太陽能電池支撐組件及太陽能電池系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種太陽能電池支撐組件以及采用這種組件的太陽能電池系統(tǒng)，所述支撐組件包括：第一支座和第二支座，分別用于支撐一對(duì)縱向相鄰的太陽能電池板的對(duì)置邊緣；以及支座接頭，其將第一支座和第二支座相連；其中，第一支座、第二支座和支座接頭中的至少一個(gè)形成有展翼，所述展翼一方面構(gòu)造成適于與支撐所述太陽能電池支撐組件的支撐表面貼合，另一方面構(gòu)造成適于在其上承載用于將太陽能電池支撐組件固定在支撐表面上的壓持重物。本發(fā)明避免了在安裝過程中破壞建筑物的防水層，同時(shí)操作簡(jiǎn)單、靈活，且太陽能電池支撐組件能夠更牢固地長(zhǎng)期固定在支撐表面上。
【專利說明】太陽能電池支撐組件及太陽能電池系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及一種太陽能電池支撐組件以及采用這種組件的太陽能電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能電池系統(tǒng)一般包括成陣列的形式排布在支撐表面(例如建筑物屋頂、地面 等）上的太陽能電池模塊。太陽能電池系統(tǒng)經(jīng)常通過軌架組件安裝到支撐表面上。軌架組 件一般包括鋪設(shè)在支撐表面上的軌和組裝到軌上的支撐架。一般的軌架組件安裝方法通常 包括下述步驟：規(guī)劃太陽能電池系統(tǒng)的排布，將軌鋪設(shè)并固定在支撐表面上，利用緊固件將 支撐架組裝到軌上，將太陽能電池模塊安裝到支撐架上，以及接線，從而實(shí)現(xiàn)太陽能電池模 塊之間的串聯(lián)和/或并聯(lián)，并將太陽能電池系統(tǒng)的輸出連接到逆變器。
[0003] 軌一般是通過錨固螺栓和/或壓持重物固定在支撐表面上的。
[0004] 在使用錨固螺栓時(shí)，要在支撐表面上打安裝孔，利用錨固在安裝孔中的螺栓將軌 固定在支撐表面上。
[0005] 在使用壓持重物時(shí)，可以利用適當(dāng)重量在重物壓在軌的適當(dāng)部位上，從而利用重 物的壓持作用將軌固定在支撐表面上。
[0006] 利用軌架組件中的支撐架，可以使各太陽能電池模塊獲得所需的安裝角度。并且， 太陽能電池模塊與支撐表面之間可以具有供空氣流通的空間，以實(shí)現(xiàn)太陽能電池模塊的散 熱。
[0007] 然而，軌架組件組裝并固定于支撐表面上的操作麻煩且耗時(shí)。并且軌架組件通常 由高強(qiáng)度且耐氣候侵蝕的材料例如鋁合金或高強(qiáng)度塑料制成，因此軌架組件本身構(gòu)成了太 陽能電池系統(tǒng)成本的相當(dāng)大的部分，另外，由于軌架本身重量較大，在某些有輕質(zhì)要求的支 撐面上使用受限。
[0008] 此外，在利用錨固螺栓安裝軌架的方法中，需要在建筑物的屋頂上通過軌架安裝 太陽能電池系統(tǒng)，經(jīng)常會(huì)穿透建筑物的防水層，從而導(dǎo)致建筑物的防水性能下降，所以通常 在安裝太陽能系統(tǒng)時(shí)還需要對(duì)防水層進(jìn)行再次處理，加大了系統(tǒng)安裝的成本與時(shí)間。
[0009] 另一方面，在利用壓持重物安裝軌架的方法中，壓持重物本身容易從軌脫離，因此 軌架組件在支撐表面上的長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差。為了應(yīng)對(duì)這一問題，有時(shí)需要采用額外的托盤， 其中，重物壓在托盤提供的較大的承載表面上，而托盤又以形狀配合的方式壓在軌上，從而 提高軌架組件在支撐表面上的穩(wěn)定性。然而，這種托盤會(huì)增加軌架組件的成本。
[0010] 因此，需要有一種改進(jìn)的太陽能電池系統(tǒng)安裝措施，以解決前面提到的現(xiàn)有技術(shù) 中存在的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 本申請(qǐng)的一個(gè)目的是提供一種新穎的太陽能電池支撐組件，其成本低，安裝操作 簡(jiǎn)單、靈活，不會(huì)破壞建筑物的防水層，并且能夠提供太陽能電池模塊所需的安裝角度。
[0012] 為此，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種用于太陽能電池支撐組件，包括：第一 支座和第二支座，分別用于支撐一對(duì)縱向相鄰的太陽能電池板的對(duì)置邊緣；以及支座接頭， 其將第一支座和第二支座相連；其中，第一支座、第二支座和支座接頭中的至少一個(gè)形成有 展翼，所述展翼一方面構(gòu)造成適于與支撐所述太陽能電池支撐組件的支撐表面貼合，另一 方面構(gòu)造成適于在其上承載用于將太陽能電池支撐組件固定在支撐表面上的壓持重物。
[0013] 具體地講，可以僅在所述支座接頭上形成有展翼?；蛘?，可以僅在所述第一支座 和第二支座中的至少一個(gè)上形成有展翼?；蛘撸梢栽谒龅谝恢ё偷诙ё械闹辽?一個(gè)上形成有展翼，并且在所述支座接頭上也形成有展翼(在這種情況下，在太陽能電池支 撐組件的組裝狀態(tài)下，這些展翼的上表面基本共面，并且優(yōu)選這些展翼的下表面也基本共 面)。
[0014] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述支座接頭包括縱梁和從縱梁的橫向兩側(cè)下邊緣沿橫 向伸出的展翼。
[0015] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述第一支座以第一高度支撐太陽能電池板邊緣，所述 第二支座以第一高度支撐太陽能電池板邊緣，所述第一高度小于所述第二高度。
[0016] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述第一支座和第二支座中的每個(gè)被構(gòu)造成適于支撐一 對(duì)橫向相鄰的太陽能電池板的對(duì)置角部。
[0017] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述支座接頭相對(duì)于所述第一支座和第二支座單獨(dú)形 成；根據(jù)另一種可行實(shí)施方式，所述支座接頭與所述第一支座和第二支座中的至少一個(gè)形 成一體。
[0018] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述第一支座、第二支座和支座接頭之間限定出位于所 述展翼上方的重物接納空間，所述重物接納空間被設(shè)計(jì)成適于接納一或多塊標(biāo)準(zhǔn)或定制的 建筑用磚或水泥預(yù)制塊。
[0019] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述重物接納空間包括位于支座接頭橫向兩側(cè)的一對(duì)重 物接納空間。
[0020] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述第一支座和/或所述第二支座限定出限制壓持重物 縱向移動(dòng)的縱向限制部。
[0021] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述支座接頭限定出限制壓持重物橫向向內(nèi)移動(dòng)的橫向 內(nèi)側(cè)限制部。根據(jù)進(jìn)一步可行實(shí)施方式，所述支座接頭還限定出限制壓持重物橫向向外移 動(dòng)的橫向外側(cè)限制部。
[0022] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述支座接頭通過形狀配合或通過緊固件連接到第一支 座和第二支座。所述形狀配合包括、但不局限于插接配合。
[0023] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式太陽能電池支撐組件還包括施加在所述第一支座、第二支 座和支座接頭中的至少一個(gè)的底表面上的粘合材料，例如雙面膠帶。
[0024] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，所述第一支座和第二支座的材料選自但不局限于金屬或 聚合物材料，優(yōu)選的聚合物材料，其中聚合物材料可以是PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)，PBT (聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)，PTT (聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯)，PA6 (聚己內(nèi)酰胺)，PA66 (聚酰胺 66)，PA46 (聚酰胺46)，PPA (聚芳酰胺)，Ρ0Μ (聚甲醛)，PC (聚碳酸酯)，ABS (丙烯腈/ 丁 二烯/苯乙烯共聚物)，TO (聚氨酯)，ΡΡ0 (聚苯醚)，LCP (液晶高分子聚合物)，PEI (聚醚酰 亞胺)，PVC (聚氯乙烯)，或其共混物等）；所述支座接頭的材料選自但不局限于金屬或聚合 物材料，優(yōu)選的聚合物材料，其中聚合物材料可以是PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)，PBT (聚 對(duì)苯二甲酸丁二酯)，PTT (聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯)，PA6 (聚己內(nèi)酰胺)，PA66 (聚酰胺66)， PA46 (聚酰胺46)，PPA (聚芳酰胺)，POM (聚甲醛)，PC (聚碳酸酯)，ABS (丙烯腈/ 丁二烯/ 苯乙烯共聚物)，TO (聚氨酯)，PPO (聚苯醚)，LCP (液晶高分子聚合物)，PEI (聚醚酰亞胺)， PVC (聚氯乙烯)，或其共混物等）
[0025] 根據(jù)本申請(qǐng)的另一方面，提供了一種太陽能電池系統(tǒng)，包括如前所述的太陽能電 池支撐組件以及通過所述太陽能電池支撐組件支撐于支撐表面上的成矩陣分布的太陽能 電池模塊。
[0026] 根據(jù)一種可行實(shí)施方式，太陽能電池系統(tǒng)還包括連接在橫向相鄰的太陽能電池支 撐組件之間的擋風(fēng)板和/或沿著每個(gè)太陽能電池模塊的兩側(cè)縱向延伸邊緣安裝的擋風(fēng)板。
[0027] 利用本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件，能夠以簡(jiǎn)便的方式將太陽能電池系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn) 定地固定于支撐表面，太陽能電池模塊相對(duì)于支撐表面具有所需的斜度。
[0028] 此外，能夠在太陽能電池模塊與支撐表面之間留下供空氣流通的空間，因此太陽 能電池系統(tǒng)的散熱性能較好。
[0029] 此外，太陽能電池支撐組件可以通過壓持重物和可能有的粘合材料而以簡(jiǎn)單的方 式固定在到支撐表面例如支撐表面上，不需要破壞支撐表面下面的防水層。
[0030] 此外，太陽能電池支撐組件本身僅需要簡(jiǎn)單的插接操作就能實(shí)現(xiàn)組裝，因此操作 更為簡(jiǎn)單、方便，安裝過程得以簡(jiǎn)化，成本能夠降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] 下面將參照附圖描述本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中：
[0032] 圖1是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的用于太陽能電池系統(tǒng)中的太陽能電池支撐組件中 的第一支座的示意性立體圖。
[0033] 圖2是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的太陽能電池支撐組件中的第二支座的示意性立體 圖。
[0034] 圖3是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的太陽能電池支撐組件中的支座接頭的示意性立體 圖。
[0035] 圖4是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的用于太陽能電池系統(tǒng)中的電池模塊鎖定件的示意 性立體圖。
[0036] 圖5是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的第一和第二支座通過支座接頭組合在一起形成的 太陽能電池支撐組件從頂側(cè)所作的示意性立體圖。
[0037] 圖6是圖5中的太陽能電池支撐組件從底側(cè)所作的示意性立體圖。
[0038] 圖7是將壓持重物向圖5中的太陽能電池支撐組件上施加時(shí)的示意性立體圖。
[0039] 圖8是圖5中的太陽能電池支撐組件被施加了兩個(gè)壓持重物時(shí)的示意性立體圖。
[0040] 圖9是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的太陽能電池支撐組件在底側(cè)被施加了粘合材料后 從底側(cè)所作的示意性立體圖。
[0041] 圖10是圖9中的帶粘合材料的太陽能電池支撐組件再被施加了兩個(gè)壓持重物時(shí) 的示意性立體圖。
[0042] 圖11是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的太陽能電池系統(tǒng)中的太陽能電池模塊的示意性立 體圖。
[0043] 圖12是圖11所示太陽能電池模塊的示意性分解立體圖。
[0044] 圖13-15是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的太陽能電池系統(tǒng)的安裝過程示意圖。
[0045] 圖16是利用根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施方式的太陽能電池支撐組件安裝的太陽能電池系統(tǒng) 的示意性立體圖。
[0046] 圖17是一種可用于本申請(qǐng)的太陽能電池系統(tǒng)中的擋風(fēng)板的示意性立體圖。
[0047] 圖18是將圖17中的擋風(fēng)板安裝在兩個(gè)橫向相鄰的第二支座之間時(shí)的示意性立體 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面參照附圖來描述本申請(qǐng)的各種可行實(shí)施方式。
[0049] 根據(jù)本申請(qǐng)的太陽能電池系統(tǒng)可以包括成陣列布置的多個(gè)太陽能電池模塊。為了 盡可能接收到更多的陽光，需要考慮太陽能電池模塊的安裝角度。首先，太陽能電池模塊所 在的平面與水平面之間的夾角稱為安裝傾斜角。對(duì)于一般應(yīng)用，該安裝傾斜角可以為〇至 65度、優(yōu)選5至20度，例如，安裝傾斜角為5度或10度。
[0050] 另一方面，太陽能電池模塊安裝時(shí)的另一個(gè)重要安裝角度是安裝方位角。太陽能 電池模塊的安裝方位角是太陽能電池模塊的指向地心的垂直面與地球經(jīng)線之間的夾角。當(dāng) 太陽能電池模塊的安裝傾斜角為〇度時(shí)，所謂太陽能電池模塊的指向地心的垂直面是指其 與地球經(jīng)線平行的那個(gè)垂直面。一般太陽能電池模塊的指向地心的垂直面為正南(在南半 球?yàn)檎?時(shí)，安裝方位角為〇度。在該安裝方位角為30度時(shí)，太陽能電池模塊的發(fā)電量將 減少10%?15%。
[0051] 為了獲得適宜的安裝角度(安裝傾斜角和安裝方位角），各太陽能電池模塊通過根 據(jù)本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件安裝到太陽能電池系統(tǒng)的支撐表面(例如自然地貌表面、 建筑物頂面等）上，該支撐表面不一定水平。
[0052] 根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，太陽能電池支撐組件主要包括圖1中所示的第 一支座100、圖2中所示的第二支座200以及圖3中所示的支座接頭300。
[0053] 每個(gè)太陽能電池模塊具有第一橫向延伸邊緣和相反的第二橫向延伸邊緣。在太陽 能電池模塊由太陽能電池支撐組件傾斜地支撐在支撐表面上的狀態(tài)下，第一橫向延伸邊緣 低于第二橫向延伸邊緣。太陽能電池模塊在其第一橫向延伸邊緣的兩端分別由高度較小的 第一支座100支撐、在其第二橫向延伸邊緣的兩端分別由高度較大的第二支座200支撐。
[0054] 在圖1、2所示例子中，第一和第二支座中的每個(gè)被構(gòu)造成能夠支撐兩個(gè)橫向相鄰 的太陽能電池模塊的相對(duì)角部。然而，可以理解，第一和第二支座中的每個(gè)也可以被構(gòu)造成 僅支撐一個(gè)太陽能電池模塊的相應(yīng)橫向延伸邊緣。
[0055] 如圖1所示，第一支座100優(yōu)選為一體成型的單件，例如由絕緣材料(例如塑料)制 成，并且包括第一底板2和設(shè)在第一底板上的第一臺(tái)階4。第一底板2的底表面限定出大致 平面，用于貼合在支撐表面上。所述第一臺(tái)階4從所述第一底板2的底表面以第一高度向 上伸出，用于支撐太陽能電池模塊的第一橫向延伸邊緣。第一底板2限定出至少部分地圍 繞第一臺(tái)階4外周的展翼。
[0056] 為了提高第一臺(tái)階4與第一底板2之間的連接強(qiáng)度，可在二者之間形成至少一個(gè) 加強(qiáng)構(gòu)件(例如加強(qiáng)筋）5。
[0057] 此外，為了降低第一支座100的重量和材料用量，可以將其設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu)(參看 圖6)。在此情況下，如有必要，第一支座100的外輪廓(外壁)可以通過內(nèi)部加強(qiáng)構(gòu)件(例如 加強(qiáng)筋）加強(qiáng)。
[0058] 第一臺(tái)階4限定出大致平坦的上表面，第一凸臺(tái)6從該上表面向上伸出并將該上 表面劃分成兩個(gè)第一支持面4a，用于支撐兩個(gè)太陽能電池模塊的第一橫向延伸邊緣上的相 鄰角部。這樣，一個(gè)第一支座可以同時(shí)支撐兩個(gè)橫向相鄰的太陽能電池模塊。
[0059] 可以理解，第一臺(tái)階4的上表面也可以只形成單一的第一支持面4a，用于支撐一 個(gè)太陽能電池模塊的第一橫向延伸邊緣上的一個(gè)角部。這樣的第一支座可以在太陽能電池 系統(tǒng)的外周邊緣處支撐一個(gè)太陽能電池模塊的角部?；蛘?，該單一的第一支持面4a可以設(shè) 計(jì)成支撐第一橫向延伸邊緣的某段。
[0060] 第一支持面4a以一斜角相對(duì)于第一底板2的底表面傾斜，以便適應(yīng)于支撐太陽能 電池模塊的安裝傾斜角。由于存在該斜角，第一支持面4a限定出較低橫向延伸邊緣和較高 橫向延伸邊緣。換言之，第一臺(tái)階4以及因此而第一凸臺(tái)6都具有較低側(cè)和較高側(cè)。
[0061] 在第一臺(tái)階4上還形成有從第一支持面4a的較低橫向延伸邊緣大體向上延伸的 用于保持太陽能電池模塊第一橫向延伸邊緣的第一止擋4b。第一止擋4b優(yōu)選垂直于第一 支持面4a伸出。此外，第一凸臺(tái)6的橫向側(cè)面（圖示為兩個(gè)側(cè)面)限定出用于保持太陽能電 池模塊縱向延伸邊緣的第一止擋面6a。
[0062] 此外，第一支座100還具有從第一臺(tái)階4的較低側(cè)沿縱向背離第一臺(tái)階4伸出的 第一接合部8。該第一接合部8沿縱向延伸超出第一底板2。第一接合部8可以具有與第 一底板2的底面共面的底面，當(dāng)然這一點(diǎn)并非必須的。
[0063] 此外，第一支座100的較高側(cè)上設(shè)有擋風(fēng)板插槽9,用于安裝縱向延伸的擋風(fēng)板， 如后文所述。
[0064] 如圖2所示，類似地，第二支座200優(yōu)選為一體成型的單件，例如由絕緣材料(例如 塑料）制成，并且包括第二底板2'和設(shè)在第二底板上的第二臺(tái)階4'，第二底板2'的底表面 限定出大致平面，用于貼合在支撐表面上。所述第二臺(tái)階4'從所述第二底板2'的底表面 以第二高度向上伸出，用于支撐太陽能電池模塊的第二橫向延伸邊緣。第二底板2'限定出 至少部分地圍繞第二臺(tái)階4'外周的展翼。
[0065] 出于傾斜支撐所述太陽能電池模塊的要求，并且考慮到支撐表面本身是否有斜 度，所述第一高度小于所述第二高度。第一高度與第二高度差以及支撐太陽能電池模塊的 縱向長(zhǎng)度決定了所述斜角。
[0066] 同樣，可第二臺(tái)階4'與第二底板2'之間形成至少一個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件(例如加強(qiáng)筋）5， 以提高它們之間的連接強(qiáng)度。此外，可以將第二支座200設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu)(參看圖6)。在此 情況下，如有必要，第二支座200的外輪廓(外壁）可以通過內(nèi)部加強(qiáng)構(gòu)件(例如加強(qiáng)筋）加 強(qiáng)。
[0067] 第二臺(tái)階4'限定出大致平坦的上表面，第二凸臺(tái)6'從該上表面向上伸出并將該 上表面劃分成左右兩個(gè)第二支持面4a'，用于支撐兩個(gè)太陽能電池模塊的第二橫向延伸邊 緣上的相鄰角部?？梢岳斫?，第二臺(tái)階4'的上表面也可以只形成一個(gè)第二支持面4a'，用于 支撐一個(gè)太陽能電池模塊的第二橫向延伸邊緣上的一段或一個(gè)角部。
[0068] 第二支持面4a'以與第一支持面4a大體相同的斜角相對(duì)于第二底板2'的底表面 傾斜，以便適應(yīng)于支撐太陽能電池模塊的安裝傾斜角。由于存在該斜角，第二支持面4a'限 定出較低橫向延伸邊緣和較高橫向延伸邊緣。換言之，第二臺(tái)階4'以及因此而第二凸臺(tái)6' 都具有較低側(cè)和較高側(cè)。
[0069] 在第二臺(tái)階4'上還形成有從第二支持面4a'的較高橫向延伸邊緣大體向上延伸 的用于保持太陽能電池模塊第一橫向延伸邊緣的第二止擋4b'。第二止擋4b'優(yōu)選垂直于 第二支持面4a'伸出。此外，第二凸臺(tái)6'的側(cè)面限定出用于保持太陽能電池模塊縱向延伸 邊緣的第二止擋面6a'。
[0070] 此外，第二支座200還具有從第二支座200的較高側(cè)沿縱向背離第二臺(tái)階4'伸出 的第二接合部8'。該第二接合部8'沿縱向延伸超出第二底板2'。第二接合部8'可以具 有與第二底板2'的底面共面的底面，當(dāng)然這一點(diǎn)并非必須的。第二接合部8'具有從其自 由末端沿縱向向其內(nèi)部延伸的插口 8a。類似地，盡管在圖1中未示出，第一接合部8也具有 從其自由末端沿縱向向其內(nèi)部延伸的插口。
[0071] 此外，在第二支座200的第二凸臺(tái)6'中形成有插槽6b，其從第二凸臺(tái)6'的較高側(cè) 沿大致縱向平行于第二支持面4a'向第二凸臺(tái)6'中延伸。類似地，盡管在圖1中未示出， 在第一支座100的第一凸臺(tái)6中也可以形成有類似的插槽，其從第一凸臺(tái)的較低側(cè)沿大致 縱向平行于第一支持面4a向第一凸臺(tái)6中延伸。
[0072] 此外，第二支座200的較高側(cè)上設(shè)有配合突起10,用于安裝橫向延伸的擋風(fēng)板，如 后文所述。如有必要，第一支座1〇〇的較低側(cè)上形成有類似的配合突起。
[0073] 此外，第二支座200的較低側(cè)上設(shè)有擋風(fēng)板插槽9,用于與第一支座100上的擋風(fēng) 板插槽9合作而安裝縱向延伸的擋風(fēng)板，如后文所述。
[0074] 可以看出，每個(gè)太陽能電池模塊可以在其四個(gè)角部由第一和第二支座支撐。利用 第一和第二支座的第一和第二凸臺(tái)上的第一支持面4a和第二支持面4a'，并且借助于第一 止擋4b和第二止擋4b'，可以將太陽能電池模塊傾斜地支撐在支撐表面上。
[0075] 為了將太陽能電池模塊牢固地保持在第一和第二支座上以避免松脫，可以提供鎖 定結(jié)構(gòu)。所述鎖定結(jié)構(gòu)可以是形狀配合結(jié)構(gòu)，例如插塊-插槽型鎖定結(jié)構(gòu)、卡扣型鎖定結(jié) 構(gòu)、螺紋型鎖定結(jié)構(gòu)等等。
[0076] 鎖定結(jié)構(gòu)可以是第一和第二支座的一體部分，也可以是單獨(dú)形成、然后組裝到第 一和第二支座上的兀件。
[0077] 根據(jù)本申請(qǐng)的一種示例性實(shí)施方式中，鎖定結(jié)構(gòu)包括圖4所示的鎖定件400,其優(yōu) 選為一體形成的元件，例如塑料件，并且包括基部42和從基部42伸出且橫向排列三個(gè)插塊 44,中間的插塊44用于以緊配合但可拆卸的方式插入第一或第二支座的第一或第二凸臺(tái) 中的插槽6b中，兩側(cè)的插塊44用于分別以緊配合但可拆卸的方式插入橫向相鄰的太陽能 電池模塊的邊框中的相應(yīng)插槽(如后文所述）中，由此將太陽能電池模塊鎖定在第一和第二 支座上。圖5中顯示了插在第二支座的第二凸臺(tái)上的鎖定件400?？梢岳斫?，第一支座的第 一凸臺(tái)上可以插有相同或類似的鎖定件。
[0078] 在圖1、2所示的例子中，第一和第二底板呈大致矩形形狀，然而，其它形狀，例如 圓形、橢圓形、多邊形、正方形、三角形、組合形狀、不規(guī)則形狀等，也可以采用。
[0079] 此外，第一和第二底板各自的底表面具有一定的與支撐表面接觸的接觸面積。該 接觸面積的選擇應(yīng)確保太陽能電池系統(tǒng)具有足夠的安裝強(qiáng)度，以抵抗風(fēng)力或其它負(fù)荷(例 如雪載荷以及被異物碰撞等)。
[0080] 此外，為了提高第一和第二底板的強(qiáng)度，它們可由與第一和第二支座其余部位不 同的材料制成。例如，第一和第二底板的材料為金屬，第一和第二支座的其余部位的材料為 塑料，可以單獨(dú)制成再組裝到第一和第二支座的其余部位上，或者，可以通過鑲嵌成型將第 一和第二底板與第一和第二支座的其余部位制成一體。
[0081] 如前所述，第一臺(tái)階4的第一高度小于第二臺(tái)階4'的第二高度。第一高度可以在 0. 01米至0. 2米的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0. 02米至0. 1米的范圍內(nèi)。第二高度可以在0. 03米至 1米的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0. 05米至0. 5米的范圍內(nèi)。第一和第二高度之差優(yōu)選在太陽能電池 模塊縱向長(zhǎng)度的〇. 2至0. 5倍的范圍內(nèi)。
[0082] 縱向相鄰的第一支座100和第二支座200通過圖3中所示的支座接頭300組裝在 一起而形成如圖5、6所示的太陽能電池支撐組件。
[0083] 如圖3所示，支座接頭300包括縱梁31、從縱梁31的縱向兩端沿縱向伸出的插塊 32以及從縱梁31的橫向兩側(cè)下邊緣沿橫向伸出的展翼33。
[0084] 每個(gè)插塊32的形狀、尺寸和位置被設(shè)計(jì)成適于以緊配合但可拆卸的方式插入第 一和第二支座的第一和第二接合部中的插口 8a中，由此將第一和第二支座組裝在一起而 形成太陽能電池支撐組件，如圖5、6所示，并且使得組裝好的第一和第二支座的第一底板2 和第二底板2'的底表面與兩個(gè)展翼33的底表面大體共面。此外，第一和第二底板的展翼 與支座接頭的展翼的厚度大致相等，從而在組裝好的太陽能電池支撐組件中，第一和第二 底板的展翼與支座接頭的展翼的上表面大致平齊。
[0085] 可以理解，圖中所示插接結(jié)構(gòu)，即利用支座接頭上的縱向插塊插入第一和第二支 座的插口中以實(shí)現(xiàn)三者之間的組裝，僅僅是示例性的，而非限制性的。例如，可以將插塊設(shè) 置在第一和第二支座上，將插口設(shè)置在支座接頭上。此外，插塊與插口可以沿縱向設(shè)置，以 使得支座接頭與第一和第二支座通過堅(jiān)直方向的插接實(shí)現(xiàn)組裝。此外，其它將三者組裝在 一起的方式也是可行的。例如，卡扣結(jié)構(gòu)、其它形狀配合結(jié)構(gòu)、使用單獨(dú)的緊固件等等方式 可以作為插接結(jié)構(gòu)的替代或附加。
[0086] 支座接頭300優(yōu)選為一體成型的單件，例如由絕緣材料(例如塑料）制成。如圖6 所示，縱梁31可以設(shè)計(jì)成具有加強(qiáng)筋的空心結(jié)構(gòu)。
[0087] 本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件適于以施加重物的方式固定在支撐表面上。如圖7 所示，在縱梁31的橫向兩側(cè)，形成了重物接納空間。每個(gè)重物接納空間在橫向內(nèi)側(cè)由縱梁 31限定(或者，主要由縱梁31限定，同時(shí)第一接合部8和第二接合部8'也有輔助限定功能)， 在縱向兩端分別由第一支座100的較低側(cè)和第二支座200的較高側(cè)限定，在下方由第一和 第二底板的展翼與支座接頭的展翼的上表面限定。如圖7所示，壓持重物500被從上方放 入每個(gè)重物接納空間中，并且壓在第一和第二底板的展翼以及支座接頭的展翼上。利用縱 梁31的橫向兩側(cè)的壓持重物500,太陽能電池支撐組件被牢固地固定在支撐表面上。每個(gè) 重物接納空間可以設(shè)計(jì)成適于接納不同尺寸和重量的壓持重物500,例如一或多塊標(biāo)準(zhǔn)或 定制的建筑用磚或水泥預(yù)制塊。
[0088] 可以理解，由于重物接納空間在橫向內(nèi)側(cè)、縱向兩端和底側(cè)被限定，因此為壓持重 物500構(gòu)成這四個(gè)方向上的限制部，以使其被限制而不能移動(dòng)。如有必要，還可以增加其它 方向?qū)撼种匚?00的限制。例如，可以在第一和第二底板的展翼以及支座接頭的展翼中 的至少一個(gè)上設(shè)置橫向外側(cè)限制部。例如，展翼33的橫向外側(cè)邊緣可以加長(zhǎng)并且形成向上 的翻邊，該翻邊構(gòu)成重物接納空間的橫向外側(cè)限制部，由此限制壓持重物橫向向外的移動(dòng)。 在極端情況下，例如風(fēng)力很大的情況下，可以為重物接納空間設(shè)置上方限制部，其可以由附 加的部件構(gòu)成，也可以由第一支座、第二支座和/或支座接頭上的某個(gè)或某些部位構(gòu)成，用 以限制壓持重物向上的移動(dòng)。通過各限制部對(duì)壓持重物的限制作用，可以提高太陽能電池 支撐組件在支撐表面上的穩(wěn)定性。
[0089] 根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)重要方面，為了進(jìn)一步提高太陽能電池支撐組件在支撐表面 上的穩(wěn)定性，太陽能電池支撐組件的底表面可以被構(gòu)造成額外地通過粘合材料固定在支撐 表面上。在這種情況下，在安裝本申請(qǐng)的太陽能電池系統(tǒng)時(shí)，先在第一和第二支座的第一和 第二底板的底表面和/或支撐表面上的相應(yīng)安裝位置(例如圖3或4所示的安裝位置)上施 加粘合材料，例如圖9中所示施加在第一和第二支座的第一和第二底板的展翼以及支座接 頭的展翼的底表面上的各個(gè)雙面膠帶50。然后，利用粘合材料將第一和第二支座固定在支 撐表面上。然后，再將壓持重物施加到太陽能電池支撐組件上，如圖10所示。這樣，通過壓 持重物以及粘合材料的雙重作用，太陽能電池支撐組件能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)非常牢固地固定在 支撐表面上。
[0090] 粘合材料可以采用結(jié)實(shí)耐用的材料，例如具備抗陽光輻射、耐水等性能的粘合材 料。此外，粘合材料應(yīng)提供太陽能電池支撐組件與支撐表面之間的足夠結(jié)合強(qiáng)度和壽命。
[0091] 為了提高粘合材料實(shí)現(xiàn)的太陽能電池支撐組件與支撐表面之間的結(jié)合強(qiáng)度，可以 在施加粘合材料之前對(duì)太陽能電池支撐組件的底表面進(jìn)行處理，例如粗糙化處理。
[0092] 此外，可以在施加粘合材料之前對(duì)支撐表面的安裝位置進(jìn)行預(yù)處理，以有助于提 高太陽能電池支撐組件與支撐表面之間的結(jié)合強(qiáng)度和/或用于其它目的。例如，對(duì)支撐表 面的安裝位置的預(yù)處理可以包括下述處理中的至少一個(gè)：做標(biāo)記、清洗、粗糙化、加熱、弄 干、弄濕、化學(xué)處理、開設(shè)適于容納第一和第二底板的凹坑。
[0093] 需要指出，在支撐表面的安裝位置開設(shè)出適于容納第一和第二底板的凹坑，可以 方便太陽能電池支撐組件相對(duì)于支撐表面的定位和定向。此外，在這種情況下，太陽能電池 支撐組件的底表面和邊緣都可以被施加粘合材料，因而可以進(jìn)一步提高支座與支撐表面之 間的結(jié)合強(qiáng)度。
[0094] 一種可由本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件支撐的太陽能電池模塊顯示于圖11中， 其中，太陽能電池模塊60包括邊框62和由邊框支撐的電池板64。
[0095] 根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，太陽能電池模塊60的邊框62可以是拼接式邊 框，如圖12所示，其包括直邊框段66和角接頭68,各角接頭68將這些直邊框段66組合起 來而形成完整邊框，用于承載電池板64。根據(jù)本申請(qǐng)的一種可行實(shí)施方式，太陽能電池模塊 的接線盒集成在一或多個(gè)所述角接頭68中和/或一或多個(gè)所述直邊框段66中。
[0096] 所述直邊框段66和角接頭68優(yōu)選由絕緣塑料制成。
[0097] 角接頭68中形成有與第一和第二支座的插槽6b類似的插槽70,用于被前面描述 的鎖定件400的兩側(cè)的插塊44之一插入，以將太陽能電池模塊牢固地保持在第一和第二支 座上。其它鎖定結(jié)構(gòu)，例如插塊-插槽型鎖定結(jié)構(gòu)、卡扣型鎖定結(jié)構(gòu)、螺紋型鎖定結(jié)構(gòu)等等， 可以作為替代或附加而被采用。
[0098] 下面簡(jiǎn)要描述將太陽能電池模塊向本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件上安裝的過程。
[0099] 首先，在支撐表面上規(guī)劃將要布置太陽能電池支撐組件的安裝位置，并將第一和 第二支座在各自的位置固定在支撐表面上(可能借助于粘合材料，如前所述)，然后用支座 接頭將第一和第二支座組裝在一起而形成太陽能電池支撐組件。
[0100] 然后，如圖13所示，將太陽能電池模塊60支靠在第一支座100和第二支座200上。 在此需要指出，為了清楚地顯示利用鎖定件400將太陽能電池模塊60鎖定在第一支座100 和第二支座200上的過程，在圖13-15中沒有展示組合在一起的太陽能電池支撐組件。
[0101] 如圖14所示，接下來，將一個(gè)鎖定件400的插塊44向一個(gè)支座（圖示為第一支座 100)的插槽6b和橫向兩側(cè)的太陽能電池模塊60的角部中的插槽70中插入。
[0102] 在將插塊44插入各插槽中后，該鎖定件400就將兩個(gè)橫向相鄰太陽能電池模塊的 角部鎖定在相應(yīng)的支座上了，如圖15所示。
[0103] 在將全部太陽能電池模塊的角部通過鎖定件鎖定在相應(yīng)的支座上并且對(duì)各太陽 能電池模塊的接線盒進(jìn)行接線操作后，就安裝好了整個(gè)太陽能電池系統(tǒng)。該太陽能電池系 統(tǒng)具有圖16所描述的成陣列的排布模式。
[0104] 根據(jù)本申請(qǐng)，利用具有不同高度的第一和第二支座，可以實(shí)現(xiàn)太陽能電池模塊相 對(duì)于支撐表面的傾斜安置，同時(shí)，在太陽能電池模塊與支撐表面之間留下空氣流通空間，該 空氣流通空間可實(shí)現(xiàn)太陽能電池模塊的散熱，防止太陽能電池模塊過熱。
[0105] 需要指出，如果該空氣流通空間太大的話，可能會(huì)在太陽能電池模塊下面產(chǎn)生過 大的風(fēng)負(fù)荷，這對(duì)于太陽能電池系統(tǒng)的安裝穩(wěn)定性來說是不利的。為了應(yīng)對(duì)這一問題，根據(jù) 本申請(qǐng)的一種實(shí)施方式，在太陽能電池系統(tǒng)中添加擋風(fēng)板。擋風(fēng)板可以包括橫向安裝的擋 風(fēng)板，優(yōu)選安裝在橫向相鄰的兩個(gè)太陽能電池模塊的第二支座之間（如有必要，橫向相鄰的 兩個(gè)太陽能電池模塊的第一支座之間也可安裝擋風(fēng)板）；以及縱向擋風(fēng)板，沿著每個(gè)太陽能 電池模塊的兩側(cè)縱向延伸邊緣安裝在第一和第二支座之間。
[0106] 圖17中示出了一種可行的橫向安裝的擋風(fēng)板形式，其中，擋風(fēng)板80為矩形板材的 形式，可以安裝于兩個(gè)橫向相鄰第二支座200之間(參看圖18)。擋風(fēng)板80可在端部處設(shè)有 與第二支座200配合的結(jié)構(gòu)，例如，圖17所示的擋風(fēng)板80中具有特定形狀的配合孔82以 及第二支座200上具有對(duì)應(yīng)形狀的配合突起10。配合突起10可以插入配合孔82中并且在 二者之間形成緊配合。當(dāng)然，其它配合結(jié)構(gòu)也是可行的。并且，配合突起10與配合孔82的 形狀可以不同，只要能夠在二者之間形成緊配合即可。
[0107] 未示出的縱向安裝的擋風(fēng)板可以插裝在支撐同一太陽能電池模塊的縱向相對(duì)的 第一和第二支座上的擋風(fēng)板插槽9中。
[0108] 上述兩種擋風(fēng)板的具體形式以及第一和第二支座上的用于安裝擋風(fēng)板的相應(yīng)結(jié) 構(gòu)可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成各種形式。
[0109] 前面描述了本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件以及采用這種組件的太陽能電池系統(tǒng) 的一些可行實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本申請(qǐng)的基本原理，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行具 體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且可以對(duì)前面展現(xiàn)的細(xì)節(jié)作出各種修改。
[0110] 例如，在前面描述的實(shí)施方式中，太陽能電池支撐組件包括彼此分開制作的第一 支座和第二支座，二者通過單獨(dú)的支座接頭組裝到一起?？梢岳斫?，作為一種可選實(shí)施方 式，支座接頭可以與第一支座和第二支座中的任意一個(gè)形成一體。作為另一種可選實(shí)施方 式，支座接頭與可以與第一支座和第二支座二者形成一體。
[0111] 需要指出，根據(jù)本申請(qǐng)的基本構(gòu)思，展翼可以形成在第一支座、第二支座和支座接 頭中的至少一個(gè)上，只要能夠確保在其上承載壓持重物并由此將太陽能電池支撐組件牢固 地保持在支撐表面上即可。因此，可以僅在支座接頭上形成有展翼，而第一支座和第二支座 上不形成展翼?；蛘撸梢詢H在第一支座和第二支座中的至少一個(gè)上形成有展翼，而支座接 頭上不形成展翼?；蛘?，可以在所述第一支座和第二支座中的至少一個(gè)上(例如前面描述的 在二者上）形成有展翼，同時(shí)，在所述支座接頭上也形成有展翼。
[0112] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以構(gòu)想出其它替代性結(jié)構(gòu)和改型。
[0113] 可以看到，利用本申請(qǐng)的太陽能電池支撐組件，能夠以簡(jiǎn)便的方式將太陽能電池 系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定地固定于支撐表面，太陽能電池模塊相對(duì)于支撐表面具有所需的斜度。同時(shí)， 在太陽能電池模塊與支撐表面之間留下供空氣流通的空間，因此太陽能電池系統(tǒng)的散熱性 能較好。
[0114] 根據(jù)本申請(qǐng)，太陽能電池支撐組件可以通過壓持重物和可能有的粘合材料而以簡(jiǎn) 單的方式固定在到支撐表面例如支撐表面上，不需要破壞支撐表面下面的防水層。此外，太 陽能電池支撐組件本身僅需要簡(jiǎn)單的插接操作就能實(shí)現(xiàn)組裝，而不需要像傳統(tǒng)軌架組件那 樣利用緊固件將支撐架組裝到軌上，因此操作更為簡(jiǎn)單、方便，安裝過程得以簡(jiǎn)化，成本能 夠降低。
[0115] 此外，本申請(qǐng)的支撐組件能夠?qū)⑻柲茈姵叵到y(tǒng)方便地安裝在各式各樣的支撐表 面上，例如屋頂、地面、墻壁、固定或移動(dòng)設(shè)備的表面等等上。
[0116] 此外，雖然前面針對(duì)可行實(shí)施方式顯示和描述了本申請(qǐng)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 理解，在不脫離權(quán)利要求書中限定的本申請(qǐng)范圍的前提下，可以做出各種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種太陽能電池支撐組件，包括： 第一支座和第二支座，分別用于支撐一對(duì)縱向相鄰的太陽能電池板的對(duì)置邊緣；以及 支座接頭，其將第一支座和第二支座相連； 其中，第一支座、第二支座和支座接頭中的至少一個(gè)形成有展翼，所述展翼一方面構(gòu)造 成適于與支撐所述太陽能電池支撐組件的支撐表面貼合，另一方面構(gòu)造成適于在其上承載 用于將太陽能電池支撐組件固定在支撐表面上的壓持重物。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池支撐組件，其中，僅在所述支座接頭上形成有展翼。
3. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池支撐組件，其中，僅在所述第一支座和第二支座中 的至少一個(gè)上形成有展翼。
4. 如權(quán)利要求1所述的太陽能電池支撐組件，其中，在所述第一支座和第二支座中的 至少一個(gè)上形成有展翼，并且在所述支座接頭上也形成有展翼。
5. 如權(quán)利要求4所述的太陽能電池支撐組件，其中，在太陽能電池支撐組件的組裝狀 態(tài)下，這些展翼的上表面基本共面。
6. 如權(quán)利要求5所述的太陽能電池支撐組件，其中，在太陽能電池支撐組件的組裝狀 態(tài)下，這些展翼的下表面也基本共面。
7. 如權(quán)利要求2或4所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述支座接頭包括縱梁和從縱 梁的橫向兩側(cè)下邊緣沿橫向伸出的展翼。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述第一支座以第一 高度支撐太陽能電池板邊緣，所述第二支座以第一高度支撐太陽能電池板邊緣，所述第一 高度小于所述第二高度。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述第一支座和第二 支座中的每個(gè)被構(gòu)造成適于支撐一對(duì)橫向相鄰的太陽能電池板的對(duì)置角部。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述支座接頭相對(duì) 于所述第一支座和第二支座單獨(dú)形成；或者 所述支座接頭與所述第一支座和第二支座中的至少一個(gè)形成一體。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述第一支座、第 二支座和支座接頭之間限定出位于所述展翼上方的重物接納空間，所述重物接納空間被設(shè) 計(jì)成適于接納一或多塊標(biāo)準(zhǔn)或定制的建筑用磚或水泥預(yù)制塊。
12. 如權(quán)利要求11所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述重物接納空間包括位于支 座接頭橫向兩側(cè)的一對(duì)重物接納空間。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述第一支座和/或所述 第二支座限定出限制壓持重物縱向移動(dòng)的縱向限制部。
14. 如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述支座接頭限 定出限制壓持重物橫向向內(nèi)移動(dòng)的橫向內(nèi)側(cè)限制部。
15. 如權(quán)利要求14所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述支座接頭還限定出限制壓 持重物橫向向外移動(dòng)的橫向外側(cè)限制部。
16. 如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述支座接頭通過 形狀配合或通過緊固件連接到第一支座和第二支座； 所述形狀配合優(yōu)選為插接配合。
17. 如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，還包括施加在所述第一 支座、第二支座和支座接頭中的至少一個(gè)的底表面上的粘合材料，例如雙面膠帶。
18. 如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述第一支座和第 二支座的材料為金屬或聚合物材料，其中所述聚合物材料選自：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚 對(duì)苯二甲酸丁二酯，聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，聚己內(nèi)酰胺，聚酰胺66,聚酰胺46,聚芳酰胺， 聚甲醛，聚碳酸酯，丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯共聚物，聚氨酯，聚苯醚，液晶高分子聚合物，聚 醚酰亞胺，聚氯乙烯，或其共混物。
19. 如權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組件，其中，所述支座接頭的材 料為金屬或聚合物材料，其中所述聚合物材料選自：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸 丁二酯，聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，聚己內(nèi)酰胺，聚酰胺66,聚酰胺46,聚芳酰胺，聚甲醛，聚 碳酸酯，丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯共聚物，聚氨酯，聚苯醚，液晶高分子聚合物，聚醚酰亞胺， 聚氯乙烯，或其共混物。
20. -種太陽能電池系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的太陽能電池支撐組 件以及通過所述太陽能電池支撐組件支撐于支撐表面上的成矩陣分布的太陽能電池模塊。
21. 如權(quán)利要求20所述的太陽能電池系統(tǒng)，還包括連接在橫向相鄰的太陽能電池支撐 組件之間的擋風(fēng)板和/或沿著每個(gè)太陽能電池模塊的兩側(cè)縱向延伸邊緣安裝的擋風(fēng)板。
【文檔編號(hào)】H02S20/20GK104104314SQ201310126034
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】秦懷禮, 史庭梁 申請(qǐng)人:杜邦公司