TWI737964B - 重疊式太陽能發電系統與太陽能發電模組 - Google Patents

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郭長信
張家昇
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Abstract

一種太陽能發電系統，係由複數個太陽能發電模組，以相互疊置的方式，組合而成；其中，每一個太陽能發電模組包含有一支撐座以及一太陽能發電組合；該太陽能發電組合裝設於該支撐座，將太陽能轉換為電能；該太陽能發電組合具有一蓋板以及複數個太陽能發電單元；該等太陽能發電單元以串聯的方式相互電性連接。當二該太陽能發電模組組合在一起時，該二太陽能發電模組具有一部份相重疊，且該二太陽能發電組合具有一部份相重疊。

Description

重疊式太陽能發電系統與太陽能發電模組
本發明係一種關於太陽能發電的技術領域，特別是指重疊式太陽能發電系統與太陽能發電模組。
用於產生電能的太陽能模組通常包括複數太陽能發電單元。通過光伏效應，致使各該太陽能發電單元產生電能，並且再通過電連接的方式，使相鄰的太陽能發電模組彼此連接。然而，一般的太陽能發電模組都只有兩條輸出線，其中一條輸出正電，另一條輸出負電。此種模組只能互相串聯，無法對接互相並聯而提高輸出電流。
美國US8713861號專利案揭示一種太陽能發電系統，係由複數個太陽能瓦(tile)所組成。該等太陽能瓦是以邊緣相互重疊的方式組合在一起，每一個太陽能瓦上設置有一太陽能發電組合(solar panel)，用以將太陽能轉換為電能。由於該等太陽能發電組合有防水及防漏電的設計需求，其邊緣部份都是無法發電之區域，雖然該等太陽能瓦有相互重疊的方式組合在一起，然而，此太陽能發電系統的太陽能發電組合的佔地面積相對於太陽能發電系統的總面積仍然不大，且太陽能發電組合之防水及防漏電的區域都是無法發電的區域，使 太陽能發電系統中具有一大部分的發電無效區域。畢竟，土地面積也是稀有的資源，提高可發電區域佔太陽能發電系統的百分比，也十分重要。
另外，US 6506970號專利案、US 10103684號專利案、US 2011/0100436號專利案、US 9960302號專利案，以及US8196360號專利案也揭示了類似的結構。
是以，如何增加有效接收太陽光的區域，以增進發電的單位面積效益，為目前太陽能發電系統設計的重要課題之一。
本發明的主要發明目的在於提供一種重疊式太陽能發電模組及系統，其可增加有效接收太陽光的區域，以增進發電的單位面積效益。
為達到上述的發明目的，本發明提供一種太陽能發電系統，係由複數個太陽能發電模組，以相互疊置的方式，組合而成；其中，每一個太陽能發電模組包含有一支撐座以及一太陽能發電組合；該太陽能發電組合裝設於該支撐座，將太陽能轉換為電能；該太陽能發電組合具有一蓋板以及複數個太陽能發電單元；該等太陽能發電單元以串聯的方式相互電性連接。
當二該太陽能發電模組組合在一起時，該二太陽能發電模組具有一部份相重疊，且該二太陽能發電組合具有一部份相重疊。
本發明更提供一種太陽能發電模組，包含有：一支撐座，具有一定位部；以及一太陽能發電組合，裝設於該支撐座，將太陽能轉換為電能；該太陽能發電組合具有一蓋板以及複數個太陽能發電單元；該等太陽能發電單元以串聯的方式電性連接。當二個太陽能發電模組組合在一起時，該二太陽能 發電模組經由該定位部定位結合，使該二太陽能發電模組具有一部份相重疊，且該二太陽能發電組合具有一部份相重疊。
以上即依本發明所揭示的目的與功效，茲舉出較佳實施例，並配合圖式詳細說明各構件結構及各構件組合形式。
10:太陽能發電模組
12:支撐座
121:第一端
122:第二端
123:第三端
124:第四端
14:太陽能發電組合
16:太陽能發電單元
18:蓋板
20:電路單元
22:定位部
24:對位部
30:定位部
32:結構架
321:連接件
O:重疊區域
第1圖係本發明第一較佳實施例之太陽能發電系統的外觀示意圖。
第2圖係本發明第一較佳實施例之太陽能發電模組的立體圖。
第3圖係本發明第一較佳實施例之太陽能發電系統的示意圖，顯示太陽能發電模組的疊置組合狀態。
第4圖係第3圖之局部放大圖。
第5圖係本發明第二較佳實施例之太陽能發電系統的示意圖，顯示太陽能發電模組的疊置組合狀態。
請參閱第1圖，本發明第一較佳實施例所提供之太陽能發電模組10具有一支撐座12以及一太陽能發電組合14。該支撐座12可為塑膠材料所製成，以利大量模製生產；也可以使用金屬(例如鋁構件或鋁架)組合而成。該太陽能發電組合14設置於該支撐座12上，具有複數個太陽能發電單元16以及一蓋板18。該等太陽能發電單元16為實質上能轉換太陽能成為電能之元件，其組成與習知之太陽能轉換單元相同，在此容不贅述。在本實施例中，該等太陽能發電單元16為呈長條狀的元件，其長寬比為40或更高。在本實施例中，該等太陽能發電單元16的數量為72個或更多，呈平行狀貼附於該蓋板18的底 側面，且該等太陽能發電單元16以串聯的方式電性連接。該蓋板18是以玻璃所製成，具透光性，讓貼附於其底側面的太陽能發電單元16可接收光線。該蓋板18設置於該支撐座12，使該等太陽能發電單元16位於該蓋板18與該支撐座12之間。該支撐座12具有一電路單元20，電性連接至該等呈串聯狀態之太陽能發電單元16。
為後續說明方便，在此定義該支撐座12具有一第一端121與一第二端122；該第一端121與該第二端122位於沿該等太陽能發電單元16長軸向的相反兩側。該太陽能發電組合14的一端與該第一端121平齊，而另一端則與該第二端122間隔一預定距離，該電路單元20設置於此處。該支撐座12更具有一第三端123與一第四端124，位於該第一端121與該第二端122的相鄰兩側，或定義為位於垂直於該等太陽能發電單元16長軸向之方向的相反兩側。該太陽能發電組合14的一端與該第三端123平齊，而另一端則與該第四端124間隔一預定距離。
在該支撐座12的底側面，距離該第一端121一預定距離處，設置有一定位部22，而在該第二端122的端面上設置有一對位部24。在本實施例中，該定位部22為由該支撐座12底側面向外延伸之凸塊，而該對位部24則是設置於該第二端122端面上，對應於該定位部之形狀之凹槽。在另一實施例中，該對位部可為一平面，抵靠於該定位部。
請參閱第3圖與第4圖所示，本發明第一較佳實施例所提供之太陽能發電系統是由複數個太陽能發電模組10，以相互疊置的方式組合而成。其中，該太陽能發電模組10係以沿平行於該等太陽能發電單元16長軸向的方向與相鄰之太陽能發電模組10重疊。詳而言之，一太陽能發電模組10的第一 端121直接疊置於另一太陽能發電模組10的第二端122上方，使該太陽能發電模組10的定位部22定位結合於另一太陽能發電模組10的對位部24，以產生定位之作用，使該二太陽能發電模組10重疊。藉此，當二該太陽能發電模組10組合在一起時，該二太陽能發電模組10具有一部份相重疊，該二太陽能發電組合14雖未直接接觸，但在垂直投影面上具有一部份相重疊O(如第4圖所示)。
藉由以上，複數個太陽能發電模組10以相互疊置的方式組合在一起，且該等太陽能發電組合14亦具有相互重疊的配置，可以增加有效接收太陽光的區域，增進發電的單位面積效益。
請參閱第5圖所示，本發明第二較佳實施例所提供之太陽能發電模組10，主要結構與第一實施例相同，具有一支撐座12以及一太陽能發電組合14，且該支撐座12的底端具有一定位部30。該太陽能發電系統除具有複數個相互疊置的太陽能發電模組10外，更具有一結構架32，供將該等太陽能發電模組10固定於一特定之物件(例如：屋頂或地面)上。該結構架32具有複數個連接件321，與該等太陽能發電模組10的支撐座12的底側面接觸，並連接在一起。該定位部30為一由該支撐座12的底側延伸出的凸塊，與該結構架32的連接件321抵接，以達定位該等太陽能發電模組10之作用。與第一實施例相同，該等太陽能發電模組10以相互疊置的方式組合在一起，且該等太陽能發電組合14亦具有相互重疊的配置，可以增加有效接收太陽光的區域，增進發電的單位面積效益。
上述實施例僅為例示性說明本發明之技術及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技術人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的 情況下，對上述實施例進行修改及變化，因此本發明之權利保護範圍應如後所述之申請專利範圍所列。
10:太陽能發電模組
12:支撐座
121:第一端
122:第二端
123:第三端
124:第四端
14:太陽能發電組合
16:太陽能發電單元
18:蓋板
20:電路單元
22:定位部
24:對位部

Claims (12)

  1. 一種太陽能發電系統，係由複數個太陽能發電模組，以相互疊置的方式，組合而成；至少包含一個上方太陽能發電模組，及一個設置於該上方太陽能發電模組下方之下方太陽能發電模組；其中，每一個太陽能發電模組包含有一支撐座、一電路單元以及一太陽能發電組合；該太陽能發電組合裝設於該支撐座，將太陽能轉換為電能；該太陽能發電組合具有一蓋板以及複數個太陽能發電單元；該等太陽能發電單元以串聯的方式相互電性連接；該電路單元裝設於該支撐座，並電性連接至該等太陽能發電單元；當該上方太陽能發電模組和該下方太陽能發電模組組合在一起時，該二太陽能發電模組具有一部份相重疊，其中，該上方太陽能發電模組遮蓋該下方太陽能發電模組之太陽能發電組合之一部份，且該上方太陽能發電模組之太陽能發電組合遮蓋該下方之太陽能發電模組之太陽能發電組合之一部份。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電系統，其中該支撐座設置有一定位部以及一對位部，當二該太陽能發電模組疊置在一起時，其中一太陽能發電模組的定位部與另一太陽能發電模組的對位部定位結合。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電系統，其中該支撐座設置有一定位部，與一結構架定位結合。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能發電系統，其中該等太陽能發電單元為呈長條狀，以相互平行的方式，設置於該蓋板的下方。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之太陽能發電系統，其中該等太陽能發電單元的數量大於或等於72。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之太陽能發電系統，其中該太陽能發電模組係沿平行於該等太陽能發電單元長軸向的方向與相鄰之太陽能發電模組重疊。
  7. 一種太陽能發電模組，包含有：一支撐座，具有一定位部；一太陽能發電組合，裝設於該支撐座，將太陽能轉換為電能；該太陽能發電組合具有一蓋板以及複數個太陽能發電單元；該等太陽能發電單元以串聯的方式電性連接；以及一電路單元，裝設於該支撐座，並電性連接至該等太陽能發電單元；當二個太陽能發電模組組合在一起時，該二太陽能發電模組經由該定位部定位結合，使該二太陽能發電模組具有一部份相重疊，其中，位於上方之該太陽能發電模組遮蓋位於下方之該太陽能發電模組之太陽能發電組合之一部份，且該上方太陽能發電模組之太陽能發電組合遮蓋該下方之太陽能發電模組之太陽能發電組合之一部份。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電模組，其中該支撐座具有一對位部，當二該太陽能發電模組疊置在一起時，其中一太陽能發電模組的定位部與另一太陽能發電模組的對位部定位結合。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電模組，其中該支撐座之定位部與一結構架定位結合。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電模組，其中該等太陽能發電單元為呈長條狀，以相互平行的方式，設置於該蓋板的下方。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之太陽能發電模組，其中該等太陽能發電單元的數量大於或等於72。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之太陽能發電模組，其中該太陽能發電模組係沿平行於該等太陽能發電單元長軸向的方向與相鄰之太陽能發電模組重疊。
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