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带有排水框架的光伏模块制造技术

技术编号:7136609 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种PV模块,其包括PV器件和框架。PV器件具有PV层压板,PV层压板在正面保持多个PV电池。PV电池布置成多个行,包括与PV层压板边缘相邻的第一行。第一行中相邻的PV电池由列间隔分开。框架与PV层压板装配,以及,框架包括框架件,框架件具有凸台和多个间隔式指销,指销与凸台相连接且分隔开。PV层压板安装在凸台与指销之间,一个指销与一个列间隔对准。该PV模块便于液体在间隔式指销之间排出。此外,指销使框架件带来的遮蔽效果最小化,从而,提高PV模块的地覆比(GCR)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有排水框架的光伏模块关于联邦资助研究或开发的声明本专利技术得到政府支持完成,美国能源部分派合同No. DE-FC36-07G017043。政府在 本专利技术中具有一定权利。优先权资料根据35U.S.C. § 119(e) (1),本申请要求2008年6月27日提交的美国临时专 利申请序号 No. 61/076,497 的优先权,其名称为 “Photovoltaic Module with Drainage Frame (带有排水框架的光伏模块)”,承办代理人文卷号为No. S0135/S812. 105. 101 ;以及, 该申请的全部教导内容以引用的方式并入本文。相关申请的交叉引用本申请还涉及下述专利申请美国申请序号No. 12/492,640,名称为 Ballasted Photovoltaic Module and Module Arrays (压载光伏模块及模块阵列),,, 承办代理人文卷号为S0131US/S812. 101. 102 ;美国申请序号No. 12/492,680,名称为 Photovoltaic Module Kit IncludingConnector Assembly for Non-Penetrating Array hstallatior^用于非穿透阵列安装的包括连接器组件的光伏模块套件)”,承办代理人 文卷号为 S0132US/S812. 102. 102 ;美国申请序号 No. 12/492,729,名称为 “Photovoltaic Module with Removable Wind Deflector (带有可拆装导风板的光伏模块)”,承办代 理人文卷号为S0133US/S812. 103. 102 ;以及,美国申请序号No. 12/492,802,名称为 Photovoltaic Module andModule Arrays (光伏模块及模块阵列)”,承办代理人文卷号为 No. S0134US/S812. 104. 102 ;所有上述申请与本案同日提交,并且上述申请各自的教导内容 以引用方式并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及太阳能屋面瓦。更特别地,本专利技术涉及带有排水功能部件的光伏模块 及其制造方法。太阳能早就被视为重要的替代能源。为了这一目的,已经做出了大量努力和投资, 开发并改进太阳能采集技术。特别关注的是产业化或商业化类型应用,这类应用可以采集 相对可观的太阳能,并利用于补充或满足电力需求。对于大规模太阳能采集而言,太阳光伏技术通常被视为最佳途径,并且可以用作 主要的和/或次级(或补充)能源。概括而言,太阳光伏系统(或者简称为“光伏系统”) 采用硅或其他材料(例如,III-V族太阳能电池诸如砷化镓(GaAs))制成的太阳能电池板 将日光转换为电。更特别地,光伏系统典型地包括多个光伏(PV)模块(或“太阳瓦”),用 导线将PV模块与一个以上适当电子部件(例如,开关、变换器、接线箱等)互相连接。PV模 块常规地由PV层压板或层压片组成,通常形成经电互连并封装的晶态或非晶态半导体器 件的组件。PV层压板载有一个以上导电体,通过导电体传导太阳所产生的电流。不管PV层压板确切结构如何,大多数PV应用必然在阳光充足位置将PV模块阵列 布置于安装场所。这特别符合商业化或产业化应用,在这些应用中需要相当多的PV模块来产生大量的能量,而商业建筑屋顶提供了可以放置PV模块的便利表面。就此而言,许多商 业建筑都具有巨大且平坦的屋顶,这本身就有助于PV模块阵列的布置,并且最有效地利用 现有空间。尽管屋顶安装因此具有高度可行性,但必须克服某些环境限制。例如,PV层压 板通常是扁平的或平面状的;因此,如果简单地“铺”在另外的平坦屋顶上,PV层压板没有 处于最佳定位/取向来全天采集最大量阳光。取而代之,理想的是,使PV层压板相对于屋 顶以些许角度倾斜(也就是,对北半球安装而言朝南方天空,或者对南半球安装而言朝北 方天空)。此外,必须考虑刮风会导致PV模块移置,尤其是如上所述使PV层压板相对于屋 顶倾斜的情况。 考虑上述情况,商业安装用PV模块需要坚固的构架,用于相对于安装表面保持PV 层压板(例如,穿透式安装,其中使螺栓穿过屋顶,以便将构架和/或辅助连接器安装至屋 顶;非穿透式安装,其中辅助部件使PV模块彼此互连;等等)。因此,常规PV模块采用挤出 成型式铝框架,铝框架支撑对应PV层压板的整个周边。铝框架的唇边在PV层压板上面的 上方延伸并使其锁位。尽管广为接受,但这种装配结构会不利地影响长期性能。例如,气载尘埃、污垢、以及其他碎屑不断沉积到PV层压板上。雨水及其他水分导 致所沉积的碎屑积聚。不幸的是,框架唇边妨碍水分自PV层压板表面排出。反之,水分将 沿PV层压板尤其在PV模块的最低位置处聚集。例如,采用朝南倾斜式PV模块,水分(以 及混入的碎屑)将(经由重力)朝南侧框架部移动,实际上靠近于框架唇边汇集。由于随 后水分蒸发,留下污垢及碎屑。这种脏污会遮蔽附近的PV电池,并因此会明显降低PV模块 的性能。为了解除上述担忧,已有技术建议在铝框架的一个或更多拐角处机械切削几条凹 槽进入铝框架,凹槽提供让液体流出PV模块的区域。这种装置可购自日本京都的Ky0cera 公司太阳能分部。尽管此方法潜在可行,但形成加工切削的额外制造步骤使所建议的途径 非常昂贵。此外,框架唇边带来另外的担心是可能会导致遮蔽,此种担心仍未得到解决。考虑到上述情况,需要一种结合有排水功能部件且具备成本效率的PV模块结构。
技术实现思路
根据本专利技术原理的一些方面涉及一种PV模块,其包括PV器件和框架。PV器件具 有限定周边和正面的PV层压板,PV层压板在正面保持多个PV电池。就此而言,多个PV电 池布置成多个行,多个行的第一行形成为紧邻PV层压板第一周边缘部。此外,第一行中相 邻的PV电池由列间隔分开。框架与PV层压板装配并保持PV层压板,以及,框架包括第一 框架件,第一框架件具有凸台和多个间隔式指销,指销与凸台相连接并与凸台分隔开。在最 终装配时,PV层压板的第一周边缘部安装在凸台与指销之间。作为此安装的一部分,将一 个指销(框架件设置)与第一行的一个列间隔对准。如此构造的PV模块,尤其是采用倾斜 布置使第一框架件低于其他框架件,便于水经由间隔式指销之间排出而进行排水。此外,指 销相对于列间隔的对准关系,使第一框架件带来的遮蔽效果最小化,从而,提高了与PV模 块相关的地覆比。在有些实施例中,第一框架件全部由塑料诸如注射成型部件形成。在其 他实施例中,多个指销沿第一框架件均勻地隔开,并且使指销与第一行的各个列间隔对准。 在又一些实施例中,指销具有锥形形状,与列间隔的形状相对应。根据本专利技术原理的其他方面涉及一种制造PV模块的方法。该方法包括提供PV器件,PV器件包括限定周边和正面的PV层压板。PV层压板在正面保持多个PV电池,电池 布置成多个行,多个行的第一行形成为紧邻PV层压板的第一周边缘部。通过至少部分由塑 料成型的框架件来提供框架。就此而言,成型的塑料框架件包括凸台和多个间隔式指销,指 销与凸台相连接并与凸台分隔开。通过将PV层压板的周边缘部插在凸台与指销之间,将PV 层压板装配至框架。这些制造方法以及相关方法提供本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光伏模块,包括:  光伏器件,其包括限定周边和正面的光伏层压板,所述光伏层压板在所述正面保持多个光伏电池,所述多个光伏电池布置成多个行,所述多个行的第一行形成为紧邻所述光伏层压板的第一周边端缘,其中,所述第一行中相邻的所述光伏电池由列间隔分开;以及  框架,其与所述光伏层压板装配并保持所述光伏层压板,所述框架包括第一框架件,所述第一框架件包括:  凸台,  多个间隔式指销,所述指销与所述凸台相连接,并与所述凸台分隔开;  其中,在最终装配时,所述第一周边端缘安装在所述凸台与所述指销之间,以及,一个所述指销与所述第一行的一个所述列间隔对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US61/076,4972008年6月27日1.一种光伏模块,包括光伏器件,其包括限定周边和正面的光伏层压板,所述光伏层压板在所述正面保持多 个光伏电池,所述多个光伏电池布置成多个行,所述多个行的第一行形成为紧邻所述光伏 层压板的第一周边端缘,其中,所述第一行中相邻的所述光伏电池由列间隔分开;以及框架,其与所述光伏层压板装配并保持所述光伏层压板,所述框架包括第一框架件,所 述第一框架件包括凸台,多个间隔式指销,所述指销与所述凸台相连接,并与所述凸台分隔开;其中,在最终装配时,所述第一周边端缘安装在所述凸台与所述指销之间,以及,一个 所述指销与所述第一行的一个所述列间隔对准。2.根据权利要求1所述的光伏模块,其中,至少两个所述指销分别与所述第一行的两 个所述列间隔对准。3.根据权利要求1所述的光伏模块,其中,全部所述指销与所述第一行的各个对应的 列间隔对准。4.根据权利要求1所述的光伏模块,其中,所述指销各自包括与所述凸台相连接的基 端以及与所述基端相反的悬空端,以及,进一步地,其中,各所述指销的宽度自所述基端到 所述悬空端逐渐减小。5.根据权利要求1所述的光伏模块,其中,所述第一行包括第一光伏电池,所述第一光 伏电池与第二光伏电池相邻,所述第一光伏电池和所述第二光伏电池结合限定对应列间隔 的形状的前部,所述前部限定为紧邻所述第一周边端缘,以及,进一步地,其中,至少一个所 述指销的形状与所述前部的形状相对应。6.根据权利要求1所述的光伏模块,其中,所述框架进一步包括第二框架件和第三框 架件,所述第二框架件和所述第三框架件分别与所述光伏层压板中相对的周边侧缘装配, 以及,进一步地,其中,所述第一框架件包括第一端部和相反的第二端部,所述第一端部安 装至所述第二框架件,所述第二端部安装至所述第三框架件,以及,进一步地,其中,所述多 个指销在所述第一端部与所述第二端部之间均勻地分隔开。7.根据权利要求6所述的光伏模块,其中,所述光伏电池的第一行包括η个光伏电池, 以及,所述多个指销包括η-1个指销。8.根据权利要求1所述的光伏模块,其中,所述第一框架件进一步包括肩部,所述肩部 使所述多个指销与所述凸台互连。9.根据权利要求8所述的光伏模块,其中,在相邻的一对指销之间限定间隙,以及,进 一步地,其中,所述肩部沿所述间隙延伸。10.根据权利要求9所述的光伏模块,其中,至少沿所述间隙,所述肩部的高度为所述 光伏层压板的厚度的至少一半。11.根据权利要求10所述的光伏模块,其中,至少沿所述间隙,所述肩部的高度接近于 所述光伏层压板的厚度。12.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔纳森·博特金
申请(专利权)人:太阳能公司
类型:发明
国别省市:US

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