本發(fā)明關(guān)于太陽能板模塊的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，尤其是設(shè)于太陽能板模塊的正面及/或背面的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

太陽能板模塊常會(huì)被安裝于屋頂或戶外，以致于經(jīng)常暴露至惡劣的氣候狀況如強(qiáng)風(fēng)或降雪。不論是可撓性或不可撓的太陽能板模塊遭遇到過強(qiáng)的風(fēng)壓或過重之積雪時(shí)，容易形變彎曲甚至斷裂，導(dǎo)致太陽能板模塊失能或故障。

有鑒于此，業(yè)界需要一種協(xié)助太陽能板模塊對(duì)抗惡劣氣候狀況的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種使太陽能板模塊能對(duì)抗惡劣氣候狀況的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，該太陽能板模塊包括多片太陽能板以及位于該多片太陽能板的外緣的邊框，該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)位于相鄰的兩該太陽能板之間的不發(fā)電區(qū)。

在一實(shí)施例中，該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)借由至少一固定裝置如一張力調(diào)整裝置或夾具而耦合至該邊框；在另一實(shí)施例中，該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)以纏繞方式箍住該邊框。該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)一鋼索、一圓形鋼棒、一方形鋼棒、一鋼片或一工字鋼梁。

在一實(shí)施例中，該太陽能板模塊于其背面更包括一長(zhǎng)形支撐結(jié)構(gòu)。

在一實(shí)施例中，該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)條狀，當(dāng)陽光自垂直該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸的方向照射并與該太陽能板的平面夾30度時(shí)，該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的影子不會(huì)遮蔽該太陽能板的發(fā)電區(qū)。

在一實(shí)施例中，該太陽能板模塊更包括位于該強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與該邊框之間及/或位于該支撐結(jié)構(gòu)與該邊框之間的緩沖墊。

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更能明顯易懂，下文將以實(shí)施例并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。需注意的是，所附圖式中的各組件僅是示意，并未按照各組件的實(shí)際比例進(jìn)行繪示。

附圖說明

圖1顯示太陽能板模塊與根據(jù)本發(fā)明的第一、第二或第三實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的正面上視概圖。

圖2顯示太陽能板模塊、根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的一背面支撐結(jié)構(gòu)的背面上視概圖。

圖3顯示圖2的太陽能板模塊、根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的一背面支撐結(jié)構(gòu)的縱剖面透視圖。

圖4顯示太陽能板模塊、根據(jù)本發(fā)明的第二或第三實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的一背面支撐結(jié)構(gòu)的背面上視概圖。

圖5顯示圖4的太陽能板模塊、根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的一背面支撐結(jié)構(gòu)的縱剖面透視圖。

圖6顯示圖4的太陽能板模塊、根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與根據(jù)本發(fā)明的一背面支撐結(jié)構(gòu)的縱剖面透視圖。

圖7顯示一太陽能板模塊與根據(jù)本發(fā)明的一背面支撐結(jié)構(gòu)的橫剖面透視圖或根據(jù)本發(fā)明的另一背面支撐結(jié)構(gòu)的縱剖面透視圖。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)地說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例，舉凡本中所述的組件、組件子部、結(jié)構(gòu)、材料、配置等皆可不依說明的順序或所屬的實(shí)施例而任意搭配成新的實(shí)施例，此些實(shí)施例當(dāng)屬本發(fā)明的范疇。

本發(fā)明的實(shí)施例及圖示眾多，為了避免混淆，類似的組件是以相同或相似的標(biāo)號(hào)示出；為避免畫面過度復(fù)雜及混亂，重復(fù)的組件僅標(biāo)示一處，他處則以此類推。

現(xiàn)參考圖1-3，其分別顯示太陽能板模塊1000、根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300與根據(jù)本發(fā)明的背面支撐結(jié)構(gòu)500的正面上視概圖、背面上視概圖及縱剖面透視圖。如圖1、2與3所示，太陽能模塊1000包括多片不可撓的太陽能板100與100’(圖示中只顯示三片作為示意，可包括更多片)、一玻璃蓋板130、背板140、以及邊框160。

多片太陽能板100與100’系呈矩形，每一者具有沿著x方向的短邊以及沿著y方向的長(zhǎng)邊。玻璃蓋板130與背板140亦呈矩形，每一者具有沿著y方向的短邊以及沿著x方向的長(zhǎng)邊，且背板140系略大于玻璃蓋板。太陽能板100與100’系沿著玻璃蓋板130與背板140的長(zhǎng)邊毗鄰并置且設(shè)于玻璃蓋板130與背板140之間；太陽能板100與100’和玻璃蓋板之間及和背板之間設(shè)有封裝材(未圖示)以輔助彼此之間的連接。每一片太陽能板100與相鄰的太陽能板100’之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯xd，圖1中由距離d所表示的區(qū)域?yàn)樘柲苣K1000的不發(fā)電區(qū)域。

每一太陽能板100與100’由下至上具有由一背玻璃(未圖標(biāo))與光電組件層(未圖標(biāo))所構(gòu)成的迭層結(jié)構(gòu)。光電組件層(未圖標(biāo))由下而上可包括圖案化的下電極層、圖案化的光電轉(zhuǎn)換層、選擇性的圖案化緩沖層及圖案化的透明上電極層如氧化銦錫(ITO)及/或氧化鋅層(ZnO)。下電極與透明上電極層系用以傳輸由光電轉(zhuǎn)換層所產(chǎn)生的電流。光電轉(zhuǎn)換層系用以吸收穿透過透明上電極層與選擇性緩沖層的光并將其轉(zhuǎn)換為電流，其可包括由銅(Cu)、銦(In)、鎵(Ga)與硒(Se)所構(gòu)成的半導(dǎo)體材料，或可包括由Ib族元素如銅(Cu)或銀(Ag)、IIIb族元素如鋁(Al)、鎵(Ga)或銦(In)與VIb元素如硫(S)、硒(Se)或碲(Te)所構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體材料。選擇性緩沖層系用以在形成透明上電極層時(shí)保護(hù)光電轉(zhuǎn) 換層并協(xié)助電傳輸。太陽能板100與100’的結(jié)構(gòu)相同，其相異之處在于配置的位向，因此后續(xù)僅說明其中一者作為代表。

每一太陽能板100(100’)尚包括設(shè)置在兩側(cè)電極處的正面正極配線121b(121b’)、正面負(fù)極配線111a(111a’)、由正面正極配線121b(121b’)反折至太陽能板100(100’)的背面的背面正極配線122b(122b’)及由正面負(fù)極配線111a(111a’)反折至太陽能板100(100’)的背面的背面負(fù)極配線112a(112a’)。正面正極配線121b(121b’)系作為太陽能板100(100’)的正極，正面負(fù)極配線111a(111a’)系作為太陽能板100(100’)的負(fù)極；背板140在對(duì)應(yīng)至每一片太陽能板100(100’)的中央?yún)^(qū)域處可具有至少一個(gè)孔洞(未圖示)，使每一片太陽能板100(100’)的背面的背面正極配線122b(122b’)與背面負(fù)極配線112a(112a’)可自此至少一個(gè)孔洞(未圖示)穿出以向外連接并彼此連接。配線例如可由銅箔(Copper foil)或銅帶(Copper ribbon)構(gòu)成，亦可由其它金屬或合金線材構(gòu)成。每一太陽能板100(100’)可包括至少一個(gè)太陽能單位組件(unit cell)，或者可包括多個(gè)彼此串聯(lián)的太陽能單位組件。應(yīng)了解，可以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接上述的配線并將配線電連接至一接線盒，但為了不模糊本發(fā)明的焦點(diǎn)，在圖示中省略此些電連接及接線盒。

如圖1-3所示，矩形邊框160系利用封裝材或防水膠材161而裝設(shè)于玻璃蓋板130、太陽能板100(100’)與背板140的外緣，夾持玻璃蓋板130、太陽能板100(100’)與背板140的堆棧結(jié)構(gòu)。以圖1或2的上視圖觀之，矩形邊框160可由分別包覆兩個(gè)長(zhǎng)邊與兩個(gè)短邊的四個(gè)子結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，或者，矩形邊框160可由L形的兩個(gè)子結(jié)構(gòu)(每一子結(jié)構(gòu)包覆一長(zhǎng)邊與一短邊)所構(gòu)成。矩形邊框160例如是鋁框。

根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，在太陽能板模塊1000的太陽能板100與100’間由距離d所表示的不發(fā)電區(qū)域中，沿著y方向設(shè)置正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300。在此實(shí)施例中，如圖3所示，正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300系以纏繞方式在y方向上箍住整個(gè)太陽能板模塊1000(箍住邊框160)，因此其不只是設(shè)置于太陽能板模塊1000的正面，其更延伸至太陽能板模塊1000的背面成為背面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300*。為了減少?gòu)?qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)滑動(dòng)移位并減少?gòu)?qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)與邊框160的間摩擦，可選擇性地在強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)與邊框160之間增設(shè)緩沖墊片162；又，為了避免強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)與玻璃蓋板130(背板140)過于接近，亦可選擇性地在強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)與玻璃蓋板130(背板140)之間增設(shè)緩沖墊片。正面(背面)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)較佳地為長(zhǎng)條狀的鋼索。但如后續(xù)的實(shí)施例所示，由于強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的不同設(shè)計(jì)與固定方式，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)可僅位于正面且可為非鋼索的長(zhǎng)條狀物如圓形鋼棒或方形鋼棒、鋼片、工字鋼梁等。緩沖墊片可固定在邊框、玻璃蓋板130或背板140上，亦可套在強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)上。鋼索具有高張力，當(dāng)裝有鋼索構(gòu)成的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)的太陽能板模塊1000受到負(fù)載如風(fēng)壓2000或厚重積雪3000時(shí)，鋼索會(huì)隨著太陽能板模塊1000形變而減少應(yīng)力集中的現(xiàn)象，且當(dāng)負(fù)載消失時(shí)，鋼索形狀會(huì)隨著太陽能板模塊1000的形狀回復(fù)。

為了強(qiáng)化太陽能模塊的正面受風(fēng)力并避免太陽能板模塊1000形變過度而脫離邊框160，可如圖2-3所示，在太陽能板模塊1000的背面沿著不平行強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)的方向尤其是垂直強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)的方向如x方向設(shè)置長(zhǎng)形的背面支撐結(jié)構(gòu)500，該支撐結(jié)構(gòu)500可以如垂直強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)的方向或可在太陽能板模塊1000的背面沿著平行強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)的方向如y方向設(shè)置，長(zhǎng)形的背面支撐結(jié)構(gòu)500’(圖2-3中未顯示)，自邊框內(nèi)側(cè)提供向外的張力以平衡強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300(300*)向內(nèi)的擠壓力。當(dāng)太陽能板模塊1000受到負(fù)載后， 此兩力可達(dá)穩(wěn)定的平衡。請(qǐng)參考圖7，其顯示一太陽能板模塊與根據(jù)本發(fā)明的背面支撐結(jié)構(gòu)500的橫剖面透視圖或根據(jù)本發(fā)明的另一背面支撐結(jié)構(gòu)500’(未顯示背面視圖)的縱剖面透視圖，其中邊框160的兩短邊(兩長(zhǎng)邊)的內(nèi)側(cè)分別具有凹槽使支撐結(jié)構(gòu)500(支撐結(jié)構(gòu)500’)如支撐柱或工字鋼梁的兩端得以嵌入凹槽(圖7中僅例示性地顯示一邊的凹槽及支撐結(jié)構(gòu)500/500’的一端)而頂住邊框160。若邊框160的內(nèi)側(cè)凹槽充分地深而延伸到達(dá)外側(cè)(未圖示)時(shí)，能使支撐結(jié)構(gòu)500/500’如支撐柱或工字鋼梁的兩端外露于邊框的外側(cè)(未圖示)。支撐柱可具有旋入旋出的可伸縮設(shè)計(jì)。又，如圖7所示，支撐柱的兩端可具有尺寸漸縮的設(shè)計(jì)，因此，對(duì)應(yīng)的凹槽亦可具有內(nèi)側(cè)大外側(cè)小的設(shè)計(jì)。類似地，為了避免邊框160與支撐結(jié)構(gòu)500/500’直接接觸，亦可在邊框160與支撐結(jié)構(gòu)500的末端之間增設(shè)緩沖墊片。本發(fā)明的背面支撐結(jié)構(gòu)500/500’可斜向頂住邊框160的相對(duì)兩側(cè)(即支撐結(jié)構(gòu)500/500’既不平行亦不垂直強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300)，亦可具有格柵狀設(shè)計(jì)以支撐邊框160的四邊。

現(xiàn)參考圖4-5，其分別顯示太陽能板模塊1000、根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300’與根據(jù)本發(fā)明的背面支撐結(jié)構(gòu)500的背面上視概圖及縱剖面透視圖。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300’、其固定方式以及邊框160’的設(shè)計(jì)。在第二實(shí)施例中，邊框160’具有向下延伸部，使得勾狀的第二固定裝置164得以扣住該向下延伸部而固定；耦合了正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300’如鋼索的第一固定裝置163如夾具則利用螺絲或其它扣件而與該第二固定裝置164緊密耦合。正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300’如鋼索可以繩結(jié)、黏著、焊接、拑置或纏繞的方式耦合至第一固定裝置163，兩者之間可設(shè)有張力調(diào)整裝置(未圖標(biāo))輔助兩者的耦合并適時(shí)或定期地調(diào)整張力。在此實(shí)施例中，由于只有正面設(shè)有強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300’，因此在背面上視概圖4中無強(qiáng)化結(jié)構(gòu)；若期望有更加的 強(qiáng)化效果，亦可在背面設(shè)置強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300’。太陽能板模塊1000的其它組件以及背面支撐結(jié)構(gòu)500(或500’)系與第一實(shí)施例相同，故不再贅述。

現(xiàn)參考圖4與6，其分別顯示太陽能板模塊1000、根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”與根據(jù)本發(fā)明的背面支撐結(jié)構(gòu)500的背面上視概圖及縱剖面透視圖。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的差異在于正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”、其固定方式以及邊框160”的設(shè)計(jì)。在第三實(shí)施例中，邊框160”具有一外側(cè)凹槽如螺孔，使得第三固定裝置165得以嵌于該外側(cè)凹槽中；正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”如鋼索系耦合至第三固定裝置165并透過邊框160”的小型孔洞(未圖示)而穿出。正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”如鋼索可以繩結(jié)、黏著、焊接或纏繞的方式耦合至第三固定裝置165，且第三固定裝置165本身可為一張力調(diào)整裝置一方面固定正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”另一方面適時(shí)或定期地調(diào)整張力。在此實(shí)施例中，由于只有正面設(shè)有強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”，因此在背面上視概圖4中無強(qiáng)化結(jié)構(gòu)；若期望有更加的強(qiáng)化效果，亦可在背面設(shè)置強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300”。太陽能板模塊1000的其它組件以及背面支撐結(jié)構(gòu)500(或500’)系與第一實(shí)施例相同，故不再贅述。

本發(fā)明之正面強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300、300’與300”系設(shè)置于相鄰的太陽能板間的不發(fā)電區(qū)域中，為了不妨礙發(fā)電，可設(shè)計(jì)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300、300’與300”的設(shè)置位置與形狀尺寸，使得當(dāng)陽光自+x方向或-x方向(垂直強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)軸的方向)照射并與太陽能板100(100’)的平面夾30度甚至夾15度時(shí)，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)300、300’與300”的影子不會(huì)遮蔽發(fā)電區(qū)。又，本發(fā)明的強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)可應(yīng)用至其它類型的具有不發(fā)電區(qū)域的太陽能模塊尤其是大尺寸的太陽能模塊，避免氣候狀況如強(qiáng)大風(fēng)壓或厚重積雪所造成的模塊形變以及邊框脫落。當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)系沿著平行強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的方向設(shè)置時(shí)，兩者的設(shè)置位置可交迭或交錯(cuò)。又，依據(jù)兩者的強(qiáng)化/支撐效果的強(qiáng)弱，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的設(shè)置間距可與支撐結(jié)構(gòu)的 設(shè)置間距相同或相異。

上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例，雖遭所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員任意進(jìn)行修改，均不會(huì)脫離如權(quán)利要求書中所欲保護(hù)的范圍。