一體化太陽能光伏組件的製作方法

2024-02-24 06:13:15

專利名稱：一體化太陽能光伏組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能系統，尤其是太陽能光伏組件，具體地，涉及一體化太陽能光伏組件。
背景技術：
隨著全球經濟的高速發展以及工業化生產程度越來越高，人類對能源依賴程度越來越高。但礦物能源的儲藏量是有限的，能源問題已經嚴重製約了全球和區域經濟的發展。 同時礦物能源的燃燒帶來了嚴重的環境問題。太陽能作為清潔綠色的可再生能源，引起了多國的重視，並投入了大量的人力和物力進行研發。單個太陽能電池片只能產生大約0. 5V電壓，其電壓遠低於實際應用所需求的。為了滿足實際應用的需要，利用錫條將太陽能電池片串聯形成一個組件。因此通過導線連接若干片太陽能電池後將其密封的物理單元被稱為太陽能電池組件，其具有一定的防腐、防風、防雹、防雨等能力。光伏組件主要由組件邊框、太陽能電池板、接線盒以及密封膠組成。組件邊框起到封裝太陽能電池板的功能，增強太陽能電池板的耐候性和強度，一般選用鋁合金邊框。核心的部件是太陽能電池板，其由若干片太陽電池單元、鋼化玻璃、EvA膠膜、TPT背膜層壓形成。在真空和高溫加熱條件下用層壓機將上述部分層壓成一個整體形成組件成品。現有光伏組件在安裝時大多需要安裝配套支架，增加了成本，且需要螺栓固定，安裝費時費力，安裝人工費用也相對增加。而且在惡劣氣候環境下，現有光伏組件的自清潔能力較弱。

發明內容
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種一體化太陽能光伏組件。根據本發明的一個方面，提供一體化太陽能光伏組件，包括層壓件、第一長邊框、 第一短邊框、第二短邊框，其特徵在於，所述第一短邊框包括上扣合部、所述第二短邊框包括下扣合部。優選地，所述上扣合部與下扣合部相匹配。優選地，所述上扣合部包括橫簷部，其中，所述橫簷部在其遠端延伸出豎簷部，所述下扣合部包括槽底部，其中，所述槽底部在其近端延伸出內槽壁部，所述槽底部在其遠端延伸出外槽壁部，所述外槽壁部向下延伸出底腳部。優選地，所述豎簷部包括豎簷基部以及豎簷凸部，其中，所述豎簷基部的外側面與所述豎簷凸部的外側面連接形成第一階梯狀外壁，所述內槽壁部的槽壁面與所述第二短邊框的外側面連接形成第二階梯狀外壁，其中，所述第一階梯狀外壁與所述第二階梯狀外壁相匹配。優選地，所述第一階梯狀外壁包括第一凹肩部，所述第二階梯狀外壁包括第二凸肩部，其中，所述第一凹肩部與所述第二凸肩部相匹配。
優選地，所述第一凹肩部的第一凹肩接觸面為凹弧面，所述第二凸肩部的第二凸肩接觸面為凸弧面，其中，所述第一凹肩接觸面與第二凸肩接觸面相匹配。優選地，所述橫簷部在其近端延伸出凸壁部，其中，所述凸壁部的凸壁面與所述第一短邊框的外側面連接形成第三階梯狀外壁。優選地，所述外槽壁部的外側面與所述底角部的外側面連接形成第四階梯狀外壁，其中，所述第四階梯狀外壁與所述第三階梯狀外壁相匹配。優選地，所述第三階梯狀外壁包括第三凹肩部，所述第四階梯狀外壁包括第四凸肩部，其中，所述第三凹肩部與所述第四凸肩部相匹配。優選地，所述第三凹肩部的第三凹肩接觸面為凸弧面，所述第四凸肩部的第四凸肩接觸面為凹弧面，其中，所述第三凹肩接觸面與第四凸肩接觸面相匹配。優選地，所述豎簷基部的厚度大於所述豎簷凸部的厚度。優選地，所述橫簷部的上側設置有若干突紋條，所述突紋條的延伸方向為縱向。優選地，所述突紋條的頂端與所述第一短邊框的頂端平齊。優選地，所述橫簷部的下側設置有限位凹槽，其中，所述限位凹槽與所述外槽壁部的自由端相匹配。優選地，所述橫簷部的下側延伸出上豎簷條部，其中，所述上豎簷條部位於所述豎簷部的內側，所述槽底部的上側延伸出下豎簷條部，其中，所述下豎簷條部位於所述外槽壁部與所述層壓件之間，所述上豎簷部的外側面與所述豎簷凸部外側面之間的距離等於或略小於所述下豎簷條部的外側面與所述內槽壁部的槽壁面之間的距離。優選地，在所述槽底部的下側、所述下豎簷條部下方的位置上設置有輔助凹槽。優選地，所述輔助凹槽的橫截面呈正向放置的三角形。優選地，如下部件中的任一個或任多個部件的自由端呈圓角所述豎簷部；所述外槽壁部；所述底角部；所述上豎簷條部；所述下豎簷條部。優選地，所述橫簷部的底面與如下部件中的任一個或任多個部件之間平滑連接 所述豎簷部的內側面；所述上豎簷條部的外側面；所述上豎簷條部的內側面；所述凸壁部的凸壁面。優選地，所述第一短邊框包括第一角碼槽，所述第二短邊框包括第二角碼槽。優選地，所述第一角碼槽的槽底面和所述第二角碼槽的槽底面均呈階梯狀。優選地，在所述第一角碼槽以及第二角碼槽的外側均延伸出凸出部，其中，所述凸出部的橫截面呈L形。優選地，所述凸出部包括橫向延伸部以及縱向延伸部，其中，所述橫向延伸部在其遠端向上延伸出所述縱向延伸部。優選地，所述第一短邊框的上邊沿部的上表面包括第一斜面，其中，所述第一斜面平滑連接所述第一短邊框的上邊沿部的下表面，所述第二短邊框的上邊沿部的上表面包括第二斜面，其中，所述第二斜面平滑連接所述第二短邊框的上邊沿部的下表面。 優選地，所述第一長邊框包括長邊框凹槽部，其中，所述長邊框凹槽部包括第一凹槽以及第二凹槽，其中，所述第一凹槽的槽壁呈階梯狀。 優選地，在所述第一凹槽內安裝有L形橡膠條，所述L形橡膠條的開口朝向所述第一長邊框的內側。
優選地，所述第一長邊框包括第三角碼槽，其中，所述第三角碼槽的槽底面呈階梯狀。優選地，所述第三角碼槽的外側均延伸出凸出部，其中，所述凸出部的橫截面呈L 形。優選地，還包括加強筋，其中，所述加強筋連接在所述第一短邊框非連接所述第一長邊框的一端與所述第二短邊框非連接所述第一長邊框的一端之間。優選地，所述加強筋位於所述第一短邊框以及第二短邊框的下方。本發明提供了一種新型的建築一體化太陽能光伏組件。該光伏組件屬於單晶矽光伏組件，接受陽光照射可產生直流電壓和電流。組件結構和材料可保證組件經過使用和衰減，在10年內輸出的峰值功率不低於標稱功率的90%，25年內峰值功率不低於標稱功率的 80%。該組件整體結構設計適用於坡頂建築或住宅外牆的多組件系統安裝，該結構組件在安裝時呈鉤掛式結構，此種安裝結構具有節約安裝空間、便於安裝操作、降低安裝成本的優點。組件在安裝時，只有第1塊組件需要與安裝基座固定，其餘的組件按橫向和縱向依次鉤掛在第一塊組件上即可。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、 目的和優點將會變得更明顯
圖1示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的正面結構視圖； 圖2示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的背面結構視圖； 圖3示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一短邊框的橫截面結構視圖4示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的第二短邊框的橫截面結構視圖5示出根據本發明的第二實施例的，兩塊一體化太陽能光伏組件的安裝原理圖； 圖6示出根據本發明的第二實施例的，兩塊一體化太陽能光伏組件安裝的扣合方式原理圖7示出根據本發明的第三實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一長邊框的結構視
圖8示出根據本發明的第四實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一長邊框以及加強筋的橫截面結構視圖9示出根據本發明的第五實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一短邊框以及第二短邊框的橫截面結構視圖10示出根據本發明的第六實施例的，一體化太陽能光伏組件的安裝的扣合方式原理圖。
具體實施例方式圖1示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的正面結構視圖。 具體地，在本實施例中，所述一體化太陽能光伏組件包括層壓件5、第一長邊框3、第一短邊框1、第二短邊框2，其中，所述第一短邊框1包括上扣合部，所述第二短邊框2包括下扣合部。優選地，所述上扣合部與下扣合部相匹配。如圖1所示，所述層壓件的三邊連接有邊框，其餘一邊沒有連接邊框，本領域技術人員結合現有技術可以通過膠體對該邊進行保護， 在此不予贅述。圖2示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的背面結構視圖。 具體地，在本實施例中，所述第一長邊框3、第一短邊框1、以及第二短邊框2之間通過角碼進行連接。更為具體地，所述一體化太陽能光伏組件優選地還包括加強筋4，其中，所述加強筋4連接在所述第一短邊框1非連接所述第一長邊框3的一端與所述第二短邊框2非連接所述第一長邊框3的一端之間。進一步優選地，所述加強筋4位於所述第一短邊框1以及第二短邊框2的下方，因此在圖1中所述加強筋4不可見，所述加強筋4可以使所述一體化太陽能光伏組件的連接更為牢固。圖3示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一短邊框的橫截面結構視圖。具體地，在本實施例中，所述第一短邊框1包括上扣合部，其中，所述上扣合部包括橫簷部11，其中，所述橫簷部11在其遠端延伸出豎簷部，所述豎簷部包括豎簷基部 121以及豎簷凸部122，其中，所述豎簷基部121的外側面1211與所述豎簷凸部122的外側面1221連接形成第一階梯狀外壁，所述第一階梯狀外壁包括第一凹肩部123，所述第一凹肩部123的第一凹肩接觸面1231為凹弧面。更為具體地，所述橫簷部11在其近端延伸出凸壁部16，其中，所述凸壁部16的凸壁面162與所述第一短邊框1的外側面102連接形成第三階梯狀外壁。本領域技術人員理解，所述橫簷部11的近端指其靠近所述層壓件的一端，所述橫簷部11的遠端指其遠離所述層壓件的一端。優選地，所述第三階梯狀外壁包括第三凹肩部161，所述第三凹肩部161的第三凹肩接觸面1611為凸弧面。更進一步優選地，所述豎簷基部121的厚度大於所述豎簷凸部122的厚度。所述橫簷部11的上側設置有若干突紋條13，所述突紋條13的延伸方向為縱向。所述突紋條13 的頂端131與所述第一短邊框1的頂端1011平齊。優選地，所述橫簷部11的下側延伸出上豎簷條部17，其中，所述上豎簷條部17位於所述豎簷部的內側。所述豎簷部的自由端1223、所述上豎簷條部17的自由端173呈圓角。優選地，所述橫簷部11的底面110與所述豎簷部的內側面1222、所述上豎簷條部17的外側面171、所述上豎簷條部17的內側面172、以及所述凸壁部16的凸壁面162之間平滑連接。優選地，所述第一短邊框1包括第一角碼槽14，其中，所述第一角碼槽14的槽底面呈階梯狀。在所述第一角碼槽14的外側延伸出凸出部15，其中，所述凸出部15的橫截面呈 L形。所述凸出部15包括橫向延伸部151以及縱向延伸部152，其中，所述橫向延伸部151 在其遠端向上延伸出所述縱向延伸部152。本領域技術人員理解，所述橫向延伸部151的遠端指其遠離所述第一角碼槽14的一端。所述第一短邊框1的上邊沿部101的上表面包括第一斜面1012，其中，所述第一斜面1012平滑連接所述第一短邊框1的上邊沿部101的下表面1013。圖4示出根據本發明的第一實施例的，一體化太陽能光伏組件的第二短邊框的橫截面結構視圖。具體地，在本實施例中，所述第二短邊框2包括下扣合部，其中，所述下扣合部包括槽底部21，其中，所述槽底部21在其近端延伸出內槽壁部沈，所述槽底部21在其遠端延伸出外槽壁部22，所述外槽壁部22向下延伸出底腳部23。本領域技術人員理解，所述槽底部21的遠端指其遠離所述層壓件的一端，所述槽底部21的近端指其靠近所述層壓件
的一端。更為具體地，所述內槽壁部沈的槽壁面沈2與所述第二短邊框2的外側面202 連接形成第二階梯狀外壁，其中，所述第一階梯狀外壁與所述第二階梯狀外壁相匹配。優選地，所述第二階梯狀外壁包括第二凸肩部261，其中，所述第一凹肩部與所述第二凸肩部 261相匹配。優選地，所述第二凸肩部的第二凸肩接觸面沈11為凸弧面，其中，所述第一凹肩接觸面與第二凸肩接觸面2611相匹配。在本實施例的一個優選例中，所述外槽壁部22的外側面221與所述底角部23的外側面232連接形成第四階梯狀外壁，其中，所述第四階梯狀外壁與所述第三階梯狀外壁相匹配。優選地，所述第四階梯狀外壁包括第四凸肩部，其中，所述第三凹肩部與所述第四凸肩部相匹配。所述第四凸肩部的第四凸肩接觸面為凹弧面，其中，所述第三凹肩接觸面與第四凸肩接觸面相匹配。更進一步具體地，所述槽底部21的上側延伸出下豎簷條部25，其中，所述下豎簷條部25位於所述外槽壁部22與所述層壓件之間。優選地，在所述槽底部21的下側、所述下豎簷條部25下方的位置上設置有輔助凹槽M。優選地，所述輔助凹槽M的橫截面呈正向放置的三角形。優選地，所述外槽壁部22的自由端222、所述底角部23的自由端231、以及所述下豎簷條部25的自由端251呈圓角。所述第二短邊框2包括第二角碼槽對。所述第二角碼槽M的槽底面呈階梯狀。所述第二角碼槽M的外側延伸出凸出部25，其中，所述凸出部25 的橫截面呈L形。優選地，所述凸出部25包括橫向延伸部251以及縱向延伸部252，其中， 所述橫向延伸部251在其遠端向上延伸出所述縱向延伸部252。其中，所述橫向延伸部251 的遠端指其遠離所述第二角碼槽M的一端。優選地，所述第二短邊框2的上邊沿部201的上表面包括第二斜面2012，其中，所述第二斜面2012平滑連接所述第二短邊框2的上邊沿部201的下表面2013。圖5示出根據本發明的第二實施例的，兩塊一體化太陽能光伏組件的安裝原理圖。具體地，在本實施例中，兩塊一體化太陽能光伏組件相連接安裝，其中，所述光伏組件91 包括第一短邊框1以及第二短邊框2，所述光伏組件92包括第一短邊框1』以及第二短邊框 2』，其中，所述第一短邊框1、第二短邊框2、第一短邊框1』、以及第二短邊框2』的結構可以參見圖1至4中所示實施例的結構。更為具體地，在安裝後，所述光伏組件91的第一短邊框1疊在所述光伏組件92的第二短邊框2』上，從而使得所述第一短邊框1的上扣合部與所述第二短邊框2』的下扣合部相互扣合。具體如何扣合將在凸6中更為詳細地說明。圖6示出根據本發明的第二實施例的，兩塊一體化太陽能光伏組件安裝的扣合方式原理圖。具體地，在本實施例中，所述光伏組件91的第一短邊框1疊在所述光伏組件92 的第二短邊框2』上。為了清楚起見，所述第一短邊框1與第二短邊框2』並沒有完全扣合， 而是兩者之間留有一定的間隙以便於顯示兩者是如何扣合的；令所述第一短邊框1與第二短邊框2』在水平方向上緊密靠攏後便可以實現完全扣合。其中，所述上豎簷部的外側面171與所述豎簷凸部外側面1221之間的距離等於或略小於所述下豎簷條部的外側面252與所述內槽壁部的槽壁面262之間的距離。在本實施例的一個變化例中，所述橫簷部的下側設置有限位凹槽，其中，所述限位凹槽與所述外槽壁部的自由端相匹配。具體地，在本實施例中，當所述第一短邊框1與第二短邊框2』相扣合時，所述外槽壁部的自由端嵌入到所述限位凹槽內。圖7示出根據本發明的第三實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一長邊框的結構視圖。本領域技術人員可以將本實施例理解為所述第一實施例以及第二實施例中的所述第一長邊框的一個具體實施方式
。具體地，在本實施例中，所述第一長邊框3包括長邊框凹槽部31，其中，所述長邊框凹槽部31包括第一凹槽311以及第二凹槽312，其中，所述第一凹槽312的槽壁呈階梯狀。優選地，在所述第一凹槽312內安裝有L形橡膠條34，所述L形橡膠條的開口朝向所述第一長邊框3的內側。優選地，所述第一長邊框3包括第三角碼槽 32，其中，所述第三角碼槽32的槽底面呈階梯狀。優選地，所述第三角碼槽32的外側延伸出凸出部33，其中，所述凸出部33的橫截面呈L形。圖8示出根據本發明的第四實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一長邊框以及加強筋的橫截面結構視圖。圖9示出根據本發明的第五實施例的，一體化太陽能光伏組件的第一短邊框以及第二短邊框的橫截面結構視圖。本領域技術人員可以將圖8以及圖9示出實施例中的第一短邊框1、第二短邊框2、第一長邊框3、加強筋4、以及層壓件5理解為上述第一實施例、第二實施例、以及第三實施例中相應部件的一個具體實施方式
。圖10示出根據本發明的第六實施例的，一體化太陽能光伏組件的安裝的扣合方式原理圖。本領域技術人員可以將本實施例理解為圖6所示實施例的一個變化例。在圖10 示出的實施例中，一個所述光伏組件的第一短邊框1與和其相鄰的另一個所述光伏組件的第二短邊框2』相扣合，在本實施例中，省略了所述上豎簷條部、以及下豎簷條部。以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種一體化太陽能光伏組件，包括層壓件、第一長邊框、第一短邊框、第二短邊框，其特徵在於，所述第一短邊框包括上扣合部、所述第二短邊框包括下扣合部，所述上扣合部包括橫簷部，其中，所述橫簷部在其遠端延伸出豎簷部，所述下扣合部包括槽底部，其中，所述槽底部在其近端延伸出內槽壁部，所述槽底部在其遠端延伸出外槽壁部，所述外槽壁部向下延伸出底腳部。
2.根據權利要求1所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，所述豎簷部包括豎簷基部以及豎簷凸部，其中，所述豎簷基部的外側面與所述豎簷凸部的外側面連接形成第一階梯狀外壁，所述內槽壁部的槽壁面與所述第二短邊框的外側面連接形成第二階梯狀外壁，所述第一階梯狀外壁包括第一凹肩部，所述第二階梯狀外壁包括第二凸肩部，其中，所述第一凹肩部與所述第二凸肩部相匹配，所述第一凹肩部的第一凹肩接觸面為凹弧面，所述第二凸肩部的第二凸肩接觸面為凸弧面，所述橫簷部在其近端延伸出凸壁部，其中，所述凸壁部的凸壁面與所述第一短邊框的外側面連接形成第三階梯狀外壁，所述橫簷部的上側設置有若干突紋條，所述突紋條的延伸方向為縱向。
3.根據權利要求1或2所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，所述外槽壁部的外側面與所述底角部的外側面連接形成第四階梯狀外壁，所述第三階梯狀外壁包括第三凹肩部，所述第四階梯狀外壁包括第四凸肩部，其中，所述第三凹肩部與所述第四凸肩部相匹配，所述第三凹肩部的第三凹肩接觸面為凸弧面，所述第四凸肩部的第四凸肩接觸面為凹弧面，所述豎簷基部的厚度大於所述豎簷凸部的厚度。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，所述橫簷部的下側延伸出上豎簷條部，其中，所述上豎簷條部位於所述豎簷部的內側，所述槽底部的上側延伸出下豎簷條部，其中，所述下豎簷條部位於所述外槽壁部與所述層壓件之間，所述上豎簷部的外側面與所述豎簷凸部外側面之間的距離等於或略小於所述下豎簷條部的外側面與所述內槽壁部的槽壁面之間的距離，在所述槽底部的下側、所述下豎簷條部下方的位置上設置有輔助凹槽，所述輔助凹槽的橫截面呈正向放置的三角形，所述突紋條的頂端與所述第一短邊框的頂端平齊。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，如下部件中的任一個或任多個部件的自由端呈圓角所述豎簷部； 所述外槽壁部； 所述底角部； 所述上豎簷條部； 所述下豎簷條部，其中，所述橫簷部的底面與如下部件中的任一個或任多個部件之間平滑連接 所述豎簷部的內側面； 所述上豎簷條部的外側面； 所述上豎簷條部的內側面； 所述凸壁部的凸壁面。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，所述第一短邊框包括第一角碼槽，所述第二短邊框包括第二角碼槽，所述第一角碼槽的槽底面和所述第二角碼槽的槽底面均呈階梯狀，在所述第一角碼槽以及第二角碼槽的外側均延伸出凸出部， 其中，所述凸出部的橫截面呈L形，所述凸出部包括橫向延伸部以及縱向延伸部，其中，所述橫向延伸部在其遠端向上延伸出所述縱向延伸部。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，所述第一短邊框的上邊沿部的上表面包括第一斜面，其中，所述第一斜面平滑連接所述第一短邊框的上邊沿部的下表面，所述第二短邊框的上邊沿部的上表面包括第二斜面，其中，所述第二斜面平滑連接所述第二短邊框的上邊沿部的下表面。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，所述第一長邊框包括長邊框凹槽部，其中，所述長邊框凹槽部包括第一凹槽以及第二凹槽，其中，所述第一凹槽的槽壁呈階梯狀，所述第一長邊框包括第三角碼槽，其中，所述第三角碼槽的槽底面呈階梯狀，所述第三角碼槽的外側延伸出凸出部，其中，所述凸出部的橫截面呈L形。
9.根據權利要求8所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，在所述第一凹槽內安裝有L形橡膠條，所述L形橡膠條的開口朝向所述第一長邊框的內側。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的太陽能光伏組件，其特徵在於，還包括加強筋， 其中，所述加強筋連接在所述第一短邊框非連接所述第一長邊框的一端與所述第二短邊框非連接所述第一長邊框的一端之間，所述加強筋位於所述第一短邊框以及第二短邊框的下方。
全文摘要
本發明提供一體化太陽能光伏組件，包括層壓件、第一長邊框、第一短邊框、第二短邊框，其特徵在於，所述第一短邊框包括上扣合部、所述第二短邊框包括下扣合部。所述上扣合部與下扣合部相匹配。本發明整體結構設計適用於坡頂建築或住宅外牆的多組件系統安裝，該結構組件在安裝時呈鉤掛式結構，此種安裝結構具有節約安裝空間、便於安裝操作、降低安裝成本的優點。組件在安裝時，只有第1塊組件需要與安裝基座固定，其餘的組件按橫向和縱向依次鉤掛在第一塊組件上即可。
文檔編號H01L31/042GK102214713SQ20111014863
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者嚴錦春, 錢騰達, 顧錫淼 申請人:優太太陽能科技(上海)有限公司