太陽電池組件安裝系統的製作方法

2023-05-13 11:59:36

專利名稱：太陽電池組件安裝系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及光伏領域，特別涉及一種太陽電池組件邊框以及帶有上述組件邊框的太陽電池組件，還涉及一種安裝上述太陽電池組件的安裝系統。
背景技術：
封裝是太陽能電池生產中的關鍵步驟。裝框作為封裝工藝中一個很重要的步驟， 起著增加組件的強度、進一步密封組件及延長組件的使用壽命的作用，更重要的是，通過在太陽電池組件四周安裝的太陽電池組件邊框，可以將太陽電池組件安裝在諸如建築物牆面、屋頂等其它部件上。本申請人的授權公告日為2007年4月18日，專利號為200520140581. 5的發明專利中提供了如圖1中所示的一種帶有容膠槽的大型太陽電池組件邊框。如圖1所示，邊框的上側設有組件卡槽1'，組件卡槽1'包括上腔面11'、下腔面12'以及側面13'，組件卡槽1'為一個槽底大、槽口小的楔形容膠槽。在組件卡槽1'內放置太陽電池組件5'。 邊框的左側設有側壁2'，側壁2'的兩端面是密封的。邊框的下側設有底邊3'，底邊3' 沿側壁2'的下端朝與組件卡槽的槽口朝向相同的方向延伸。在現有技術中，通常是藉助縱向和橫向型材來實現太陽電池組件的安裝的。具體來說，將縱向和橫向型材固定在建築物牆面或屋頂等上，再將邊框與縱向和橫向型材連接， 通過這種方式，最終將太陽電池組件固定在建築物牆面或屋頂等上。發明人在實現本發明實施例的過程中，發現現有技術至少存在如下問題太陽電池組件安裝時，必須要利用固定在建築物牆面或屋頂等上的縱向和橫向型材，而且邊框與縱向和橫向型材的連接結構複雜，使得安裝費時費力且整個太陽電池組件安裝系統的部件數量較多。

發明內容
本發明實施例的目的在於，提供一種太陽電池組件邊框、太陽電池組件以及太陽電池組件安裝系統，實現太陽電池組件的快速安裝，以及減少太陽電池組件安裝系統的部
件數量。為解決上述技術問題，本發明的實施例提供了一種太陽電池組件邊框，包括組件卡槽、垂直於組件卡槽的側壁以及垂直於側壁的底邊，所述底邊從所述側壁的下端沿與所述組件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸。作為優選，所述太陽電池組件邊框還包括側邊，所述側邊從底邊的自由端沿垂直於底邊的方向向上延伸。本發明實施例還提供了一種太陽電池組件，其包括太陽電池和邊框，所述邊框包括組件卡槽、垂直於組件卡槽的側壁以及垂直於側壁的底邊，至少所述太陽電池組件的一側和與所述一側相對的另一側的邊框的底邊從側壁的下端沿與組件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸。作為優選，所述一側的邊框的底邊的寬度大於所述另一側的邊框的底邊的寬度。作為優選，所述一側和/或所述另一側的邊框包括側邊，所述側邊從底邊的自由端沿垂直於底邊的方向向上延伸，且所述一側的邊框的底邊的寬度大於所述另一側的邊框的底邊的寬度以使底邊寬度小的邊框能夠套接在底邊寬度大的邊框上。本發明實施例還提供了一種太陽電池組件安裝系統，用於將上述太陽電池組件安裝在支撐架上，其中相鄰太陽電池組件的邊框的底邊套接並固定於至少一個安裝梁上，所述安裝梁固定在所述支撐架上。作為優選，所述相鄰太陽電池組件的相鄰側的邊框中至少一個包括側邊。作為優選，所述安裝梁通過緊固件與所述底邊固接。本發明實施例至少具有以下有益效果結構簡單，零部件數量少，僅利用結構改進的邊框和一個安裝梁就可以實現太陽電池組件的安裝，使得太陽電池組件的安裝快速、方便、高效，省時省力。


圖1為現有技術的太陽電池組件邊框的截面示意圖；圖2為本發明一個實施例的太陽電池組件邊框的截面示意圖；圖3為本發明另一個實施例的太陽電池組件邊框的截面示意圖；圖4為本發明另一個實施例的太陽電池組件邊框的立體示意圖；圖5為本發明又一個實施例的太陽電池組件邊框的立體示意6為本發明一個實施例的太陽電池組件的立體示意圖；圖7為本發明另一個實施例的太陽電池組件的立體示意圖；圖8為本發明又一個實施例的太陽電池組件的立體示意圖；圖9為本發明一個實施例的太陽電池組件安裝系統的立體示意圖；圖10為圖9中虛線所圍部分的一种放大示意圖；圖11為圖10所示的相鄰太陽電池組件邊框套接後的截面示意圖；圖12為圖9中虛線所圍部分的另一种放大示意圖；圖13為圖12所示的相鄰太陽電池組件邊框套接後的截面示意圖；圖14為圖9中虛線所圍部分的又一种放大示意圖；圖15為圖14所示的相鄰太陽電池組件邊框套接後的截面示意圖；圖16為本發明一個實施例的太陽電池組件安裝系統與立柱結合的側視示意圖；圖17為沿圖16中箭頭所示方向觀察的太陽電池組件安裝系統的後視示意圖；圖18為安裝梁與立柱連接的一個實施例的立體示意圖；圖19為圖18所示示意圖的放大側視圖(省略了圖18中的固定螺栓)，其中示出了固定在安裝梁上的太陽電池組件；圖20為連接件的另一個實施例的立體示意圖；圖21為圖20的連接件的側視示意圖22為圖20的連接件的俯視示意圖；圖23為圖20的連接件的後視示意圖；圖M為連接件的又一個實施例的立體示意圖。主要附圖標記說明1組件卡槽2側壁3底邊4側邊5太陽電池組件6第一邊框7第二邊框8安裝梁9套筒10立柱11緊固件
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。參照圖2，其為本發明一個實施例的太陽電池組件邊框(以下簡稱「邊框」)的截面示意圖。如圖2所示，本發明實施例的邊框包括組件卡槽1、垂直於組件卡槽1的側壁2 以及垂直於側壁2的底邊3。組件卡槽1為一個槽底大、槽口小的楔形容膠槽。底邊3從側壁2的下端沿與組件卡槽1的槽口朝向相反的方向延伸。比照圖2和圖1可以看出，本發明的邊框與現有技術的邊框相比，主要改進在於底邊3的延伸方向不同。採用這樣的設置以後，如以下更詳細描述的，在連接相鄰兩個太陽電池組件時，二者的相鄰側上的邊框的底邊3可以套接在一起，從而可以利用緊固件快速將其連接及固定。通過這種方式，使得邊框與邊框間(即相鄰太陽電池組件間)和邊框與其它部件間的連接既快速又簡單。圖3為本發明另一個實施例的太陽電池組件邊框的截面示意圖。如圖3所示，邊框還可以包括側邊4，側邊4從底邊3的自由端沿垂直於底邊3的方向向上延伸，側邊4的高度H不大於側壁2的高度。通過增加側邊，可以增加相鄰太陽電池組件的連接強度及組件安裝時的便捷。在本發明的實施例中，如圖3所示，側壁2為空腔結構。可以在空腔結構內設有用於增強側壁2的抗彎強度的加固板23，如鋼板。加固板23設於側壁2的中部，與空腔結構內壁緊密結合，其長度不小於安裝梁8 (稍後描述)的寬度，可以視具體使用環境及其所需的安裝強度來選擇。另外優選的，在加固板23設於空腔結構之後，將空腔結構的兩端用密封材料密封，以避免加固板23受到外界環境的影響。圖4為本發明另一個實施例的太陽電池組件邊框的立體示意圖。如圖所示，還可以在側壁2上開設走線孔對，在側邊4上設有對應的用於走線的走線槽41，電源線可以通過該走線槽41與其它太陽電池組件連接。走線孔M及走線槽41上具有電源線卡槽240 (圖 6至圖14的視圖中為簡化的目的而省去了電源線卡槽M0)。這樣可以進一步對電源線走線進行固定，既可節省空間又利於美觀。圖5示出了本發明又一個實施例的太陽電池組件邊框的立體示意圖，圖中示出了側邊4的另一種結構。圖6至圖8示出了本發明實施例的太陽電池組件的示意圖。太陽電池組件5包括太陽電池和邊框。如圖6所示，安裝在太陽電池一側的邊框的底邊的寬度Ll (即底邊從其側壁的下端延伸出的距離)可以大於與其相對的另一側的邊框的底邊的寬度L2，使得底邊寬度小的邊框能夠套接在底邊寬度大的邊框上。圖7示出了一側和另一側的邊框均包括側邊的情形。圖8示出了僅一側的邊框包括側邊的情形。其中，一側的邊框的底邊的寬度可
5以大於另一側的邊框的底邊的寬度以使底邊寬度小的邊框能夠套接在底邊寬度大的邊框上。圖中所示的太陽電池組件5隻示出了在與相鄰太陽電池組件連接的相對兩側上安裝的邊框，而且圖中側邊的結構以圖4所示的側邊4的結構為例，但應理解的是，其它兩側亦安裝有邊框，並且根據實際組件安裝的需求，其它兩側的邊框可以採用本發明的邊框結構或也可採用如圖1所示的現有技術的邊框結構。當其它兩側的邊框採用如圖1所示的現有技術的邊框結構時，在如圖7所示的邊框中，其中一側的側邊長度小於另一側的側邊長度以使側邊長度小的邊框能夠套接在相鄰太陽電池組件的側邊長度大的邊框內，即使該側邊不會與相鄰太陽電池組件的前後側邊框幹涉。圖9示出了本發明實施例的太陽電池組件安裝系統。該安裝系統用來將太陽電池組件安裝在支撐架上。該支撐架可以與地面安裝基座固接或者與建築物牆面或屋頂固接。 如圖所示，相鄰太陽電池組件的底邊相互套接固定於至少一個安裝梁8上。相鄰太陽電池組件的相鄰側上的兩個邊框(即第一邊框6和第二邊框7)的底邊的寬度(即底邊從其側壁的下端延伸出的距離)一大一小，底邊寬度L2小的邊框套接在底邊寬度Ll大的邊框上， 然後用緊固件如螺栓等將組件邊框6和7 —起固接在安裝梁8上。為了使太陽電池組件與安裝梁8定位更為準確及快捷，在組件邊框上設有諸如U形螺栓的緊固件11，安裝梁8從其中穿過從而實現與組件的準確定位，這樣，僅使用邊框和一個安裝梁8就可以使相鄰的太陽電池組件快速組裝為一體。圖10為圖9中虛線所圍部分的一种放大示意圖，為清楚的目的，僅示出了相鄰兩個太陽電池組件的相鄰側的第一邊框6和第二邊框7，第一邊框6的底邊和第二邊框7的底邊如圖11所示進行套接。圖12為圖9中虛線所圍部分的另一种放大示意圖。在第一邊框6和第二邊框7還包括側邊的情況下，第一邊框6和第二邊框7可以如圖13所示進行套接。此時，可以採用如下結構若第一邊框6的底邊的寬度為Li，第二邊框7的底邊的寬度為L2，第二邊框7的側壁的厚度為L3，則L1-L2 ^ L3，另外，第一邊框6的側邊的長度應該保證可以使其與第二邊框7進行套接，也就是說，圖12中第一邊框6的側邊的兩端向內縮回的距離L4應適當，以保證套接時該側邊不會與相鄰太陽電池組件的前後側邊框幹涉。圖 14為圖9中虛線所圍部分的又一种放大示意圖。此時第一邊框6和第二邊框7可以如圖 15所示進行套接。圖16和圖17示出了太陽電池組件與安裝梁8安裝固接後安裝到支撐架上的示意圖。圖16以支撐架為立柱10為例說明系統安裝的情形。如圖所示，為了方便調節太陽電池組件與地面的安裝角度，本發明實施例的太陽電池組件安裝系統安裝梁8下部鉸接有套筒9，套筒9套接在立柱10的頂端。這樣就可以根據太陽光照射方向來調節太陽電池組件的方位。圖18和圖19示出了安裝梁與支撐架連接的另一個具體實施例的示意圖。如圖所示，以支撐架為立柱10為例進行說明。安裝梁8通過連接件固定在立柱10上。該連接件包括與安裝梁8套接的上套筒91、與立柱10套接的下套筒92以及中間支撐板93，中間支撐板93的上端面和下端面分別與上套筒91和下套筒92連接，中間支撐板93的上端面和下端面之間形成夾角。由於上套筒91和安裝梁8之間(以及下套筒92和立柱10之間) 可能存在的安裝間隙，所以通過設置固定螺栓等來加強它們彼此之間連接的穩固性。上套筒91和下套筒92的形狀分別與安裝梁8和立柱10的形狀相適配。通過改變中間支撐板的上端面和下端面之間的夾角，就可以達到調節太陽電池組件的方位的目的。在使用時，可以根據安裝地的實際情況(經度、緯度等)預先算出適合本地安裝所需的夾角，製造出帶有相應的中間支撐板的連接件，這樣通過帶有相應中間支撐板的連接件，即可達到調節太陽電池組件的方位的目的。圖20至圖23示出了連接件的另一個實施例的示意圖。該實施例中的連接件與圖 18所示的連接件的不同之處在於下套筒92的結構。具體來說，下套筒92上開有至少一個沿立柱10的縱向的狹縫921 (圖示為2個)，狹縫921沿所述縱向的長度小於下套筒92沿所述縱向的長度，並且在每個狹縫921兩側的下套筒92的表面上分別設有用於通過螺栓夾緊的夾緊板922。為穿設螺栓，在狹縫921兩側的兩個夾緊板922上的相應位置分別開有用於穿設螺栓的孔923 (圖21和圖22中未顯示孔92 。如圖20和圖23所示，狹縫921兩側的兩個夾緊板922上的孔923均為通孔。當然，也可以採用如下結構一個夾緊板上的孔為通孔而另一個夾緊板上的孔為螺孔。使用時，在將下套筒92套接到立柱10上後，將一螺栓擰入每個狹縫921兩側的夾緊板922上的孔923內，這樣縮小了下套筒92的內徑，從而使下套筒92更緊固地套接在立柱10上。圖M示出了連接件的又一個實施例的立體示意圖， 在該實施例中，在狹縫921兩側的兩個夾緊板922上的相應位置分別開有用於穿設螺栓的通孔，並且在其中一側的夾緊板上的通孔的外側設有螺母924，所述螺母擬4可以是採用焊接或其它方式固接在夾緊板922上。接下來，簡要介紹該安裝系統的安裝步驟。首先，將一排太陽電池組件安裝在安裝梁8上。具體來說，將相鄰兩個太陽電池組件的相鄰側上的第一和第二邊框的底邊套接，利用緊固件如螺栓等將套接後的邊框固接在安裝梁8上，從而如圖9所示形成固定在安裝梁8上的一排太陽電池組件。組件的電源線通過邊框上的走線孔和走線槽相互連接。如此，僅使用一個安裝梁8就可以實現太陽電池組件的安裝。當然，根據組件的大小及安裝強度的需要，安裝梁也可以設置為多個或者增加安裝梁的寬度。接下來，將固定有太陽電池組件的安裝梁8與諸如立柱10的支撐架連接。例如， 如圖16所示，將鉸接在安裝梁8上的套筒9套接在立柱10頂端。或者採用圖18或圖20 或圖M所示的連接件將安裝梁8與諸如立柱10的支撐架連接。由於支撐架與地面安裝基座固接或者與建築物牆面或屋頂固接，所以通過以上方式就可以既快速又方便的將太陽電池組件固定在建築物牆面或屋頂。根據實際需要的裝機容量，可以形成多排太陽電池組件， 圖16和圖17示出了安裝好的兩排太陽電池組件。如此即可形成適合各種使用場合的太陽電池組件安裝系統。另外，在上述的太陽電池組件安裝系統中，當組件邊框的側壁為空腔結構時，為保證安裝後組件的彎曲強度，可在空腔結構內設置加固板。 此外，在本發明的上述實施例中，還可以在光伏電池組件背面安裝小體積的不鏽鋼接地板，該不鏽鋼接地板用於將由導電材料如鋁製成的邊框與由導電材料如鋼製成的安裝梁8電連接，然後在安裝梁8上安裝有可以與接地導線連接的接地卸套(如由鍍錫銅製成)，通過這種方式可以為安裝系統增加安全特徵，當然也可以利用其它公知的安全結構。
本發明描述了安裝在太陽電池相對的兩側上的邊框的結構，應該理解的是，只要在與安裝梁進行固接的相鄰太陽電池的相鄰側的邊框採用本發明所述的邊框結構即可，而其它兩側的邊框也可以採用其它結構。當然，還應該理解的是，本發明所公開的各個特徵可以相互組合。使用如上所述的安裝系統，僅利用結構改進的邊框和一個安裝梁就可以實現太陽電池組件的安裝。可見，該安裝系統極大地簡化了安裝系統的結構，大幅提高了太陽電池組件的安裝速度並大幅降低系統安裝成本。以上所述僅為本發明的部分優選實施例而已，不用於限制本發明，凡依本發明權利要求所做的等同設計變化，均在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種太陽電池組件安裝系統，用於將太陽電池組件安裝在支撐架上，所述太陽電池組件包括太陽電池和邊框，所述邊框包括組件卡槽、垂直於組件卡槽的側壁以及垂直於側壁的底邊，至少所述太陽電池組件的一側和與所述一側相對的另一側的邊框的底邊從側壁的下端沿與組件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸，其特徵在於，相鄰太陽電池組件的邊框的底邊套接並固定於至少一個安裝梁(8)上，所述安裝梁(8)固定在所述支撐架上。
2.根據權利要求1所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述相鄰太陽電池組件的相鄰側的邊框中至少一個包括從底邊的自由端沿垂直於底邊的方向向上延伸的側邊 ⑷。
3.根據權利要求1或2所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述安裝梁(8)通過緊固件與所述底邊(3)固接。
4.根據權利要求1所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述支撐架為立柱 (10)，所述安裝梁( 通過連接件固定在所述立柱(10)上，所述連接件包括與安裝梁(8) 套接的上套筒(91)、與立柱(10)套接的下套筒(9 以及中間支撐板(93)，所述中間支撐板(9 的上端面和下端面分別與上套筒(91)和下套筒(9 連接，所述中間支撐板(93) 的上端面和下端面之間形成夾角。
5.根據權利要求4所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述上套筒(91)和/ 或下套筒(9 上設置有固定螺栓。
6.根據權利要求4所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述上套筒(91)上設置有固定螺栓，所述下套筒(9 上開有至少一個沿立柱(10)的縱向的狹縫(921)，所述狹縫(921)沿所述縱向的長度小於所述下套筒(9 沿所述縱向的長度，並且在所述狹縫 (921)兩側的下套筒(9 的表面上分別設有用於通過螺栓夾緊的夾緊板(922)。
7.根據權利要求6所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，在所述狹縫(921)兩側的兩個夾緊板上的相應位置分別開有用於穿設螺栓的孔，其中兩個夾緊板上的孔均為通孔，或者一個夾緊板上的孔為通孔而另一個夾緊板上的孔為螺孔。
8.根據權利要求6所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，在所述狹縫(921)兩側的兩個夾緊板上的相應位置分別開有用於穿設螺栓的通孔，並且在其中一側的夾緊板上的通孔的外側設有螺母。
9.根據權利要求1所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述一側的邊框的底邊的寬度大於所述另一側的邊框的底邊的寬度。
10.根據權利要求1所述的太陽電池組件安裝系統，其特徵在於，所述一側和/或所述另一側的邊框包括側邊，所述側邊從底邊的自由端沿垂直於底邊的方向向上延伸，且所述一側的邊框的底邊的寬度大於所述另一側的邊框的底邊的寬度以使底邊寬度小的邊框能夠套接在底邊寬度大的邊框上。
全文摘要
本發明公開一種用於將太陽電池組件安裝在支撐架上的太陽電池組件安裝系統，所述太陽電池組件包括太陽電池和邊框，所述邊框包括組件卡槽、垂直於組件卡槽的側壁以及垂直於側壁的底邊，至少所述太陽電池組件的一側和與所述一側相對的另一側的邊框的底邊從側壁的下端沿與組件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸，其中相鄰太陽電池組件的底邊套接固定於至少一個安裝梁(8)上，所述安裝梁(8)固定在所述支撐架上。本發明的有益效果在於僅利用改進的邊框和一個安裝梁就可實現太陽電池組件的快速安裝，減少了安裝系統的部件數量，使得安裝省時省力，並大幅節約成本。
文檔編號H01L31/18GK102354717SQ20111034935
公開日2012年2月15日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年4月29日
發明者喬·邦加, 安德魯·畢比, 傑克·斯蒂爾, 王宇, 約翰·尼豪斯, 陳志良, 馬特·勒迪克 申請人:無錫尚德太陽能電力有限公司