太阳电池组件边框、太阳电池组件及其安装系统

摘要

本发明公开一种太阳电池组件边框，其包括组件卡槽(1)、垂直于组件卡槽(1)的侧壁(2)以及垂直于侧壁(2)的底边(3)，所述底边(3)从所述侧壁(2)的下端沿与所述组件卡槽(1)的槽口朝向相反的方向延伸。本发明还公开一种带有上述太阳电池组件边框的太阳电池组件。本发明还公开一种用于将上述太阳电池组件安装在支撑架上的太阳电池组件安装系统，其中相邻太阳电池组件的底边套接固定于至少一个安装梁(8)上，所述安装梁(8)固定在所述支撑架上。本发明的有益效果在于：仅利用改进的边框和一个安装梁就可实现太阳电池组件的快速安装，减少了安装系统的部件数量，使得安装省时省力，并大幅节约成本。

权利要求

1.一种太阳电池组件，包括太阳电池和边框，所述边框包括组件卡槽、垂直于组件卡槽的侧壁以及垂直于侧壁的底边，其特征在于，至少所述太阳电池组件的一侧和与所述一侧相对的另一侧的边框的底边从侧壁的下端沿与组件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸，所述一侧和/或所述另一侧的边框包括侧边，所述侧边从底边的自由端沿垂直于底边的方向向上延伸，且所述一侧的边框的底边的宽度大于所述另一侧的边框的底边的宽度以使底边宽度小的边框能够套接在底边宽度大的边框上。

2.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述一侧和所述另一侧的边框的侧壁为空腔结构，且在所述空腔结构内设有用于增强侧壁的抗弯强度的加固板(23)。

3.根据权利要求1或2所述的太阳电池组件，其特征在于，所述侧壁(2)上开设有走线孔(24)。

4.根据权利要求3所述的太阳电池组件，其特征在于，所述走线孔(24)上设有电源线卡槽(240)。

5.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其特征在于，所述侧壁上开设有走线孔，所述侧边上开设有对应的走线槽。

6.根据权利要求5所述的太阳电池组件，其特征在于，所述走线孔及所述走线槽上设有电源线卡槽。

说明书

太阳电池组件边框、太阳电池组件及其安装系统

技术领域

[0001] 本发明涉及光伏领域，特别涉及一种太阳电池组件边框以及带有上述组件边框的太阳电池组件，还涉及一种安装上述太阳电池组件的安装系统。

背景技术

[0002] 封装是太阳能电池生产中的关键步骤。装框作为封装工艺中一个很重要的步骤，起着增加组件的强度、进一步密封组件及延长组件的使用寿命的作用，更重要的是，通过在太阳电池组件四周安装的太阳电池组件边框，可以将太阳电池组件安装在诸如建筑物墙面、屋顶等其它部件上。

[0003] 本申请人的授权公告日为2007年4月18日，专利号为200520140581.5的发明专利中提供了如图1中所示的一种带有容胶槽的大型太阳电池组件边框。如图1所示，边框的上侧设有组件卡槽1′，组件卡槽1′包括上腔面11′、下腔面12′以及侧面13′，组件卡槽1′为一个槽底大、槽口小的楔形容胶槽。在组件卡槽1′内放置太阳电池组件5′。边框的左侧设有侧壁2′，侧壁2′的两端面是密封的。边框的下侧设有底边3′，底边3′沿侧壁2′的下端朝与组件卡槽的槽口朝向相同的方向延伸。

[0004] 在现有技术中，通常是借助纵向和横向型材来实现太阳电池组件的安装的。具体来说，将纵向和横向型材固定在建筑物墙面或屋顶等上，再将边框与纵向和横向型材连接，通过这种方式，最终将太阳电池组件固定在建筑物墙面或屋顶等上。

[0005] 发明人在实现本发明实施例的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：太阳电池组件安装时，必须要利用固定在建筑物墙面或屋顶等上的纵向和横向型材，而且边框与纵向和横向型材的连接结构复杂，使得安装费时费力且整个太阳电池组件安装系统的部件数量较多。

发明内容

[0006] 本发明实施例的目的在于，提供一种太阳电池组件边框、太阳电池组件以及太阳电池组件安装系统，实现太阳电池组件的快速安装，以及减少太阳电池组件安装系统的部件数量。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种太阳电池组件边框，包括组件卡槽、垂直于组件卡槽的侧壁以及垂直于侧壁的底边，所述底边从所述侧壁的下端沿与所述组件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸。

[0008] 作为优选，所述太阳电池组件边框还包括侧边，所述侧边从底边的自由端沿垂直于底边的方向向上延伸。

[0009] 本发明实施例还提供了一种太阳电池组件，其包括太阳电池和边框，所述边框包括组件卡槽、垂直于组件卡槽的侧壁以及垂直于侧壁的底边，至少所述太阳电池组件的一侧和与所述一侧相对的另一侧的边框的底边从侧壁的下端沿与组件卡槽的槽口朝向相反的方向延伸。

[0010] 作为优选，所述一侧的边框的底边的宽度大于所述另一侧的边框的底边的宽度。

[0011] 作为优选，所述一侧和/或所述另一侧的边框包括侧边，所述侧边从底边的自由端沿垂直于底边的方向向上延伸，且所述一侧的边框的底边的宽度大于所述另一侧的边框的底边的宽度以使底边宽度小的边框能够套接在底边宽度大的边框上。

[0012] 本发明实施例还提供了一种太阳电池组件安装系统，用于将上述太阳电池组件安装在支撑架上，其中相邻太阳电池组件的边框的底边套接并固定于至少一个安装梁上，所述安装梁固定在所述支撑架上。

[0013] 作为优选，所述相邻太阳电池组件的相邻侧的边框中至少一个包括侧边。

[0014] 作为优选，所述安装梁通过紧固件与所述底边固接。

[0015] 本发明实施例至少具有以下有益效果：结构简单，零部件数量少，仅利用结构改进的边框和一个安装梁就可以实现太阳电池组件的安装，使得太阳电池组件的安装快速、方便、高效，省时省力。

附图说明

[0016] 图1为现有技术的太阳电池组件边框的截面示意图；

[0017] 图2为本发明一个实施例的太阳电池组件边框的截面示意图；

[0018] 图3为本发明另一个实施例的太阳电池组件边框的截面示意图；

[0019] 图4为本发明另一个实施例的太阳电池组件边框的立体示意图；

[0020] 图5为本发明又一个实施例的太阳电池组件边框的立体示意图

[0021] 图6为本发明一个实施例的太阳电池组件的立体示意图；

[0022] 图7为本发明另一个实施例的太阳电池组件的立体示意图；

[0023] 图8为本发明又一个实施例的太阳电池组件的立体示意图；

[0024] 图9为本发明一个实施例的太阳电池组件安装系统的立体示意图；

[0025] 图10为图9中虚线所围部分的一种放大示意图；

[0026] 图11为图10所示的相邻太阳电池组件边框套接后的截面示意图；

[0027] 图12为图9中虚线所围部分的另一种放大示意图；

[0028] 图13为图12所示的相邻太阳电池组件边框套接后的截面示意图；

[0029] 图14为图9中虚线所围部分的又一种放大示意图；

[0030] 图15为图14所示的相邻太阳电池组件边框套接后的截面示意图；

[0031] 图16为本发明一个实施例的太阳电池组件安装系统与立柱结合的侧视示意图；

[0032] 图17为沿图16中箭头所示方向观察的太阳电池组件安装系统的后视示意图；

[0033] 图18为安装梁与立柱连接的一个实施例的立体示意图；

[0034] 图19为图18所示示意图的放大侧视图(省略了图18中的固定螺栓)，其中示出了固定在安装梁上的太阳电池组件；

[0035] 图20为连接件的另一个实施例的立体示意图；

[0036] 图21为图20的连接件的侧视示意图；

[0037] 图22为图20的连接件的俯视示意图；

[0038] 图23为图20的连接件的后视示意图；

[0039] 图24为连接件的又一个实施例的立体示意图。

[0040] 主要附图标记说明

[0041] 1组件卡槽 2侧壁 3底边 4侧边 5太阳电池组件

[0042] 6第一边框 7第二边框 8安装梁 9套筒 10立柱

[0043] 11紧固件

具体实施方式

[0044] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

[0045] 参照图2，其为本发明一个实施例的太阳电池组件边框(以下简称“边框”)的截面示意图。如图2所示，本发明实施例的边框包括组件卡槽1、垂直于组件卡槽1的侧壁2以及垂直于侧壁2的底边3。组件卡槽1为一个槽底大、槽口小的楔形容胶槽。底边3从侧壁2的下端沿与组件卡槽1的槽口朝向相反的方向延伸。

[0046] 比照图2和图1可以看出，本发明的边框与现有技术的边框相比，主要改进在于底边3的延伸方向不同。采用这样的设置以后，如以下更详细描述的，在连接相邻两个太阳电池组件时，二者的相邻侧上的边框的底边3可以套接在一起，从而可以利用紧固件快速将其连接及固定。通过这种方式，使得边框与边框间(即相邻太阳电池组件间)和边框与其它部件间的连接既快速又简单。

[0047] 图3为本发明另一个实施例的太阳电池组件边框的截面示意图。如图3所示，边框还可以包括侧边4，侧边4从底边3的自由端沿垂直于底边3的方向向上延伸，侧边4的高度H不大于侧壁2的高度。通过增加侧边，可以增加相邻太阳电池组件的连接强度及组件安装时的便捷。

[0048] 在本发明的实施例中，如图3所示，侧壁2为空腔结构。可以在空腔结构内设有用于增强侧壁2的抗弯强度的加固板23，如钢板。加固板23设于侧壁2的中部，与空腔结构内壁紧密结合，其长度不小于安装梁8(稍后描述)的宽度，可以视具体使用环境及其所需的安装强度来选择。另外优选的，在加固板23设于空腔结构之后，将空腔结构的两端用密封材料密封，以避免加固板23受到外界环境的影响。

[0049] 图4为本发明另一个实施例的太阳电池组件边框的立体示意图。如图所示，还可以在侧壁2上开设走线孔24，在侧边4上设有对应的用于走线的走线槽41，电源线可以通过该走线槽41与其它太阳电池组件连接。走线孔24及走线槽41上具有电源线卡槽240(图6至图14的视图中为简化的目的而省去了电源线卡槽240)。这样可以进一步对电源线走线进行固定，既可节省空间又利于美观。图5示出了本发明又一个实施例的太阳电池组件边框的立体示意图，图中示出了侧边4的另一种结构。

[0050] 图6至图8示出了本发明实施例的太阳电池组件的示意图。太阳电池组件5包括太阳电池和边框。如图6所示，安装在太阳电池一侧的边框的底边的宽度L1(即底边从其侧壁的下端延伸出的距离)可以大于与其相对的另一侧的边框的底边的宽度L2，使得底边宽度小的边框能够套接在底边宽度大的边框上。图7示出了一侧和另一侧的边框均包括侧边的情形。图8示出了仅一侧的边框包括侧边的情形。其中，一侧的边框的底边的宽度可以大于另一侧的边框的底边的宽度以使底边宽度小的边框能够套接在底边宽度大的边框上。图中所示的太阳电池组件5只示出了在与相邻太阳电池组件连接的相对两侧上安装的边框，而且图中侧边的结构以图4所示的侧边4的结构为例，但应理解的是，其它两侧亦安装有边框，并且根据实际组件安装的需求，其它两侧的边框可以采用本发明的边框结构或也可采用如图1所示的现有技术的边框结构。当其它两侧的边框采用如图1所示的现有技术的边框结构时，在如图7所示的边框中，其中一侧的侧边长度小于另一侧的侧边长度以使侧边长度小的边框能够套接在相邻太阳电池组件的侧边长度大的边框内，即使该侧边不会与相邻太阳电池组件的前后侧边框干涉。

[0051] 图9示出了本发明实施例的太阳电池组件安装系统。该安装系统用来将太阳电池组件安装在支撑架上。该支撑架可以与地面安装基座固接或者与建筑物墙面或屋顶固接。如图所示，相邻太阳电池组件的底边相互套接固定于至少一个安装梁8上。相邻太阳电池组件的相邻侧上的两个边框(即第一边框6和第二边框7)的底边的宽度(即底边从其侧壁的下端延伸出的距离)一大一小，底边宽度L2小的边框套接在底边宽度L1大的边框上，然后用紧固件如螺栓等将组件边框6和7一起固接在安装梁8上。为了使太阳电池组件与安装梁8定位更为准确及快捷，在组件边框上设有诸如U形螺栓的紧固件11，安装梁8从其中穿过从而实现与组件的准确定位，这样，仅使用边框和一个安装梁8就可以使相邻的太阳电池组件快速组装为一体。

[0052] 图10为图9中虚线所围部分的一种放大示意图，为清楚的目的，仅示出了相邻两个太阳电池组件的相邻侧的第一边框6和第二边框7，第一边框6的底边和第二边框7的底边如图11所示进行套接。图12为图9中虚线所围部分的另一种放大示意图。在第一边框6和第二边框7还包括侧边的情况下，第一边框6和第二边框7可以如图13所示进行套接。此时，可以采用如下结构：若第一边框6的底边的宽度为L1，第二边框7的底边的宽度为L2，第二边框7的侧壁的厚度为L3，则L1-L2≥L3，另外，第一边框6的侧边的长度应该保证可以使其与第二边框7进行套接，也就是说，图12中第一边框6的侧边的两端向内缩回的距离L4应适当，以保证套接时该侧边不会与相邻太阳电池组件的前后侧边框干涉。图14为图9中虚线所围部分的又一种放大示意图。此时第一边框6和第二边框7可以如图
15所示进行套接。

[0053] 图16和图17示出了太阳电池组件与安装梁8安装固接后安装到支撑架上的示意图。图16以支撑架为立柱10为例说明系统安装的情形。如图所示，为了方便调节太阳电池组件与地面的安装角度，本发明实施例的太阳电池组件安装系统安装梁8下部铰接有套筒9，套筒9套接在立柱10的顶端。这样就可以根据太阳光照射方向来调节太阳电池组件的方位。

[0054] 图18和图19示出了安装梁与支撑架连接的另一个具体实施例的示意图。如图所示，以支撑架为立柱10为例进行说明。安装梁8通过连接件固定在立柱10上。该连接件包括与安装梁8套接的上套筒91、与立柱10套接的下套筒92以及中间支撑板93，中间支撑板93的上端面和下端面分别与上套筒91和下套筒92连接，中间支撑板93的上端面和下端面之间形成夹角。由于上套筒91和安装梁8之间(以及下套筒92和立柱10之间)可能存在的安装间隙，所以通过设置固定螺栓等来加强它们彼此之间连接的稳固性。上套筒91和下套筒92的形状分别与安装梁8和立柱10的形状相适配。通过改变中间支撑板的上端面和下端面之间的夹角，就可以达到调节太阳电池组件的方位的目的。在使用时，可以根据安装地的实际情况(经度、纬度等)预先算出适合本地安装所需的夹角，制造出带有相应的中间支撑板的连接件，这样通过带有相应中间支撑板的连接件，即可达到调节太阳电池组件的方位的目的。

[0055] 图20至图23示出了连接件的另一个实施例的示意图。该实施例中的连接件与图18所示的连接件的不同之处在于下套筒92的结构。具体来说，下套筒92上开有至少一个沿立柱10的纵向的狭缝921(图示为2个)，狭缝921沿所述纵向的长度小于下套筒92沿所述纵向的长度，并且在每个狭缝921两侧的下套筒92的表面上分别设有用于通过螺栓夹紧的夹紧板922。为穿设螺栓，在狭缝921两侧的两个夹紧板922上的相应位置分别开有用于穿设螺栓的孔923(图2 1和图22中未显示孔923)。如图20和图23所示，狭缝921两侧的两个夹紧板922上的孔923均为通孔。当然，也可以采用如下结构：一个夹紧板上的孔为通孔而另一个夹紧板上的孔为螺孔。使用时，在将下套筒92套接到立柱10上后，将一螺栓拧入每个狭缝921两侧的夹紧板922上的孔923内，这样缩小了下套筒92的内径，从而使下套筒92更紧固地套接在立柱10上。图24示出了连接件的又一个实施例的立体示意图，在该实施例中，在狭缝921两侧的两个夹紧板922上的相应位置分别开有用于穿设螺栓的通孔，并且在其中一侧的夹紧板上的通孔的外侧设有螺母924，所述螺母924可以是采用焊接或其它方式固接在夹紧板922上。

[0056] 接下来，简要介绍该安装系统的安装步骤。

[0057] 首先，将一排太阳电池组件安装在安装梁8上。具体来说，将相邻两个太阳电池组件的相邻侧上的第一和第二边框的底边套接，利用紧固件如螺栓等将套接后的边框固接在安装梁8上，从而如图9所示形成固定在安装梁8上的一排太阳电池组件。组件的电源线通过边框上的走线孔和走线槽相互连接。如此，仅使用一个安装梁8就可以实现太阳电池组件的安装。当然，根据组件的大小及安装强度的需要，安装梁也可以设置为多个或者增加安装梁的宽度。

[0058] 接下来，将固定有太阳电池组件的安装梁8与诸如立柱10的支撑架连接。例如，如图16所示，将铰接在安装梁8上的套筒9套接在立柱10顶端。或者采用图18或图20或图24所示的连接件将安装梁8与诸如立柱10的支撑架连接。由于支撑架与地面安装基座固接或者与建筑物墙面或屋顶固接，所以通过以上方式就可以既快速又方便的将太阳电池组件固定在建筑物墙面或屋顶。根据实际需要的装机容量，可以形成多排太阳电池组件，图16和图17示出了安装好的两排太阳电池组件。如此即可形成适合各种使用场合的太阳电池组件安装系统。

[0059] 另外，在上述的太阳电池组件安装系统中，当组件边框的侧壁为空腔结构时，为保证安装后组件的弯曲强度，可在空腔结构内设置加固板。

[0060] 此外，在本发明的上述实施例中，还可以在光伏电池组件背面安装小体积的不锈钢接地板，该不锈钢接地板用于将由导电材料如铝制成的边框与由导电材料如钢制成的安装梁8电连接，然后在安装梁8上安装有可以与接地导线连接的接地卸套(如由镀锡铜制成)，通过这种方式可以为安装系统增加安全特征，当然也可以利用其它公知的安全结构。

[0061] 本发明描述了安装在太阳电池相对的两侧上的边框的结构，应该理解的是，只要在与安装梁进行固接的相邻太阳电池的相邻侧的边框采用本发明所述的边框结构即可，而其它两侧的边框也可以采用其它结构。当然，还应该理解的是，本发明所公开的各个特征可以相互组合。

[0062] 使用如上所述的安装系统，仅利用结构改进的边框和一个安装梁就可以实现太阳电池组件的安装。可见，该安装系统极大地简化了安装系统的结构，大幅提高了太阳电池组件的安装速度并大幅降低系统安装成本。

[0063] 以上所述仅为本发明的部分优选实施例而已，不用于限制本发明，凡依本发明权利要求所做的等同设计变化，均在本发明的保护范围内。