可能安装太阳能电池组件来匹配相邻递降梁的角度。

发电效率由此能得到提高。

(实例7)

用与实例2中相同的方法制造水平房瓦屋顶型太阳能电池组件1401，不同的是在其短边上形成有凹槽的多角形状的且涂敷有聚酯树脂的钢板用作背面加强部件1402(参见图12)。

通过进行与实例2中相似的太阳能电池组件安装工作，预定数量的太阳能电池组件连接到一起，它们再经由延伸导线连接到转换器或连接盒以便从每一组件提供所需的电源。

如实例7的太阳能电池组件，可使用比传统电缆更短的电缆将连接器从组件的端面拉出。因而，在相邻太阳能电池组件的连接器连接到一起之后并且在还没有固定好的组件进行安装时，弯曲的电缆不会塞入到一个太阳能电池组件的檐端联接与另一相邻太阳能电池组件的梁端联接之间。

而且，由于电缆的曲率半径在组件安装后能够增大，因此加到电缆包皮上的应力减小。

(比较实验)

当太阳能电池组件以实例1和2以及传统例1和2中所述的方式连接时评价电缆的夹住程度。

对于实例1和传统例1中的垂直房瓦条屋顶型太阳能电池组件，测量了CV电缆在隔板和太阳能电池组件之间夹住的概率。对于实例2和传统例2中的水平房瓦屋顶型太阳能电池组件，测量了CV电缆在檐端联接附近夹住的概率。

进行连接工作时分为完全不考虑CV电缆夹住即在连接器结合后不接触带有连接器的电缆，以及考虑CV电缆的夹住两种情况。

比较实验的结果如下表所示。

太阳能电池组件安装的可加工性评价
					实例	小心地加工		不小心地加工
夹住概率	损坏概率	夹住概率	损坏概率
				实例1		1/100	0/100	0/100	0/100
实例2	7/100	0/100	0/100		0/100
				传统例1		12/100	0/100	5/100	0/100
传统例2	28/100	7/100	9/100		0/100

根据实验结果，传统例1和2中一些CV电缆在太阳能电池组件和隔板或屋顶基板之间被夹住并损坏。然而，在实例1和2中没有CV电缆被夹住。

还测量了CV电缆在一太阳能电池组件的檐端联接与另一太阳能电池组件的梁端联接之间，在与前一组件相邻的檐缘上被夹住的另一概率，并且还测量了CV电缆出现划痕或损坏的另一概率。对于这两个概率，使用实例1和2的太阳能电池组件时都要比使用传统例1和2的太阳能电池组件时小。我们对CV电缆在水平房瓦屋顶型太阳能电池组件和下面的屋顶基板之间夹住的概率的研究表明，根据本发明的夹住概率比传统水平房瓦屋顶型太阳能电池组件的显著地变小。

至此，如前所述，本发明的太阳能电池组件及其安装方法具有以下优点：

1.太阳能电池组件之间的连接容易并且现场可加工性显著提高。

2.太阳能电池组件之间的连接容易，工作时间缩短并且安装成本大大降低。

3.连接到太阳能电池组件的导电线的长度能够缩短，并且太阳能发电系统的总发电效率得到提高。

4.连接到太阳能电池组件的导电线的长度能够缩短，并且成本能够降低。

5.由于太阳能电池组件安装得能匹配屋顶形状尤其是递降梁的角，所以安装面积扩大且每一单位屋顶面积的发电效率提高。

6.当安装太阳能电池组件时不会发生导电线被夹住，因此安装工作的可靠性提高。

7.当安装太阳能电池组件时不会发生导电线损坏，因此太阳能发电机介电性能的耐久性提高。

Claims (17)

1.一种太阳能电池组件，包括：其一端固定在起点的导线；光电元件；以及支撑板，其中：

所述支撑板的导线拉出边相对于夹住该导线拉出边的另外两边是倾斜的，且所述起点到所述导线另一端的距离比所述起点到所述导线拉出边的端点的最大距离短。

2.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件的形状大致为梯形、平行四边形、或有一垂直短边的梯形。

3.根据权利要求2的太阳能电池组件，其中：相对的两边中至少有一边的角度等于其上安装有太阳能电池组件的屋顶的递降梁的角度。

4.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件大致为具有一对长边且至少有一短边与长边不成直角的四边形形状。

5.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件经过了弯曲加工。

6.根据权利要求2的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件为与建筑材料一体型的太阳能电池组件。

7.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件的太阳能电池的形状为三角形、梯形或平行四边形。

8.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件的太阳能电池由淀积在不锈钢衬底上的非晶态硅制成。

9.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：在太阳能电池组件的表面上形成有透明膜。

10.根据权利要求1的太阳能电池组件，其中：太阳能电池组件包括在其背面上形成的加强部件。

11.一种太阳能电池阵列，其中：如权利要求1中所述的多个太阳能电池组件连接到一起。

12.根据权利要求11的太阳能电池阵列，其中：太阳能电池组件沿着屋顶椽子方向以垂直房瓦条屋顶形状布置，且用穿过太阳能电池组件和屋顶基板之间的间隔的导线部件连接起来。

13.根据权利要求11的太阳能电池阵列，其中：沿着屋顶主梁方向以水平房瓦屋顶形状布置太阳能电池组件，并且用穿过太阳能电池组件和屋顶基板之间的间隔的导线部件连接。

14.一种太阳能电池组件的安装方法，其中：在连接相邻太阳能电池组件输出接线端的直线上，太阳能电池组件的输出接线端和端面之间的距离在相邻太阳能电池组件安装完成时比在相邻太阳能电池组件电连接过程中更长。

15.一种太阳能电池组件的安装方法，其中：布置多个如权利要求1中所述的太阳能电池组件，并且通过从该太阳能电池组件的端面的宽角侧拉出太阳能电池组件的带有连接器的导电线，来连接相邻太阳能电池组件。

16.一种装配太阳能电池组件的方法，该组件包括：其一端固定在起点的导线；光电元件；以及支撑板，其中：

所述支撑板的导线拉出边相对于夹住该导线拉出边的另外两边是倾斜的，且所述起点到所述导线另一端的距离比所述起点到所述导线拉出边的端点的最大距离短。

17.一种包括太阳能电池组件的屋顶，该组件包括：其一端固定在起点的导线；光电元件；以及支撑板，其中：

所述支撑板的导线拉出边相对于夹住该导线拉出边的另外两边是倾斜的，且所述起点到所述导线另一端的距离比所述起点到所述导线拉出边的端点的最大距离短。

Images