TWI791522B - 用於薄晶圓之具成本效益的框架設計 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種細長型太陽能模組。該太陽能模組其包含一太陽能層板其包含插入於一透明前蓋薄片與一後蓋薄片之間的複數之太陽能電池，一框架其在該太陽能層板之側向邊緣處將該太陽能層板圍繞以及至少一強化支架其係布置位在該太陽能層板之一後表面處介於該框架之相對部分之間。其中，該框架具有一框架表面及一框架厚度，該框架之一長度乘上該框架之一寬度而界定該框架表面。介於該框架表面與該框架厚度之間的一比值係介於45000與70000之間，優選地介於50000與65000之間而更為優選地介於53000與57000之間，該框架之尺寸係以公厘為單位測量。例如，該框架可具有小於35公厘，小於33公厘或甚至小於31公厘的一厚度。具體地，該框架可具有一長度1665公厘、一寬度991公厘及一厚度30公厘。由於該減小的厚度，例如，僅30公厘，與典型地具有超過38公厘的傳統式太陽能模組比較，該太陽能模組具有一減小的容積在該模組運送至一目的地處所期間係為有益的。然而，該厚度已最佳化，結合該等強化支架，仍對該太陽能模組提供足夠的機械穩定性。

Description

用於薄晶圓之具成本效益的框架設計

發明領域 本發明係有關於一種太陽能模組。

發明背景 太陽能電池係為光伏裝置其適用於藉由光伏效應將太陽光轉換成電力。一般而言，多樣性之太陽能電池係以串聯及/或並聯方式電氣地互連，為了形成太陽能電池串。該等串接著包括在一層板(於一些先前公開案以及對於本專利申請案的優先權申請案中，其亦視為一種“超基板(superstrate)”)中，其中一透明的前蓋薄片與一後蓋薄片包括在二蓋薄片之間插入的該串。例如，該前蓋薄片可包含一玻璃薄片以及一封裝物諸如一乙烯醋酸乙烯酯(EVA)層或是另一封裝材料層並且可為高度地透光以致太陽光可有效地傳輸至該等太陽能電池。該後蓋薄片可與該前蓋薄片有相似的構造，亦即，可為透明的，或可搭配一非透明構造諸如一金屬薄片。該層板可保護該太陽能電池串不受機械性以及化學性二種影響。該層板典型地係由一框架圍繞，主要的原因是為了增加機械穩定性。

傳統上，太陽能模組經設計俾以滿足高機械性需求及/或耐久性需求及/或製造成本需求。因此，幾何性、構造及/或太陽能模組組件經選定並經設計俾以符合該等需求。

發明概要 具有對於能夠降低總體系統成本而同時達成，尤其，諸如優越的機械穩定性及/或高耐久性之進一步需求的一種改良式太陽能模組的需要。

本發明之獨立請求項的太陽能模組可符合該需要。於該等獨立請求項以及說明書中定義有利的具體實施例。

根據本發明之一觀點，提出一種太陽能模組其包含一太陽能層板、一框架及至少一強化支架。該太陽能層板包含插入於一透明前蓋薄片與一後蓋薄片之間的複數之太陽能電池。該框架在該太陽能層板之側向邊緣處將該太陽能層板圍繞。該框架具有一框架表面及一框架厚度，該框架之一長度乘上該框架之一寬度而界定該框架表面。該強化支架係布置位在該太陽能層板之一後表面處介於該框架之相對部分之間。其中介於該框架表面與該框架厚度之間的一比值係介於45000與70000之間，優選地介於50000與70000之間而更為優選地介於53000與67000之間或53000與60000之間，該框架之尺寸係以公厘為單位測量。

與本發明之具體實施例有關的原理可理解為依據以下的觀念與認知，除此之外並不限制本發明之範疇：

如以上簡要地指示，太陽能模組傳統上主要已相關於機械性需求及/或耐久性需求及/或製造成本需求作最佳化。易言之，太陽能模組之該等組件經選定並經設計以致該太陽能模組能夠抵擋作用於其上的典型的力量並保護該易碎太陽能電池至少超過20年。此外，該等組件經選定俾以降低組件成本。

然而，儘管多年來對於太陽能模組的總生產成本已顯著地降低，但其他對於總體系統成本的影響已變得越來越顯著。例如，已發現的是該總體系統成本中，亦即，包括用於生產太陽能模組之成本以及用於在一目的地場所安裝該太陽能模組之成本，用於將該太陽能模組運送至該目的地場所之成本的總成本會穩定地增加。

因此，就運送成本本身而言，諸如裝運成本，主要地係由所運送的容積而決定，已發現的是總體系統成本可藉由減小該等太陽能模組之該容積而降低。該容積係藉由該太陽能模組之一表面及一厚度所決定。然而，一方面，太陽能模組之該表面的面積當此面積直接地與可由該太陽能模組所收集之該太陽光電力相互關聯時當然可不減小。另一方面，儘管該太陽能模組之厚度能夠減小而不致降低該模組的電力產生，但該厚度之減小一般而言降低了該太陽能模組的機械穩定性。

因此，必需尋求與一傳統式太陽能模組相較具有減小的太陽能模組之容積而仍然可保證足夠的機械堅固性以獲得令人滿意之耐用性二者的一折衷方案。

為了決定該折衷方案，本發明之該等發明人已發現的是必需執行與該模組其之幾何形狀、結構及機械特性有關的最佳化，其中必需考慮影響該最佳化結果的不同參數。於該最佳化中，可考慮不同的影響數值及確定參數，諸如，尤其： - 不同模組組件之尺寸及幾何形狀，例如，形成該框架之輪廓及支架的厚度、該層板之厚度等； - 於不同模組組件中所使用的材料之機械特性； - 不同模組組件彼此相關的相對定位； - 對於該太陽能模組一旦經機械性負載的變形及/或劣化之可容許極限； - 等等。

該最佳化步驟可包含： - 與組件或是該整個太陽能模組一旦經機械負載之機械性表現有關的使用該太陽能模組之組件及/或使用該整個太陽能模組的實驗； - 與該太陽能模組之組件有關及/或與該整個太陽能模組有關的電腦為本的建模及/或模擬，包括，例如，組件或是該整個太陽能模組一旦經機械負載之機械表現的有限元素法(FEM)分析及/或多維模擬； - 從較為早期的太陽能模組之現場應用所獲得的經驗； - 等等。

例如，實驗及/或建模/模擬可假設的是一壓力負荷作用在該太陽能模組上。實際上，該壓力負荷可由，例如，風、雪等作用在該太陽能模組上而產生。因而可分析該太陽能模組一經承受該負荷之表現。例如，該壓力負荷典型地致使該太陽能模組產生一些變形，結合該層板的一些撓曲。由於該變形及撓曲，該層板以及特別是其之太陽能電池可能劣化，例如，由於部分的破損。最後，模組輸出可能劣化。一般而言，假設最大為5%的劣化係為可接受的，如於IEC61215標準所定義。

該以上提及的折衷方案係供有根據本發明之以上觀點的太陽能模組。其中，一方面，該太陽能模組包含至少一強化支架。該支架係經組配及布置俾以改良該太陽能模組的穩定性，特別是其之勁度。另一方面，該太陽能模組之該框架的厚度係經最佳化。已發現的是在該框架表面與該框架厚度(以公厘為單位測量)之間具有介於45000與70000之間的一比值，優選地介於53000與60000之間，可行的最佳條件中該太陽能模組具有小的容積而同時仍係具足夠的穩定性。

應提及的是，於此，該用語“框架表面”可理解為藉由該模組的框架之外圍輪廓所圍繞的表面並亦可視為模組表面或是模組面積。

根據一具體實施例，該框架可具有小於35公厘的一厚度，優選地小於33公厘或甚至小於31公厘。例如，該厚度可介於28公厘與31公厘之間，或更為具體地，該厚度實質上可為30公厘。

根據一特定的具體實施例，該框架具有一1665 ± x公厘之長度，亦即，於該模組之一縱向方向上測量的尺寸，一991 ± y公厘之寬度，亦即，於該模組之一橫向方向上測量的尺寸以及一30 ± z公厘之厚度，其中x、y、z容限為x＜5公厘，y＜5公厘及z＜2公厘，優選地x＜3公厘，y＜3公厘及z＜1公厘。

特別地，該太陽能模組可具有與傳統式太陽能模組相同或相似的長度與寬度尺寸。然而，儘管該等傳統式太陽能模組之厚度典型地係為38公厘或更大，但於此建議該太陽能模組可具有介於28與32公厘之間，優選地為30公厘，的一實質上較小的厚度。該等較薄的模組已發現仍展現足夠的機械穩定性，特別是在利用一或是優選地更多的支架支撐該周圍框架以提供該穩定性時。另一方面，當與傳統式太陽能模組比較時，該等太陽能模組的一容積可減小約30%，從而，尤其，能夠顯著地降低運送成本。

根據一具體實施例，該前蓋薄片包含一具有介於2.7公厘與3.1公厘之間的一厚度之玻璃薄片，優選地厚度介於2.8公厘與3.05公厘之間，更為優選地厚度為2.8公厘或是厚度為3.05公厘。

已發現的是，儘管傳統式太陽能模組典型地係配置具有一前蓋薄片，其具有厚度為3.2公厘或是更大的一玻璃薄片，但是厚度介於2.7公厘與3.1公厘之間的一玻璃薄片，或優選地厚度為2.8公厘或3.05公厘，顯現能夠充分地用於提供該前蓋之所需的機械穩定性俾以抵擋例如，冰雹、風負荷等。

藉由減小該前蓋之該玻璃薄片的厚度，不僅其之容積同時其之重量可顯著地減小而未過度地削弱該太陽能模組之機械整體性。再者，可降低用於該玻璃薄片之成本，該等成本顯著地會增加現代太陽能模組之總組件成本。

根據一具體實施例，該強化支架係電氣地連接至該框架。

由於該電氣連接，當該太陽能模組之該框架係典型地電氣接地時，可避免該等支架之任何的充電。這在該等支架係以諸如金屬的一導電材料製成的例子中可為特別地重要。

根據一具體實施例，該太陽能模組進一步包含與該框架相配合的一間隔元件，俾以在朝向該層板的一方向上推動該強化支架。

一般而言，該支架應支援該太陽能模組的穩定性。特別地，該支架可於層板的後側邊支撐該層板。為了該目的，該支架可與該層板的後側邊毗鄰並可藉由該間隔件壓按頂著此後側邊。

其中，在一側邊上，該間隔元件(或簡稱為“間隔件”)可固定至及/或藉由該框架壓按。在另一側邊上，該間隔件可固定在及/或於頂著該層板之該後側邊的一方向上推動該支架。

根據一具體實施例，該框架包含伸長的中空輪廓。該等每一中空輪廓包含一第一凸緣及一第二凸緣。該第一凸緣自該中空輪廓之一上部分延伸從而形成一夾持部分用於在該第一凸緣與該中空輪廓之間夾持該層板。該第二凸緣於朝向該框架的一中心的一方向上自該中空輪廓之一下部分延伸。

易言之，該框架可由複數之中空輪廓組成，其可經組配諸如一起地形成該框架。每一輪廓可具有一線性延伸部分並可具有將該中空輪廓之一內部容積圍繞之壁部分。典型地，該等中空輪廓可具有一矩形或是類矩形橫截面。

就該中空輪廓之該等壁部分而言，該第一凸緣可以一方式自該輪廓之該上部分突出，例如，以致該第一凸緣之一懸臂部分與該中空輪廓之一上壁部分平行地延伸。於該構態中，該層板可利用其之外邊緣區域夾持在該中空輪廓之該第一凸緣與該上壁部分之間。

再者，該第二凸緣可於朝向該框架之該中心的一方向上自該輪廓的該下部分突出。因此，該第二凸緣實質上可平行於在該第一凸緣之該夾持部分中被夾持的該層板延伸。該第二凸緣可使用作為一逆向軸承用於在頂著該層板之該後側表面的一方向上壓按該(等)支架。

例如，根據一具體實施例，該強化支架之端部可被插入在該層板與該框架之該第二凸緣之間。

易言之，該層板可被夾持於該框架的中空輪廓之一上壁部分與其之第一凸緣之間，而自該中空輪廓之該下部分突出的該第二凸緣係顯著地與該層板間隔開。於該構態中，該等支架可被插入在該層板與該框架之該第二凸緣之間。適合的間隔件接著可被固定至該框架或與該框架配合俾以於朝向該層板的一方向上壓按該支架。

例如，根據一具體實施例，一間隔元件可被插入在該強化支架的一端部與該框架之該第二凸緣之間。該間隔元件可用於在該強化支架與該框架之間建立電氣接觸。再者，該間隔元件可用於壓按該支架頂著該層板之該後側邊。

因此，一旦裝配該太陽能模組，該框架首先可藉由利用其之第一凸緣將其之複數中空輪廓壓按在該層板的邊緣區域上俾以被夾持在該等層板邊緣區域。此外，鄰近中空輪廓可於其之端部處利用角落鍵部分相互地機械連接。一旦完成裝配該太陽能模組，該一或更多的支架可以其之端部插入在該層板與朝向該太陽能模組之該中心突出的該框架之該第二凸緣的一部分之間。然而，除此之外在該等支架與該等第二凸緣之間，典型地具有一間隙，該支架會妨礙正確地組配該框架。為了閉合該間隙，可在其中之一的第二凸緣與一支架的一相鄰端部部分之間插入一間隔件。其中，該間隔件之厚度可稍微較該間隙為厚以致在插入該間隔件時，該間隔件在朝向該層板的該方向上壓按該支架之該端部。

根據一具體實施例，該間隔件係以一導電材料製成。

易言之，該間隔件可以諸如金屬的導電材料製成或是由之組成。因此，該間隔件可提供用於在該支架與該框架之間電連接。

因此，例如，藉由將該間隔件壓按在一支架的一端部與該框架之一相鄰第二凸緣之間的該間隙中或是藉由以另一方式將該間隔件附裝至該框架俾以接觸並將該支架推向該層板，不僅可在該支架上建立機械壓力用於支撐該層板亦可建立該支架電連接至該電接地框架。

根據一具體實施例，該間隔件可包含至少一壓按進入該框架的脊狀部分。

提供該脊狀部分為了改良介於該間隔件與位在一側邊上，該框架之該第二凸緣的相鄰部分，以及位在另一側邊上，一支架之相鄰部分之間的電氣連接。脊狀部分可為該間隔件的一部分其係自該間隔件的一一般表面突出且其優選地形成一尖銳邊緣或是尖銳尖端。

特別地，已發現的是該框架及/或該支架可以鋁製成，其典型地在其之表面處具有一隔離氧化物層，特別是如有附加陽極處理。因此，藉由簡單機械地接觸該等鋁質組件的一表面，在所有的事例中無法在該等組件與該間隔件之間建立可靠的電氣接觸。

讓該間隔件包含一或更多脊狀部分，一旦將該間隔件壓按在該第二凸緣與該支架之間的該間隙中，該等脊狀部分可被壓按進入該框架之該表面，特別是其之第二凸緣。其中，該脊狀部分可為尖銳邊緣的俾以能夠刮刷任一氧化物層。從而，該脊狀部分可貫穿任一氧化物層藉此建立可靠的電氣連接。可在該間隔件處於一側邊上，與該框架之該第二凸緣相對，在另一側邊上，與該支架相對的任一表面或是二表面上提供脊狀部分。該(等)脊狀部分可為該間隔件的一整體部分。

根據一具體實施例，就對將該間隔件插入在該框架之該第二凸緣與該支架之間的一可交替方案而言，或是併設置，該間隔件可螺合至該框架。

其中，例如，一螺釘可貫穿該框架之該第二凸緣及/或該間隔件，從而亦貫穿其之表面處的任何氧化物層。該螺釘可為諸如金屬的一導電材料。因此，藉由該螺合方式，該間隔件不但可機械地附裝至該框架而且可電氣地連接至該框架。

根據一具體實施例，該強化支架可黏合至該層板的一後表面。

易言之，該強化支架不但可因間隔件反壓頂著該框架之該等部分的作用而朝向該層板之該後表面壓按，而且可藉由將其黏合而直接地固定至該層板的該後表面。

特別地，一旦裝配該太陽能模組，有利的是首先將該(等)支架附裝至該層板的該後表面以致接著可一起地處理該層板與該等附裝的支架。只有這樣的情況，該框架可經裝配以及可附加地藉由該等間隔件與該框架相互作用而將該等支架朝向該層板壓按。

該等支架例如使用矽氧樹脂製成或是黏著膠帶製成的條帶可被膠合至該層板之該後表面。

一旦將該太陽能模組之機械特性最佳化，已發現的是特別地該等強化支架之數目、該等強化支架之定位及/或該等強化支架之幾何形狀與橫截面可顯著地影響該太陽能模組之穩定性。

一般而言，一或更多的強化支架能夠與縱方向平行、與橫方向平行、於一對角線方向等布置。再者，強化支架於不同方向延伸之組合係為可行的。因此，強化支架的每一選擇將於特定處所機械地支撐該框架之外輪廓以及在特定方式下之影響例如，該框架之撓曲特性。

根據一具體實施例，在與該框架之一短邊緣平行，亦即，位於該模組的該橫向方向上布置該至少一強化支架。

典型地，一太陽能模組具有一非正方矩形的幾何形狀。儘管該等支架，原則上，可相對於該框架以不同的定向布置，但已發現的是將一或更多的支架平行於該框架之該短邊緣布置係為有利的。於該布置中，該等支架可最有效地支援該太陽能模組的穩定性。再者，該等支架可較短，從而節省該太陽能模組的材料成本及重量。

特別地，根據一具體實施例，該太陽能模組可包含至少二或是更多個，優選地剛好二個，相互平行地布置的強化支架。

儘管一單一支架已可改良該太陽能模組的穩定性，已發現的是，在典型的現代太陽能模組之尺寸下，在該層板之該後表面處相互平行地布置二支架可附加地改良該太陽能模組的穩定性而未過度地增加其之重量。當然，原則上，甚至可提供更多的支架並且將進一步地稍微增加該太陽能模組的穩定性。然而，具有三、四或甚至更多的支架，該太陽能模組的重量可過度地增加且未顯著地進一步改良其之穩定性。

根據一具體實施例，該等強化支架可具有一矩形橫截面。

複數不同型式的強化支架一旦納入該提出的太陽能模組即已經過測試或是模擬。例如，已調查具有T-輪廓、I-輪廓、H-輪廓、△-輪廓等的強化支柱。已發現的是具有矩形橫截面的一強化輪廓可於針對該太陽能模組的有益機械性質、可製造性與成本之間提供一有利的折衷方案。對於一精確的矩形橫截面的稍微變異，諸如圓滑的邊緣係為可接受的。

可注意的是本發明之具體實施例之可行的特徵及/或利益於此部分地係相關於太陽能模組以及部分地係相關於裝配該太陽能模組之一方式加以說明。熟知此技藝之人士將瞭解的是針對本發明之一太陽能模組之具體實施例所說明的特徵可產生於裝配該太陽能模組作業上的益處，反之亦然。再者，熟知此技藝之人士將瞭解的是不同具體實施例之特徵可與其他具體實施例之特徵結合或由之取代及/或可經修正為了達成本發明之進一步具體實施例。

較佳實施例之詳細說明 圖1係由不同透視圖顯示太陽能模組1。該太陽能模組1包含一層板3、一框架5及二強化支架7。再者，該太陽能模組1包含三接線盒8其包括旁通二極體，讓外的二接線盒8包含外部連接纜線。

將提及的是於圖1中該太陽能模組1的尺寸及具體布置係僅為示範的。例如，該模組1可具有不同的側向尺寸及/或該等支架7可布置在不同的位置。再者，替代如圖1中所顯示的三接線盒8，可提供更多或是較少的接線盒8。例如，僅有一接線盒8可布置接近該模組1之該等長或短邊緣的其中之一者。

如圖2中顯示，該太陽能層板3包含複數之太陽能電池9。該等太陽能電池9係藉由互連器11串聯地及/或平行地連接方式連接以形成串。該等太陽能電池9係插入在一透明前蓋薄片13與一後蓋薄片15之間，以發泡材料(EVA)17填充剩餘容積。於該顯示的實例中，該層板3包含具有一矩形幾何形狀的60個太陽能電池9，亦即，所謂的半切太陽能電池，具有156公厘的一長度以及78公厘的一寬度。

該框架5將該太陽能層板3於其之側面邊緣處將其圍繞。於所顯示的該實例中，具有其之框架5的該太陽能模組1具有長度為1665公厘以及寬度為991公厘的傳統側向尺寸大小。該等尺寸的容限為±2.5公厘。

與典型地具有超過38公厘之一厚度的傳統式太陽能模組比較，於此提出的該太陽能模組1具有約30公厘的一顯著較小的厚度。該太陽能模組1之此厚度主要地係以該框架5之該厚度表示。於此，在廣泛的優化努力之後，已發現的是對於該太陽能模組1而言具有30公厘的一厚度可提供足夠的機械穩定性及強度。

再者，例如，由於事實上使用一前蓋薄片13其中一玻璃薄片14具有一減小的厚度例如為3.05公厘或甚至僅為2.8公厘，替代具有3.2公厘或更高之厚度的傳統式玻璃薄片，所以該太陽能模組1之重量可為減小的。

該框架5係由複數伸長的中空輪廓19組成，如於圖3之橫截面視圖所顯示。該等中空輪廓19係為線性的並具有一矩形的橫截面。壁厚係約為1.3公厘。

一第一凸緣21自該等中空輪廓19的一上部分延伸。此第一凸緣21首先於該中空輪廓19的一高度方向(亦即，圖式中為垂直地)延伸並接著將其之懸臂部分23正交地彎曲進入一寬度方向(亦即，圖式中為水平地)俾以平行於該中空輪廓19的一上壁25延伸。從而，該第一凸緣21形成一夾持部分27用於將該層板3夾持在該懸臂部分23與該上壁25之間。該夾持部分27在該高度方向上具有一高度，與該層板3之該厚度一致或是稍大。因此，該層板3可被插入於該夾持部分27中並可使用，例如，黏合劑固定於其中。

一第二凸緣29於朝向該框架5的一中心之該中空輪廓19的該寬度方向上自該中空輪廓19的一下部分延伸。

該包括其之第一及第二凸緣21、29的整個中空輪廓19可以諸如鋁之金屬製成並可，例如，藉由擠製而製成為整體部分。於該圖式中賦予示範性尺寸。

如於圖4a、b中所示，該等支架7可為伸長的輪廓，例如，具有矩形橫截面並且優選地以諸如鋁之金屬製成。該等支架7可與該矩形層板3之該等短邊緣平行地布置並且與之距離600公厘。該等支架7之該定向與定位已發現對該太陽能模組提供最佳化機械特性。於一厚度方向上該等支架7之高度，例如，可為20公厘以及寬度可為22.55公厘。於端部區域31以及於一中心區域33處，提供黏合線控制條35。該等黏合線控制條35可為膠帶條，具有，例如，50公厘的一長度，6公厘的一寬度以及1公厘的一高度。

如於圖5中顯示，一旦裝配該太陽能模組1，該等支架7可使用，例如，矽氧樹脂膠合至該層板3之一後側邊。於此，該黏合線控制條35可決定矽氧樹脂膠合層37的厚度。從而，可精確地決定該等支架7相對於該層板3之該後表面的一位置。

在將該等支架7膠合至該層板3之後，可裝配該框架5。為此目的，該夾持部分27可於側面方向壓按在該層板3之邊緣區域上，以致該層板3被夾持在該等夾持部分27中。再者，預夾持角落鍵部分可在角落39處(見圖1)被插入該中空輪廓19中，相鄰的中空輪廓19之端部係以一矩形方式相互地毗連，從而電氣地連接該框架5之該等部分並提供機械穩定性。

儘管該層板3係直接地被壓按成一夾持構態進入該夾持部分27，該等支架7係經布置具有一間隙41其係存在於該等支架7之一後側邊與該中空輪廓19之該第二凸緣29的一相對側邊之間。一旦裝配該太陽能模組1，此間隙41係與一間隔元件43橋接。其中，該間隔元件43係順應並與該框架5配合以致其在朝向該等層板3的一方向上推動該支架7。

於圖5及6中所顯示的該實例中，該間隔元件43係以已彎曲成Ｕ形狀的一金屬薄片製成。此Ｕ形狀間隔元件43之一內腳件係插入該支架7的該內部容積中以及一外腳件47從而係經布置位在該支架7的該一外表面處。從而，當該間隔元件43之該外腳件47係稍微厚於該間隙41時，該等支架7係被朝向該層板3的一方向上壓按。

再者，於該間隔元件43之該外腳件47處提供脊狀部分45，該等脊狀部分45係在朝向該第二凸緣29的一方向上突出。因此，一旦將該框架5之該中空輪廓19壓按在該支架7上，該等脊狀部分45可刮刷掉該第二凸緣29之該鋁材質頂部上的任何氧化物層，從而在該框架5與該等支架7之間建立一可靠的電氣接觸。

圖7顯示具有一特別地設計的間隔元件43的另一示範性支架7。於此，與圖5之該實例相似，該間隔元件43係如前以一金屬薄片製成，其已彎曲成一U形狀並係配置具有已插入該支架7之該內部容積的一內腳件。該間隔元件43的一外腳件47係布置位在該支架7之一外表面處並包含自該支架7向外突出，亦即，朝向該第二凸緣29的三角形鼻狀件46，以及在一相反的方向上，亦即，朝向該支架7突出的三角形鼻狀件48。二型式之鼻狀件46、48在其之大部分的突出區域處具有一尖銳邊緣或是尖頭狀尖端。因此，一旦將該框架5之該中心輪廓19壓按在該支架7上，該等突出的鼻狀件46、48、45可刮刷掉該第二凸緣29之該鋁質材料頂部上的任何氧化物層，從而在該框架5與該等支架7之間建立一可靠的電氣接觸。

圖8及9顯示一可交替的實例，用於在朝向該層板3的一方向上壓按該支架7。於此實例中，使用一螺釘49將一間隔元件43’附裝至該框架5。該螺釘49向下達到該支架7並從而在該支架7與該框架5之間建立一電氣連接。該螺釘49之螺接可與該支架7之材料嚙合。該螺釘49可為埋頭孔方式與該第二凸緣29之一上表面齊平。

其中，該間隔元件43’在朝向該模組之中心所導向的一端部處具有一端部部分51，此端部部分51被彎曲成朝向該支架7的一向下的方向。因此，藉由將該間隔元件43’旋接至該框架5，此端部部分51係經壓按頂著該支架7之該後側邊，從而將該支架7推向該層板3。在該第二凸緣29之一下表面57與該支架7之一相對的上表面59之間保持一小的間隙55。

再者，該等間隔元件43’在導向遠離該模組之該中心的一端部處具有一相對的端部部分53。此相對的端部部分53係在一向上的方向上以一圓滑的構態彎曲。從而，該相對的端部部分53可使用作為一間隔件，一旦該等模組相互層疊例如，於裝運期間，用於將相鄰模組隔開。

圖10及11顯示另一可交替的實例用於在朝向該層板3的一方向上壓按該支架7。於此實例中，將一間隔元件43’’布置在該框架5之該中空輪廓19的該第二凸緣29與該支架7的一後側邊之間。該間隔元件43’’係以一螺釘49螺合至該第二凸緣29。

於圖8-11的該等實例中，該螺釘49可貫穿任何電氣隔離的氧化物層，從而可靠地將該框架5與該間隔元件43電氣互連，最後在該框架5與該支架7之間建立一電氣互連。

總結，本發明提出一種厚度減小的太陽能模組1。由於該減小的厚度，例如，僅30公厘，與典型地具有超過38公厘的傳統式太陽能模組比較，該太陽能模組1具有一減小的容積其係為有益的，尤其，在該模組1運送至一目的地處所期間。然而，該厚度已最佳化，結合該等強化支架7，仍對該太陽能模組1提供足夠的機械穩定性。

最後，應注意的是用語“包含”並未排除其他的元件或步驟以及用語“一個(a或an)”並未排除複數個。同時，與不同具體實施例相關聯說明的元件可加以結合。亦應注意的是於該等申請專利範圍中的代表符號不應視為限制該等申請專利範圍之範疇。

1‧‧‧太陽能模組3‧‧‧層板5‧‧‧框架7‧‧‧支架8‧‧‧接線盒9‧‧‧太陽能電池11‧‧‧互連器13‧‧‧前蓋薄片14‧‧‧玻璃薄片15‧‧‧後蓋薄片17‧‧‧發泡材料(EVA)19‧‧‧中空輪廓21‧‧‧第一凸緣23‧‧‧懸臂部分25‧‧‧中空輪廓之上壁27‧‧‧夾持部分29‧‧‧第二凸緣31‧‧‧端部區域33‧‧‧中心區域35‧‧‧黏合線控制條37‧‧‧矽氧樹脂膠合層39‧‧‧框架之角落41‧‧‧間隙43‧‧‧間隔元件45‧‧‧脊狀部分46‧‧‧自支架向外突出的鼻狀件47‧‧‧間隔元件之外腳件48‧‧‧朝向支架突出的鼻狀件49‧‧‧螺釘51‧‧‧間隔元件之端部部分53‧‧‧間隔元件之相對的端部部分55‧‧‧間隙57‧‧‧第二凸緣之下表面59‧‧‧支架之上表面

以下，於此將參考該等內附圖式加以說明。然而，該等圖式及說明皆不詮釋為限定本發明。

圖1顯示本發明之一具體實施例的一太陽能模組的一後側上的一俯視圖以及由正交側的側視圖。

圖2顯示穿過本發明之太陽能模組的一層板的一橫截面。

圖3顯示針對本發明之太陽能模組的一框架之一輪廓的一橫截面。

圖4a,b顯示位在本發明之太陽能模組的一支架上的一側視圖與一底視圖。

圖5顯示固定在本發明之模組的一層板上的一支架上之一透視圖。

圖6顯示穿過本發明之太陽能模組的一框架的一橫截面視圖。

圖7顯示供本發明之模組所用具有一間隔元件的另一支架的一透視圖。

圖8顯示本發明之太陽能模組的一間隔件布置的一透視圖。

圖9顯示穿過圖8之該間隔件布置的一橫截面視圖。

圖10顯示本發明之另一太陽能模組的一間隔件布置的一透視圖。

圖11顯示穿過圖10之該間隔件布置的一橫截面視圖。

該等圖式係僅為概略的呈現且非真實地按比例繪製。相同的代表符號指示相同或是相似的特徵。

1‧‧‧太陽能模組

3‧‧‧層板

5‧‧‧框架

7‧‧‧支架

8‧‧‧接線盒

39‧‧‧框架之角落

Claims (15)

1. 一種太陽能模組，其包含：一太陽能層板，其包含插入於一透明前蓋薄片與一後蓋薄片之間的複數太陽能電池；一框架，其在該太陽能層板之側向邊緣，圍繞該太陽能層板；至少一強化支架，其布置在該太陽能層板之一後表面，介於該框架的相對部分之間；一間隔元件，其與該框架相配合俾在朝向該層板的一方向上推壓該強化支架；其中該框架具有一框架表面及一框架厚度，該框架表面係由該框架之一長度乘以該框架之一寬度而界定；其中該框架表面與該框架厚度之間的比值係介於45000與70000之間，優選地介於50000與65000之間而更為優選地介於53000與57000之間，該框架之尺寸係以公厘來測量。
2. 如請求項1之太陽能模組，其中該框架具有小於35公厘的厚度，優選地小於33公厘以及更為優選地小於31公厘。
3. 如請求項1或2之太陽能模組，其中該框架具有1665±x公厘之長度，991±y公厘之寬度以及30±z公厘之厚度，其中x、y、z容限為x<5公厘，y<5公厘及z<2公厘，優選地x<3公厘，y<3公厘及z<1公厘。
4. 如請求項1之太陽能模組，其中該前蓋 薄片包含一具有介於2.7公厘與3.1公厘之間的厚度之玻璃薄片，優選地厚度為3.05公厘。
5. 如請求項1之太陽能模組，其中該強化支架係電氣地連接至該框架。
6. 如請求項1之太陽能模組，該框架包含伸長的中空輪廓，其具有：一第一凸緣，其自該中空輪廓之一上部分延伸，從而形成一夾持部分，用於在該第一凸緣與該中空輪廓之間夾持該層板；以及一第二凸緣，其在朝向該框架之中心的一方向上自該中空輪廓之一下部分延伸。
7. 如請求項6之太陽能模組，其中該強化支架之端部係被插入在該層板與該框架之該第二凸緣之間。
8. 如請求項7之太陽能模組，其中該間隔元件係被插入在該強化支架的一端部與該框架之該第二凸緣之間。
9. 如請求項1或8之太陽能模組，其中該間隔元件係以一導電材料製成。
10. 如請求項9之太陽能模組，其中該間隔元件包含壓按進入該框架的至少一脊狀部分。
11. 如請求項1或8之太陽能模組，其中該間隔元件係螺合至該框架。
12. 如請求項1之太陽能模組，其中該強化 支架係黏合至該層板的一後表面。
13. 如請求項1之太陽能模組，其中該至少一強化支架係布置成與該框架之一短邊緣平行。
14. 如請求項1之太陽能模組，其包含布置成相互平行的至少二強化支架。
15. 如請求項1之太陽能模組，其中該強化支架具有一矩形橫截面。

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