CN202957264U - 光伏模块的安装系统及包括该安装系统的光伏组件 - Google Patents

光伏模块的安装系统及包括该安装系统的光伏组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于将光伏模块(210)安装在至少部分地由金属制成的结构(230)上的系统(201)，其中该光伏模块包括至少一个光电池(213)，该至少一个光电池包括导电元件(214，216)。该安装系统(201)在其中当在组装好的构造中时光电池(213)接近该结构(230)的接地金属部(237)的每个区域内均包括定位在该金属部(237)与该光电池(213)的导电元件的最接近部(216)之间的至少一个电绝缘元件(212，220)，该金属部(237)与该光电池的导电元件的最接近部(216)之间的电绝缘材料的总厚度(e212+e220)为至少7mm，优选至少10mm，更优选至少12mm。

Description

光伏模块的安装系统及包括该安装系统的光伏组件
技术领域
本发明涉及一种用于将光伏模块安装在至少部分地由金属制成的结构例如屋顶、建筑物正面或地面安装系统的安装结构上的系统。 
背景技术
在本发明的含义内，光伏模块是能够将源自辐射特别是太阳辐射的能量转换成电能的模块，此定义包括混合光伏/热模块。 
通常，光伏太阳能模块呈层压玻璃单元的形式，该层压玻璃单元包括插入在透明前衬底与透明或不透明后衬底之间的光电池，前衬底设计为安放在该模块上的太阳辐射的入射侧上，后衬底设计为布置成面向用于安装该模块的结构。前衬底和后衬底特别是可由玻璃或热塑性聚合物的薄板形成。为了允许将光伏模块安装在诸如屋顶、建筑物正面或地面安装系统的安装结构之类的结构上，该模块通常装配有特别是由铝制成的金属框架，该金属框架覆盖该模块的周边。然后通过将该框架固定在该结构和/或另一模块的框架(如果安装了几个并置的模块)上来实现该模块在安装结构上的附接。 
当该安装结构由金属制成时，此常规安装系统由于金属框架而具有在光伏模块周围在浮动或地电位处形成导电环境的缺点。因此，在高电压下，特别是在高于几百伏的电压下，模块会暴露于高电场强度，由此存在损坏模块的风险。每个模块的周边上存在金属框架和该模块在此框架处到该结构的附接还导致该模块的周边上出现机械应力，机械应力危害该模块的机械强度。另外，每个模块的金属框架覆盖该模块周边上的活动表面部分，如果活动表面部分未被覆盖，则它们将参与能量转换，这限制了该模块的能量转换效率。 
发明内容
本发明更具体地旨在通过提出一种系统来补救这些缺陷，该系统用于可靠地将光伏模块安装在至少部分地由金属制成的结构上，同时降低模块所暴露的电场强度。 
为此，本发明的一个主题是一种用于将光伏模块安装在至少部分地由金属制成的结构上的系统，该光伏模块由包括导电元件的至少一个光电池组成，其特征在于，该系统在其中当在安装好的构造中时该光电池接近该结构的接地金属部的每个区域内均包括定位在该金属部与该光电池的导电元件的最接近部之间的至少一个电绝缘元件，该金属部与该光电池的导电元件的最接近部之间的电绝缘材料的总厚度为至少7mm，优选至少10mm，更优选至少12mm。 
因此，该光电池的导电元件保持距处于地电位的任何金属部至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm。在本发明的含义内，该光电池的导电元件包括光电池的电极和汇流排。 
根据本发明的一个实施例，所述至少一个电绝缘元件包括该光伏模块的后衬底，所述后衬底由电绝缘材料特别是玻璃或聚合物材料制成。通常，该光伏模块可包括前衬底和后衬底二者，该光电池或每个光电池被夹置在该前衬底与该后衬底之间。 
优选地，该光伏模块不具有金属框架。因此，在安装好的构造中，该光电池的导电元件保持距任何金属部至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm。 
根据本发明的一个有利方面，其中当在安装好的构造中时光电池接近该结构的接地金属部的至少一个区域是该模块到该结构的附接区域，并且所述至少一个电绝缘元件包括被固定在后衬底的后表面上的紧固件。 
根据本发明的一个有利方面，该紧固件由聚合物或者包括聚合物基质和电绝缘纤维的复合材料制成。 
根据本发明的一个实施例，该紧固件设计为与该结构的金属部直 接联接以便将该模块附接到该结构上。 
根据本发明的另一实施例，此附接区域中的所述至少一个电绝缘元件还包括支承件的一部分，所述支承件被固定在该结构的金属部上并且该紧固件设计为与该支承件的该部分联接以便将该模块附接到该结构上。 
根据本发明的一个有利方面，该支承件完全由电绝缘材料特别是聚合物或者包括聚合物基质和电绝缘纤维的复合材料制成。 
根据本发明的一个有利方面，该紧固件包括突出或凹陷的特征，该特征设计为与该支承件的该部分的互补的凹陷或突出的特征接合，该紧固件和该支承件设计为通过它们各自的特征的接合而彼此联接。 
根据本发明的一个有利方面，通过搭扣配合而将该支承件固定在该结构的金属部上。 
根据本发明的一个有利方面，该安装系统包括被固定在后衬底的后表面上的至少两个紧固件，所述紧固件均匀地分布在所述表面上并且相对于该模块的周缘向内偏移。 
根据本发明的一个有利方面，其中当在安装好的构造中时该光电池接近该结构的接地金属部的每个区域均是该模块到该结构的附接区域。 
本发明的另一个主题是一种组件，该组件包括至少部分地由金属制成的结构，例如屋顶、建筑物正面或地面安装系统的安装结构，以及安装在该结构上的至少一个光伏模块，其中借助于如上所述的安装系统将该模块安装在该结构上。此类组件可为高压发电系统，其电压相对于地电位可达约几百伏。 
附图说明
本发明的特征和优点将在以下对根据本发明的安装系统的几个实施例的描述中显现，以下描述仅作为实例给出并且参考附图做出，在附图中： 
-图1是借助于根据本发明的第一实施例的安装系统安装在结构上的光伏太阳能模块的透视图； 
-图2是沿图1的箭头II的方向的比例较大的透视图； 
-图3是图2的细节III的比例较大的分解透视图； 
-图4是沿图3的箭头IV的方向的透视图，其中已省略了光伏模块； 
-图5是使用安装系统的紧固件装配的图1的光伏模块从下方的透视图； 
-图6是借助于根据本发明的第二实施例的安装系统安装在结构上的光伏太阳能模块的侧视图； 
-图7是图6的安装系统的支承件的比例较大的透视图； 
-图8是借助于根据本发明的第三实施例的安装系统安装在结构上的光伏太阳能模块的类似于图2的视图； 
-图9是图8的平面IX中的截面；以及 
-图10是借助于根据本发明的第一实施例的安装系统安装在与前图中所示的结构不同的结构上的光伏太阳能模块的侧视图。 
具体实施方式
在附图中，为可视性起见已夸大了光伏模块和安装系统的构成元件的厚度，而与元件的实际相对尺寸不符。特别地，已示出每个模块的光电池的活性层均具有与该模块衬底相似的厚度，而实际上它们是厚度小得多的薄膜。 
在图1中所示的第一实施例中，光伏太阳能模块10借助于安装系统1安装在地面安装型的金属结构30上。该结构30设计为相对于水平以一定倾斜度接纳模块10，该倾斜度设置成使入射在该模块上的太阳辐射最大化。其中模块10附接到结构30上的表示为π的中间附接平面与水平成角度α倾斜。如图1中所示，该平面π与水平的倾斜角度α为约45°。更一般而言，角度α可介于0°与90°之间。 
在此实施例中，结构30是包括布置在一起以形成三角形框架的多个梁31、33、35的不锈钢结构，具有四边形截面的横梁37附接到该三角形框架上。其纵向轴线通过X37表示的横梁37互相平行并且用以接纳多个并置的光伏模块10。 
如图5中所示，每个模块10是包括前衬底或“上衬底”11、后衬底12和被夹置在前衬底11与后衬底12之间的一个或更多光电池13的无框平行六面体形光伏模块。用以安放在该模块上的太阳辐射的入射侧上的前衬底11是透明的，例如由超清透明玻璃或透明热塑性聚合物例如聚碳酸酯、聚氨酯或聚甲基丙烯酸甲酯制成。用以安放成面向结构30的后衬底12由不论透明与否的任何合适的电绝缘材料制成。后衬底12的厚度通过e12表示。 
作为变型，后衬底可部分地包括金属部，只要由电绝缘材料制成的涂层或覆层防止这些金属部与地面之间的任何电气连接。 
定位在衬底11和12之间的该光电池13或每个光电池13通过薄膜的多层堆叠形成，薄膜的多层堆叠从前衬底11开始相继包括：特别是基于透明导电氧化物的透明导电层14，其形成该电池的前电极；设计为吸收源自该电池上的入射的太阳辐射的能量的吸收物层15，特别是基于无定形或微晶硅的薄层或基于碲化镉的薄层；以及形成该电池的后电极的导电层16。未示出的聚合物层压中间层用于将该薄膜多层堆叠连接到后衬底12或形成后覆层的膜上。 
作为变型，该电池13或每个电池13的吸收物层15可为可对其可选地添加镓(CIGS吸收层)、铝或硫的含铜、铟和硒的黄铜矿类化合物薄层，称为CIS吸收物层。在此情形中，该薄膜电池13或每个薄膜电池13包括与上文所述的多层堆叠类似的多层堆叠，未示出的聚合物层压中间层也定位在该电池的前电极14与前衬底11之间，以便当装配模块10时确保模块10的良好结合。 
在两种情形中，层压中间层特别是可由聚乙烯醇缩丁醛(PVB)或乙烯醋酸乙烯酯(EVA)制成。 
根据又另一变型，该电池13或每个电池13可由形成p-n结的多晶硅晶圆制成。 
每个模块10均装备有被固定在后衬底12的预期面向结构30的后表面12A上的两个接线盒50，该后表面是后衬底12在与该光电池13或每个光电池13相对的一侧上的表面。接线盒50通过任何合适的装置特别是通过粘合而被固定在表面12A上，并且关于该模块的中间纵向轴线X10对称地定位在该模块相对于轴线X10的方向的中心部分中。接线盒50借助于电缆52连接在一起并与外部连接，电缆52允许模块10一旦被安装在结构30上便与邻近的模块10以及未示出的器件电气连接，以供应电流。 
每个光伏模块10均借助于被固定在该模块上的四个紧固件20和被固定在该结构的横梁37上的四个支承件40安装在结构30上。在此实施例中，对于每个光伏模块10，仅存在四个其中在安装好的构造中该模块的光电池13接近金属结构的区域，这些区域与该模块借助于紧固件20和支承件40在该结构上的附接区域相对应。 
安装系统1的每个紧固件20和每个支承件40均由电绝缘材料特别是聚合物或者包括聚合物基质和电绝缘纤维的复合材料制成。合适的电绝缘材料的实例包括可通过电绝缘纤维例如玻璃纤维或聚合物纤维加强的聚合物，例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯。当安装系统1的紧固件20和支承件40由聚合物或包括聚合物基质的材料制成时，有利地通过模制特别是通过注射模制来制造每个紧固件20和每个支承件40。 
通过借助于粘合剂的粘合来将四个紧固件20固定在后衬底12的后表面12A上。如图5中所示，四个紧固件20彼此相同并且均匀地分布在该模块的后表面12A上，同时相对于该模块的纵向周缘18和横向周缘19向内偏移。更精确而言，如果将后表面12A划分为四个大小相等的象限，则紧固件20将均定位在象限之一的中心部分中。分布在后表面12A上的紧固件20的这种布置加强了模块10的结构并 且提高了其机械强度。 
如图4中清楚所示，每个支承件40均包括用于搭扣配合在结构30上的第一部42和用于联接到紧固件20上的第二部44。在此实施例中，搭扣配合部42具有总体U形，此处U形的开口被凸缘43部分地封闭。U形搭扣配合部42的侧向支腿中的一个由联接部44形成，而U形搭扣配合部42的另一侧向支腿41则通过朝联接部44弯曲的凸缘43延长。因此，搭扣配合部42具有与每个横梁37的截面互补的四边形截面，该四边形截面在凸缘43与部44之间开口。 
有利地，安装系统1的每个支承件40均由可弹性变形的材料制成，使得搭扣配合部42的侧向支腿41和44能够彼此弹性地分离。因此，可加宽通过凸缘43和联接部44限定的开口，以便将部42搭扣配合在结构30的横梁37上。当部42被搭扣配合在横梁37上时，横梁37由通过该部42限定的内部容积47接纳并且被保持在内部容积47中，使得支承件40被固定在横梁37上。在此搭扣配合后的构造中，可在部42与横梁37之间提供一些松弛，也就是说一定间隙，于是支承件40能够沿该横梁的纵向轴线X37的方向滑动。 
如图4中所示，在此实施例中为每个支承件40的搭扣配合部42的侧向支腿的联接部44包括突出特征45。此突出特征45设计为与在表面20A上设置在安装系统1的每个紧固件20中的互补的凹陷特征25接合。每个紧固件20的凹陷特征25和每个支承件40的突出特征45具有互补的梯形轮廓，每个特征25、45的截面S25、S45沿该特征的纵向X25、X45缩小。安装系统1的紧固件20和支承件40的特征25和45因此设计为通过一者沿特征的纵向X25、X45相对于另一者的滑移而彼此接合，如图2中通过箭头F1所示。当紧固件20的特征25与支承件40的特征45接合时，该紧固件和该支承件被联接在一起。 
紧固件20和支承件40的这种联接是可逆的，因为当特征25和45互相接合时，保持了紧固件20沿图2中的箭头F2的方向(即，沿与箭头F1相对的方向)相对于支承件40的平移自由度。换言之，当特征 25和45互相接合时，紧固件20和支承件40除了在箭头F2的方向上以外相对于彼此是固定的。 
如图5中所示，每个紧固件20均附接到模块10的后表面12A上使得其凹陷特征25的轴线X25平行于该模块的纵向轴线X10。用于接纳模块10的四个支承件40成对分布在两个相邻的横梁37上，这些横梁中称为上横梁的一个横梁由于模块到结构30的附接平面π的倾斜角度α而被安放在称为下横梁的另一个横梁上方。当各支承件40被搭扣配合在横梁37上时，该支承件的突出特征45的轴线X45相对于该横梁的轴线X37横向地定向。因此，当该模块的四个紧固件20与四个对应的支承件40接合时，模块10附接到结构30上，且其纵向轴线X10相对于横梁37的轴线X37横向地定向。 
每个紧固件20除特征25以外的厚度均通过e20表示并且每个支承件40的联接部44除特征45以外的厚度均通过e44表示。在该模块到横梁37的每个附接区域内，当紧固件20和支承件40联接时，定位在金属横梁37与后电极16(其为光电池13的最接近横梁37的导电元件)之间的电绝缘材料沿垂直于模块10的平面的方向的总厚度e12+e20+e44为至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm。在安装好的构造中，模块10的该光电池因此相对于金属结构30是电绝缘的。有利地，每个紧固件20的厚度e20均被选择成等于该模块的两个接线盒50中的每一个的厚度e50。因此，使用其两个接线盒50和其四个紧固件20装配的模块10具有使包装、储存和运输它更容易的最佳紧凑性。 
用于借助于根据本发明的安装系统1将光伏模块10安装在结构30上的方法包括诸如下文所述的步骤，对于该结构30，模块的中间附接平面π与水平以0°与90°之间的角度α倾斜。 
首先，通过将位于与表面20A相对的一侧上的每个紧固件的表面20B结合到该模块的后表面12A上而在如图5中所示的布置中将四个紧固件20附接到每个模块10上。 
还通过将每个支承件的部42搭扣配合在该结构的横梁37上来将支承件40固定在结构30上。更精确而言，对于每个模块10而言，通过以与模块10的紧固件20之间的间距相对应的合适间距将支承件安放到横梁上，由于平面π的倾斜角度α而将四个支承件40搭扣配合在两个相邻的上、下横梁37上，即，将两个支承件搭扣配合在上横梁37上并且将两个支承件搭扣配合在下横梁37上。将每个支承件40均搭扣配合在对应的横梁37上，使得其特征45的截面S45朝地面缩小。 
当在搭扣配合后的构造中每个支承件40的搭扣配合部42均被松弛地或者以一定间隙安装在对应的横梁37上时，也就是说，当支承件40能够相对于横梁37滑动时，可在安装模块10之前或者在安装期间调节支承件40在结构30上的位置。然后，通过借助于填充部42与横梁37之间的间隙的粘合剂将支承件40结合到结构30上来使此定位固定不动。模块在该结构上的定位由于可调节搭扣配合后的支承件在该安装结构上的位置而是容易的。 
一旦模块配备它们的紧固件20并且该结构装备有支承件40，则通过为此目的使该模块的四个紧固件20的特征25与被搭扣配合在结构30上的四个支承件40的特征45接合来将每个模块10附接到结构30上。通过使模块10相对于结构30朝地面沿图2中的箭头F1的方向向下滑动来获得特征25和45的这种相互接合。 
有利地，将紧固件20固定在每个模块的后表面12A上的步骤在模块10的生产地点执行并且集成在该模块的生产线中，而后续的步骤在安装模块10的地点执行。 
当需要移除或更换安装在结构30上的模块10时，例如在此模块故障的情形下，通过使模块10相对于结构30沿图2中的箭头F2的方向向上滑动而以特别简单的方式来拆卸模块10。 
在图6和7中所示的第二实施例中，与第一实施例的元件类似的元件通过增加了100的相同标号表示。根据此第二实施例的安装系统 101与第一实施例的安装系统之间的唯一差别在于支承件的结构。更精确而言，在此第二实施例中，每个支承件140的搭扣配合部142和联接部144彼此分离并且通过结合部146彼此连接。换言之，联接部144不再形成搭扣配合部142的侧向支腿，而是通过结合部146连接到部142的侧向支腿148上。如图7中所示，对于每个支承件140而言，侧向支腿147的后表面与联接部144除特征145以外的前表面之间的距离通过d表示。 
如上所述，安装系统101的每个紧固件120和每个支承件140均由电绝缘材料特别是聚合物或者包括聚合物基质的复合材料制成。特别地，每个支承件140均有利地在包括通过电绝缘纤维加强的聚合物基质的复合材料中注射模制成单个件。每个支承件140的结构均在图6和7中非常示意性地示出。特别地，确保支承件140具有充分的机械强度所需的用于加强结合部146的元件在这些附图中未示出。 
与每个模块110相关联的支承件140被选择成使得距离d对于被搭扣配合在结构130的上横梁137上的该模块的第一对支承件与对于被搭扣配合在下横梁137上的该模块的第二对支承件不同。如图6中所示，被搭扣配合在上横梁137上的第一对支承件140的距离d1小于被搭扣配合在下横梁137上的第二对支承件140的距离d2。因此，当每个模块均附接到该结构上时，该模块相对于模块到该结构的附接平面π以约10°的角度β倾斜。结果是模块110在结构130上的台阶式、鹅卵石状布置。模块110的此类台阶式布置防止了污物或雪停留在两个邻近的模块之间并因此限制了模块变脏。 
在此实施例中，在该模块到横梁137的每个附接区域内，当紧固件120联接到支承件140上时，定位在横梁137与后电极116(其为光电池113的最接近金属横梁137的导电元件)之间的电绝缘材料沿垂直于模块110的平面的方向的总厚度e112+e120+d为至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm。在此情形中，中间电绝缘材料既包括空气，又包括组成后衬底112、紧固件120和支承件140的材料。 有利地，由于在该安装系统的每个支承件的搭扣配合部和联接部之间提供了空间，所以改善了模块后方的空气由于对流而引起的循环，并因此改善了模块的冷却。 
根据此第二实施例的安装系统101的支承件140可以在两个不同的批次中制造，一个批次具有以距离d1分离的部142和144而另一个批次具有以距离d2分离的部142和144。作为一种变型，支承件140可根据包括用于调节部142和144之间的距离的装置例如凹槽系统的单个模板来制造。在此情形中，部142和144之间的结合区域被提供了特别加强，使得支承件保持充分的机械强度。 
在图8和9中所示的第三实施例中，与第一实施例的元件类似的元件通过增加了200的相同标号表示。根据此第三实施例的安装系统201与第一实施例的安装系统的不同之处在于紧固件220设计为与结构230的横梁237直接联接。更精确而言，每个横梁237均包括台肩238，该台肩238由于模块210到结构230的附接平面π的倾斜而远离地面向上定向。为了将光伏模块210附接到金属结构230上，该模块的四个紧固件220中的每一个均包括设计为与横梁237的台肩238配合的钩部228。紧固件220的钩部228能够通过该钩部沿图9中的箭头F3的方向相对于该台肩的滑移而与横梁237的台肩238接合。 
当紧固件220的钩部228与横梁237的台肩238接合时，该紧固件与该横梁联接并且此联接是可逆的。模块210在其四个紧固件220成对地与两个相邻的横梁237接合时附接到结构230上，横梁中的一个位于另一个上方。在此实施例中，每个紧固件220均由电绝缘材料特别是聚合物或者包括聚合物基质和电绝缘纤维的复合材料制成。在模块210到横梁237的每个附接区域内，定位在金属横梁237与后电极216(其为光电池213的最接近横梁237的导电元件)之间的电绝缘材料沿垂直于模块210的平面的方向的总厚度e212+e220为至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm。因此，光伏模块210的导电元件在该模块到该结构的每个附接区域内相对于金属结构230是电绝 缘的，这些区域是其中该模块的光电池接近该结构的唯一区域。 
如通过上述实施例清楚所示，根据本发明的安装系统保证了，在其中光伏模块的该或每个光电池接近其安装结构的接地金属部的每个区域内，一定厚度的电绝缘材料介于该金属部与该光电池的导电元件的最接近部(也就是说前述实例中的后电极)之间。有利地，在其中该模块的该或每个光电池接近其安装结构的接地金属部的每个区域内，定位在该结构的金属部与该光电池的导电元件的最接近部之间的电绝缘材料沿垂直于该模块的平面的方向的厚度为至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm。 
凭借此布置，该模块的每个导电元件均为电绝缘的并且相对于该安装结构的任何接地金属部均保持一定距离，从而能够减小该模块所暴露的电场强度。因此，根据本发明的安装系统避免了模块在发电系统中的高电压下特别是在大于几百伏的电压下损坏的风险，由此延长了模块的寿命。对于薄膜光伏模块而言在高电压下很有可能的损坏机制的一个实例是分层。因此，根据本发明的安装系统可实现高于500V和甚至高于1000V的较高系统电压的使用。 
另外，根据本发明的安装系统能够实现通过紧固件的特征与结构直接接合或者与被固定在该结构上的支承件接合而将光伏模块快速且容易地安装在该结构上而不需要任何特殊工具。此接合仅通过使每个模块相对于该结构滑动直到特征的相对形状引起的固定不动来实现。所获得的模块到该结构的附接可靠而且强健。特别地，凭借紧固件在每个模块的后表面上的均匀分布，模块的抗负载性令人满意。此外，根据本发明获得的模块在结构上的组装是可逆的，由此使得在模块故障的情况下能够从该结构单独拆卸该模块。 
构成根据本发明的安装系统的元件，即紧固件和可选地支承件，具有特别是通过聚合材料的注射模制而制造简单且经济的优点。由聚合材料制成的紧固件和支承件还能够通过弹性变形而吸收模块相对于它们的安装结构的振动移动，振动移动例如在风的作用下容易发 生。这样的结果是衰减了与此类振动移动相关的噪音。 
最后，凭借根据本发明的安装系统的使用，不再需要具有在该模块的周边周围的接地框架来将模块附接到结构上。因此，该模块的整个活动表面暴露于太阳辐射，由此保证了该模块的最佳效率。 
本发明并不限于所描述和示出的实例。特别地，在以上实例中，光伏模块是无框模块。作为变型，模块可包括框架，优选非金属框架，使得在安装好的构造中该模块的每个光电池的导电元件均与任何接地金属部保持一定距离。如上所述，每个光电池的导电元件均包括该电池的前电极和后电极，但也可包括汇流排或电连接件，这些在附图中未示出。 
根据本发明的安装系统也可使用在模块和接纳结构上的分布形状或模式与上述形状和模式不同的紧固件和支承件，或者甚至不同数量的紧固件和支承件。一旦将模块附接到该结构上，便可特别是根据模块上的预期载荷例如风载荷或雪载荷来修改这些参数。如上所述，紧固件有利地均匀分布在该模块的后表面上以便加强该模块的结构。因此，当每个模块均必须承受特别重的载荷时，除如图5中所示定位在该模块的后表面12A的每个象限中的紧固件外，例如还可设置相对于该模块居中安放的第五紧固件并且连接上、下横梁，以通过中央梁接纳支承件，该第五支承件可直接地或者经由被搭扣配合在该结构上的第五支承件联接到该中央梁上。 
当模块的紧固件设计为联接到被固定在该安装结构上的支承件上时，与第一实施例和第二实施例中一样，支承件可由金属而不是电绝缘材料制成。在此情形中，二者均由电绝缘材料制成的后衬底和紧固件的总厚度e12+e20、e112+e120有利地为至少7mm，优选至少10mm，且更优选至少12mm，以便保证一方面模块的该或每个光电池的导电元件之间和另一方面金属支承件之间的充足距离，金属支承件由于它们的导电性而在它们过于靠近模块的情况下容易在高电压下损坏模块。 
模块在该结构上的台阶式、鹅卵石状布置(其为用于限制模块变脏的有利布置)也可通过如在第二实施例中所述修改根据本发明的安装系统的支承件的结构以外的方法来获得，其中搭扣配合部与联接部之间的所提供的距离因支承件而异。特别地，可通过修改紧固件的结构或模块的接纳结构而非支承件的结构来获得模块的此类台阶式布置。为了获得模块的台阶式布置而对接纳结构进行的修改在图10中示出。 
在此图中，安装系统为第一实施例的安装系统，但横梁37并非直接连接到结构30的梁35上，而是连接到从该梁35突出的杆件39上。更精确而言，如图10中所示，对于待附接到结构30上的每个模块10，用于接纳该模块的上横梁37连接到具有长度d1的突出杆件39上，而用于接纳该模块的下横梁37连接到具有大于d1的长度d2的突出杆件39上。因此，在其中支承件40被搭扣配合在本身附接到突出杆件39上的横梁37上并且其中紧固件20联接到支承件40上的构造中，每个模块均相对于平面π以大约10°的角度β倾斜。 
最后，根据本发明的安装系统可用于将光伏模块安装在任何类型的接纳结构上，特别是地面安装系统的安装结构、屋顶或建筑物正面上。 

Claims (12)

1.一种用于将光伏模块(10；110；210)安装在至少部分地由金属制成的结构(30；130；230)上的安装系统(1；101；201)，所述光伏模块包括至少一个光电池(13；113；213)，所述光电池包括导电元件(14，16；114，116；214，216)，其特征在于，所述安装系统在其中在安装好的构造中所述光电池(13；113；213)接近所述结构(30；130；230)的接地金属部(37；137；237)的每个区域内均包括定位在金属部(37；137；237)与所述光电池的所述导电元件的最接近部(16；116；216)之间的至少一个电绝缘元件(12，20，44；112，120，144，146，148；212，220)，所述金属部(37；137；237)与所述光电池的所述导电元件的所述最接近部(16；116；216)之间的电绝缘材料的总厚度为至少7mm。
2.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，所述至少一个电绝缘元件包括所述光伏模块(10；110；210)的后衬底(12；122；212)，所述后衬底由电绝缘材料制成。
3.根据权利要求2所述的安装系统，其特征在于，其中在安装好的构造中所述光电池(13；113；213)接近所述结构(30；130；230)的接地金属部(37；137；237)的至少一个区域是所述模块(10；110；210)在所述结构上的附接区域，并且所述至少一个电绝缘元件包括被固定在所述后衬底(12；112；212)的后表面(12A；112A；212A)上的紧固件(20；120；220)。
4.根据权利要求3所述的安装系统，其特征在于，所述紧固件(220)设计为与所述结构的所述金属部(237)直接联接，以将所述模块(210)附接到所述结构上。
5.根据权利要求3所述的安装系统，其特征在于，此附接区域中的所述至少一个电绝缘元件还包括支承件(40；140)的至少一个部(44；144，146，148)，所述支承件(40；140)被固定在所述结构(30；130) 的所述金属部(37；137)上，所述紧固件(20；120)设计为与所述支承件(40；140)的所述部(44；144，146，148)联接，以将所述模块(10；110)附接到所述结构上。
6.根据权利要求5所述的安装系统，其特征在于，所述紧固件(20；120)包括设计为与所述支承件(40；140)的所述部(44；144)的互补的凹陷或突出特征(45；145)接合的突出或凹陷特征(25；125)，所述紧固件和所述支承件设计为通过它们各自的特征的接合而彼此联接。
7.根据权利要求5所述的安装系统，其特征在于，所述支承件(40；140)通过搭扣配合而被固定在所述结构(30；130)的所述金属部(37；137)上。
8.根据权利要求3所述的安装系统，其特征在于，所述安装系统包括被固定在所述后衬底(12；112；212)的所述后表面(12A；112A；212A)上的至少两个紧固件(20；120；220)，所述紧固件均匀地分布在所述表面(12A；112A；212A)上并且相对于所述模块的周缘(18，19)向内偏移。
9.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，其中在安装好的构造中所述光电池(13；113；213)接近所述结构(30；130；230)的接地金属部(37；137；237)的每个区域均是所述模块(10；110；210)到所述结构的附接区域。
10.根据权利要求1所述的安装系统，其特征在于，所述光伏模块不具有金属框架。
11.一种包括至少部分地由金属制成的结构(30；130；230)和安装在所述结构上的至少一个光伏模块(10；110；210)的组件，其特征在于，所述模块(10；110；210)借助于根据前述权利要求中任一项所述的安装系统(1；101；201)安装在所述结构(30；130；230)上。
12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于，所述组件为高电压发电系统。 
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