CN102376792A - 光伏模块 - Google Patents

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李思汉
陈一绫
翟静宜
赖咏欣
曾鸿铭
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Du Pont Apollo Ltd
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Abstract

本发明涉及一种光伏模块，其包括光伏面板以及边框。边框固定于光伏面板的一边。边框包括第一金属件以及第一复合材料。第一复合材料包含第一塑料材料混合第一玻璃纤维或第一硅树脂混合第一玻璃纤维，其中第一复合材料与第一金属件一体成型形成该边框。

Description

光伏模块
技术领域
本发明涉及一种光伏模块，且尤其涉及一种具有轻框架的光伏模块。
背景技术
近年来，对生态问题的关切在全球高涨。其中，由CO2排放引起的全球暖化严重为人们所关注，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之来源的极大前景。
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被建构成：以填料密封太阳能电池；在电池顶面侧上提供耐候性薄膜或玻璃作为保护性材料；且在电池外周及底面上安装强化部件(例如框架)。
太阳能电池模块的框架大多由金属制成，使得整个太阳能电池模块变的很重且不利于搬运。虽然大多数框架是由较轻的金属(例如铝或其合金)所制成，框架重量对于搬运而言还是太重。有鉴于此，需要进一步改良太阳能电池模块的结构使其框架部分的重量更轻。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有轻框架的光伏模块。
根据上述发明目的，提出一种光伏模块，其包括光伏面板以及边框。边框固定于光伏面板一边。边框包括第一金属件以及第一复合材料。第一复合材料包含第一塑料材料混合第一玻璃纤维或者第一硅树脂混合第一玻璃纤维，其中第一复合材料与第一金属件一体成型而形成该边框。
依据本发明一实施例，第一复合材料占边框体积的15％到25％。
依据本发明另一实施例，第一复合材料占边框体积的20％。
依据本发明另一实施例，第一复合材料被第一金属件完全包覆。
依据本发明另一实施例，第一复合材料夹层于第一金属件与光伏面板之间。
依据本发明另一实施例，第一金属件具有一第一U型截面，第一复合材料具有一第二U型截面，第二U型截面被第一U型截面完全包覆。
依据本发明另一实施例，第一金属件具有一第一U型截面，第一复合材料具有一第二U型截面，第二U型截面夹层于第一U型截面与该光伏面板之间。
依据本发明另一实施例，第一金属件具有彼此分离的上半部及下半部，第一复合材料具有一U型截面，U型截面的上半部夹层于第一金属件的上半部与光伏面板之间，U型截面的下半部夹层于第一金属件的下半部与光伏面板之间。
依据本发明另一实施例，第一金属件的材质为铝或铝合金。
依据本发明另一实施例，光伏模块还包括位于光伏面板背面的支撑梁，其中支撑梁包括第二金属件以及第二复合材料。第二复合材料包含第二塑料材料混合第二玻璃纤维或者第二硅树脂混合第二玻璃纤维，其中第二复合材料与第二金属件整合为一体成型的支撑梁。
由上述可知，本发明光伏模块的改良的边框由金属件(例如铝或其合金)以及复合材料(例如塑料材料混合玻璃纤维或硅树脂混合玻璃纤维)制成，因此光伏模块的重量得以减轻且不影响其整体的强度。
附图说明
为了使本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例更明显易懂，提供附图，附图中：
图1绘示依照本发明一优选实施例的光伏模块的分解图。
图2绘示依照本发明第一实施例的光伏模块边缘部分的剖面图。
图3绘示依照本发明第二实施例的光伏模块边缘部分的剖面图。
图4绘示依照本发明第三实施例的光伏模块边缘部分的剖面图。
具体实施方式
参照图1，其绘示依照本发明一实施例的光伏模块100的分解图。光伏模块100包括一光伏面板102及固定于光伏面板102的所有边上的四个边框(104a、104b、104c、104d)。支撑梁(106a、106b)可选择性地安装于光伏面板102的背面102a，以增加光伏模块100的整体强度。为了减少光伏模块100的重量，每一边框(104a、104b、104c、104d)可由金属材料(例如铝或铝合金)及复合材料(例如塑料材料加上玻璃纤维或硅树脂加上玻璃纤维)所共同制成。边框中的金属件减少以减少其重量。玻璃纤维与塑料材料或硅树脂混合而成的复合材料增强了边框(104a、104b、104c、104d)整体的强度。因此，光伏模块100的重量得以减轻且不影响其整体的强度。
参照图2，其绘示依照本发明第一实施例的光伏模块边缘部分的剖面图。边框104包括一金属件105a(例如铝或铝合金)以及复合材料105b(例如塑料材料混合玻璃纤维或硅树脂混合玻璃纤维)，且两者整合为一体成型的边框。复合材料105b完全被金属件105a所包覆。上述设计可通过将液态的复合材料105b射入中空金属件105a内而实现。由图2可知，金属件105a具有U型截面而复合材料105b也具有U型截面。复合材料105b的U型截面被金属件105a的U型截面完全包覆。因此，金属件105a直接接触光伏面板102，但复合材料105b不直接接触光伏面板102。在本实施例中，复合材料105b占边框104体积的约15％到约25％。优选复合材料105b占边框104体积的约20％。
参照图3，其绘示依照本发明第二实施例的光伏模块边缘部分的剖面图。边框104’包含一金属件105c(例如铝或铝合金)以及复合材料105d(例如塑料材料混合玻璃纤维或硅树脂混合玻璃纤维)，且两者整合为一体成型的边框。基本上，复合材料105d夹层于金属件105c与光伏面板102之间。上述设计可通过当金属件105c与光伏面板102组装时，将液态的复合材料105d射出至金属件105c与光伏面板102的间隙中而实现。由图3可知，金属件105c具有较大的U型截面而复合材料105d具有较小的U型截面。复合材料105d的U型截面夹层于金属件105c的U型截面与光伏面板102之间。因此，复合材料105d会接接触光伏面板102，但金属件105c不直接接触光伏面板102。在本实施例中，复合材料105d占边框104’体积的约15％到约25％。优选地，复合材料105d占边框104’体积的约20％。
参照图4，其绘示依照本发明第三实施例的光伏模块边缘部分的剖面图。边框104”包括一金属件105e(例如铝或铝合金)以及复合材料105f(例如塑料材料混合玻璃纤维或硅树脂混合玻璃纤维)，且两者整合为一体成型的边框。上述设计可通过将液态的复合材料105f射出成型以包覆光伏面板102的边缘且同时将两片金属件105e粘贴于复合材料105f上而实现。由图4可知，金属件105e包括彼此分离的上半部及下半部，而复合材料105f具有一U型截面。复合材料105f的U型截面的上半部夹层于金属件105e的上半部与光伏面板102的上表面102b之间。复合材料105f的U型截面的下半部夹层于金属件105e的下半部与光伏面板102的下表面102a之间。因此，复合材料105f直接接触光伏面板102，但金属件105e不直接接触光伏面板102。在本实施例中，复合材料105f占边框104”体积的约15％到约25％。优选地，复合材料105f占边框104”体积的约20％。
此外，图1的支撑梁(106a、106b)也可由金属件(例如铝或铝合金)以及复合材料(例如塑料材料混合玻璃纤维或硅树脂混合玻璃纤维)以上述相同的结构制成。
由上述本发明实施方式可知，本发明的光伏模块的改良的边框由金属件(例如铝或其合金)以及复合材料(例如塑料材料混合玻璃纤维或硅树脂混合玻璃纤维)所制成，因此光伏模块的重量得以减轻且不影响其整体的强度。
虽然上面以实施例的方式公开了本发明，然而实施例并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种修改与改变，因此本发明的保护范围以权利要求为准。

Claims (10)

1.一光伏模块，包括：
一光伏面板；以及
一固定于该光伏面板一边的边框，其中该边框包括：
一第一金属件；以及
一第一复合材料，所述第一复合材料包括第一塑料材料混合第一玻璃纤维或者第一硅树脂混合第一玻璃纤维，其中该第一复合材料与该第一金属件一体成型形成该边框。
2.如权利要求1的光伏模块，其中该第一复合材料占该边框体积的15％到25％。
3.如权利要求1的光伏模块，其中该第一复合材料占该边框体积的20％。
4.如权利要求1的光伏模块，其中该第一复合材料被该第一金属件完全包覆。
5.如权利要求1的光伏模块，其中该第一复合材料夹层于该第一金属件与该光伏面板之间。
6.如权利要求1的光伏模块，其中该第一金属件具有一第一U型截面，该第一复合材料具有一第二U型截面，该第二U型截面被第一U型截面完全包覆。
7.如权利要求1的光伏模块，其中该第一金属件具有一第一U型截面，该第一复合材料具有一第二U型截面，该第二U型截面夹层于该第一U型截面与该光伏面板之间。
8.如权利要求1的光伏模块，其中该第一金属件具有彼此分离的上半部及下半部，该第一复合材料具有一U型截面，该U型截面的上半部夹层于该第一金属件的上半部与该光伏面板之间，该U型截面的下半部夹层于该第一金属件的下半部与该光伏面板之间。
9.如权利要求1的光伏模块，其中该第一金属件的材质为铝或铝合金。
10.如权利要求1的光伏模块，还包括一位于该光伏面板背面的支撑梁，其中该支撑梁包括：
一第二金属件；以及
一第二复合材料，所述第二复合材料包括第二塑料材料混合第二玻璃纤维或者第二硅树脂混合第二玻璃纤维，其中该第二复合材料与该第二金属件一体成型形成该支撑梁。
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