CN102142471B - 太阳能模块阵列 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包括多个太阳能电池模块的太阳能模块阵列。每一太阳能电池模块包括一太阳能电池板及用于固定太阳能电池板的一金属框架。金属框架包括一上部水平部件、一下部水平部件及一垂直部件。上部水平部件用于固持太阳能电池板。垂直部件互连于上部水平部件与下部水平部件之间，且一组螺栓及螺母电性连接任两个相邻的垂直部件。在一替代方式中，辅助部件自垂直部件延伸，且一组螺栓及螺母电性连接任两个相邻垂直部件的两个重叠的辅助部件。
Description
技术领域
本发明是关于一种太阳能模块阵列。
背景技术
近年来，对生态问题的关切在全球已经高涨。其中，由CO2排放引起的全球暖化为人们所严重关注，且日益需要绿色能源。在此情况下，太阳能电池在其安全性及实用性方面提供了作为绿色能源的来源的极大前景。
太阳能电池包括用于将光转换成电的光电转换层，光电转换层的典型材料包括单晶硅半导体、多晶硅半导体、以非晶硅为主的半导体、III-V族化合物半导体、II-VI族化合物半导体及I-III-VI2族化合物半导体。
当使用太阳能电池模块时，需要考虑电池模块相对于外部环境(包括温度、湿度及冲击)的耐久性。因此，普通太阳能电池模块经建构以使得：以填料密封太阳能电池；在其顶面侧上提供耐候性薄膜或玻璃作为保护性材料；且在其周边及底面上安装强化部件或外部部件。该等部件大多数是由金属制成。
从电气安全及保护太阳能电池的观点而言，需要采取措施以将太阳能电池模块的外部导体部件接地。以此方式，即使有人接触太阳能电池模块的外部导体部件，才不会受到电击的伤害。此外，太阳能电池本身也不会因为太阳能电池模块的外部导体部件的漏电流而受损。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种太阳能模块阵列。
根据本发明的一实施方式，一种太阳能模块阵列包括多个太阳能电池模块。每一太阳能电池模块包括一太阳能电池板及用于固定该太阳能电池板的一金属框架。该金属框架包括一上部水平部件、一下部水平部件及一垂直部件。该上部水平部件用于固持该太阳能电池板。该垂直部件互连于该上部水平部件与该下部水平部件之间。一组螺栓及螺母电性连接任何两个相邻的垂直部件。
根据本发明的另一实施方式，一种太阳能模块阵列包括多个太阳能电池模块。每一太阳能电池模块包括一太阳能电池板及用于固定该太阳能电池板的一金属框架。该金属框架包括一上部水平部件、一下部水平部件、一垂直部件及一辅助部件。该上部水平部件用于固持该太阳能电池板。该垂直部件互连于该上部水平部件与该下部水平部件之间。该辅助部件自该垂直部件延伸。一组螺栓及螺母电性连接任何两个相邻垂直部件的两个重叠辅助部件。
根据本发明的一实施例，该等金属框架中的至少一者与一外部接地电性连接。
根据本发明的另一实施例，该金属框架是由铝制成。
根据本发明的另一实施例，该太阳能模块阵列进一步包括一金属支架，且该下部水平部件是固定于该金属支架上。
根据本发明的另一实施例，该螺栓具有一镀金或镀银带螺纹部分。
根据本发明的另一实施例，该螺栓包含钢。
根据本发明的另一实施例，任何两个相邻的垂直部件分别具有供螺栓***的带螺纹孔。
根据本发明的另一实施例，该镀金或镀银带螺纹部分与该各别带螺纹孔的内表面接触。
根据本发明的另一实施例，该下部水平部件大致平行于该上部水平部件。
根据本发明的另一实施例，该辅助部件大致垂直于该垂直部件。
根据本发明的另一实施例，该两个重叠的辅助部件分别具有供螺栓***的带螺纹孔。
由上述可知，具有改良接地结构的太阳能模块阵列配备多组螺栓及螺母以电性互连相邻铝制框架，而不使用缆线以电性互连相邻铝制框架。因此，改良后的太阳能模块阵列的接地结构将对于外部环境(包括温度、湿度及冲击)具有更佳的耐久性。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1绘示根据本发明的一实施例的太阳能模块阵列；
图2绘示如图1中所示的太阳能模块阵列的横截面图；
图3绘示如图2中所示的在两个相邻太阳能电池模块之间的连接部分的放大图；
图4绘示根据本发明的另一实施例的太阳能模块阵列的横截面图；及
图5绘示如图4中所示的在两个相邻太阳能电池模块之间的连接部分的放大图。
【主要附图标记说明】
100太阳能模块阵列
101太阳能电池模块
102太阳能电池板
104铝制框架
104a上部水平部件
104b垂直部件
104c下部水平部件
104d辅助部件
105带螺纹孔
106金属支架
107带螺纹孔
108外部接地
110a螺栓
110b螺母
112a垫圈
112b垫圈
113带螺纹部分
114a螺栓
114b螺母
115带螺纹部分
116a垫圈
116b垫圈
150主要电性连接路径
160主要电性连接路径
具体实施方式
图1绘示根据本发明的一实施例的太阳能模块阵列。图2绘示如图1中所示的太阳能模块阵列的横截面图。太阳能模块阵列100包括多个太阳能电池模块101。多个太阳能电池模块101排列成一阵列。每一太阳能电池模块101由一太阳能电池板102及一铝制框架104组成。铝制框架104用以固定太阳能电池板102。铝制框架104为一体成型的框架，但为了便于解释本实施例而分成三个部分：一上部水平部件104a、一垂直部件104b及一下部水平部件104c。下部水平部件104c大致与上部水平部件104a平行。垂直部件104b互连于上部水平部件104a与下部水平部件104c之间。上部水平部件104a用以固持太阳能电池板102。下部水平部件104c利用若干组螺栓及螺母固定在金属支架106上。
为了建立太阳能模块阵列100的接地***，需要将所有铝制框架104彼此电性互连，且需要将铝制框架104中的至少一者电性连接至一外部接地外部接地108。在此实施例中，钢制螺栓110a及螺母110b充当铝制框架104之间的电性连接接口。辅助部件104d自垂直部件104b延伸至在任何两个相邻铝制框架104之间的间隙。在此实施例中，辅助部件104d大致垂直于垂直部件104b。一或多组螺栓110a及螺母110b用以互连两个重叠的辅助部件104d。因此，所有铝制框架104皆可与外部接地108电性连接。
图3绘示如图2中所示的在两个相邻太阳能电池模块之间的连接部分的放大图。在此图3中，两个重叠的辅助部件104d借由一组螺栓110a及螺母110b电性互连。螺栓110a具有一带螺纹部分113。带螺纹部分113可经镀金或镀银以增强其接触效能，亦即，减小接触电阻。在本发明中使用一对垫圈112a及112b以避免螺栓110a及螺母110b刮伤辅助部件104d的外表面。辅助部件104d的外表面及铝制框架104的其它部分可经阳极化处理以形成一保护层(附图中未绘示)以便抗氧化。一主要电性连接路径150经由在辅助部件104d与螺栓110a之间的带螺纹接口而建立。在图3中，为了清楚地绘示每一组件，在带螺纹孔105与螺栓110a的带螺纹部分113之间保留一间隙。在实务中，螺栓110a的带螺纹部分113与带螺纹孔105的内表面是紧密接触，使得主要电性连接路径150得以建立。
图4绘示根据本发明的另一实施例的太阳能模块阵列的横截面图。此实施例与图2的实施例稍有不同，不同之处在于使用一组钢制螺栓114a及螺母114b以电性互连两个相邻的垂直部件104b。辅助部件104d并非必需的，且因此将其移除。
图5绘示如图4中所示的在两个相邻太阳能电池模块之间的连接部分的放大图。在详细视图中，螺栓114a具有一带螺纹部分115。带螺纹部分115可经镀金或镀银以增强其接触效能，亦即，减小接触电阻。两个相邻的垂直部件104b分别具有供螺栓114a***的带螺纹孔107。在本实施例中，可使用一对垫圈116a及116b以避免螺栓114a及螺母114b刮伤垂直部件104b的外表面。垂直部件104b的外表面及铝制框架104的其它部分可经阳极化处理以形成一保护层(附图中未绘示)以便抗氧化。在此附图中，为了清楚地说明每一组件，在带螺纹孔107与螺栓114a的带螺纹部分115之间保留一间隙。在实务中，螺栓114a的带螺纹部分115与带螺纹孔107的内表面是紧密接触，使得主要电性连接路径160可得以建立。
根据上述的实施例，具有改良接地结构的太阳能模块阵列配备多组螺栓及螺母以电性互连相邻铝制框架，而不使用缆线以电性互连相邻铝制框架。因此，改良后的太阳能模块阵列的接地结构将对于外部环境(包括温度、湿度及冲击)具有更佳的耐久性。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种太阳能模块阵列，其特征在于，其包含：
多个太阳能电池模块，每一该太阳能电池模块包含：
一太阳能电池板；
一金属框架，其用于固定该太阳能电池板，该金属框架包含：
一上部水平部件，其用于固持该太阳能电池板；
一下部水平部件；及
一垂直部件，其互连于该上部水平部件与该下部水平部件之间；及
一组螺栓及螺母，其电性连接任何两个相邻的该垂直部件以电性互连相邻金属框架，
其中，该些金属框架中的至少一者与一外部接地电性连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能模块阵列，其特征在于，该金属框架是由铝制成，该螺栓包含钢且具有一镀金或镀银带螺纹部分。
3.根据权利要求2所述的太阳能模块阵列，其特征在于，任何两个相邻的该垂直部件分别具有供该螺栓***的带螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的太阳能模块阵列，其特征在于，该镀金或镀银带螺纹部分与该带螺纹孔的内表面接触。
5.一种太阳能模块阵列，其特征在于，其包含：
多个太阳能电池模块，每一该太阳能电池模块包含：
一太阳能电池板；
一金属框架，其用于固定该太阳能电池板，该金属框架包含：
一上部水平部件，其用于固持该太阳能电池板；
一下部水平部件；
一垂直部件，其互连于该上部水平部件与该下部水平部件之间；及
一辅助部件，其自该垂直部件向外延伸；及
一组螺栓及螺母，其电性连接任何两个相邻的该垂直部件的两个重叠的该辅助部件以电性互连相邻金属框架，
其中，该些金属框架中的至少一者与一外部接地电性连接。
6.根据权利要求5所述的太阳能模块阵列，其特征在于，该辅助部件垂直于该垂直部件。
7.根据权利要求5所述的太阳能模块阵列，其特征在于，该金属框架是由铝制成，该螺栓包含钢且具有一镀金或镀银带螺纹部分。
8.根据权利要求7所述的太阳能模块阵列，其特征在于，该两个重叠的辅助部件分别具有供该螺栓***的带螺纹孔，且该镀金或镀银带螺纹部分与该带螺纹孔的内表面接触。
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