CN201853720U - 薄膜太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
一种薄膜太阳能电池模块包括：电池板，其具有由沿纵向延伸、横向串联的多个电池片组成的电池片层以及沿着电池板的两个纵向延伸边缘延伸的汇流条；接线盒，其沿着电池板的一个横向延伸边缘设置并且包括盒体和连接电路。在连接电路中，导电线沿着该横向延伸边缘延伸并且至少部分延伸穿过盒体；旁路二极管在盒体中连接在导电线中，以防止电池板中出现断路或反向电流的状况，两个汇流条在二极管的两侧连接到导电线；公连接器和母连接器在二极管的两侧连接到导电线，用于实现外部接线。两个汇流条在该横向延伸边缘的两端处直接连接到连接电路的两端。根据本申请的薄膜太阳能电池模块美观，容易安装及维护，减少线缆的使用、固定及保护，且不易受损。
Description
技术领域
本申请涉及一种薄膜太阳能电池模块，其具有沿着电池板的横向延伸边缘设置的接线盒。
背景技术
近来，薄膜太阳能电池由于用硅量少、成本低、高效等原因成为太阳能电池(光伏电池)领域发展的新趋势和新热点。薄膜太阳能电池的种类主要有非晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池、色素敏化染料薄膜太阳能电池、有机薄膜太阳能电池、铜铟硒薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、碲化隔薄膜太阳能电池等等。
图1中示出了一种常见的薄膜太阳能电池模块，其主要由电池板10、包围电池板外周的边框30和用于将电池板产生的电能输出的接线盒50构成。
下面介绍电池板10的两种主要结构(未示出)。
取决于薄膜电池的材料选择和/或制备方式，在实际使用状态下，所述电池板10具有面对阳光的前侧和背对阳光背侧。
第一种电池板10可主要包括(自背侧至前侧的方向)：电池基板、附着于电池基板前侧表面的电池片层、位于电池片层的前侧表面上的汇流条、覆盖电池片层前侧和汇流条的(前)封装层以及覆盖于(前)封装层前侧的前板。在所述基板很薄或其本身刚度不足的情况下，还可以添加覆盖于基板背侧的(后)封装层和覆盖该(后)封装层背侧的背板。
第二种电池板10可主要包括(自前侧至北侧的方向)：电池覆板(superstrate)、附着于电池覆板北侧表面的电池片层、位于电池片层的背侧表面上的汇流条、覆盖电池片层背侧和汇流条的(背)封装层以及覆盖(背)封装层背侧的背板。
电池片层被划分为多个沿纵向延伸的电池片。这些电池片产生的电流通过所述汇流条汇集到接线盒50。具体而言，在电池片层的前侧表面或背侧表面上，两个纵向主汇流条12沿着电池片层的左右边缘布置，两个横向汇流条12分别从两个纵向主汇流条横向延伸至并与接线盒50相连接。
边框30由铝合金挤出型材段32(以及可能有的插装到型材段32的空心部分上的角接头34)组装而成。
边框30可以由复合材料制成，也可以由铝合金等金属制成；角接头的材料可以与各边框段相同或不同。
通常，接线盒50附装于电池板10的背板的后侧。接线盒50具有正负极端子，正负极端子之间设有连接电路，该连接电路中以串联的方式设有一个旁路二极管52，以防止太阳能电池模块出现断路或电流反冲的状况。薄膜太阳能电池模块的输出缆线54连接着正负极端子。电池板10的所述薄膜太阳能电池模块分别连接至该二极管的两端。
在这种传统薄膜太阳能电池模块的组装过程中，需要在相应位置切割背板以形成切口，然后将横向汇流条12穿过背板中的切口而从电池板10引出并连接到接线盒50中。接下来，电池板10的边缘被涂布密封胶并且插入且紧固在边框30中。
上述薄膜太阳能电池模块的组装过程非常复杂。模块中汇流条的铺设需要做绝缘处理，汇流条从背板引出需要在背板上作切割或打孔处理。由于薄膜电池对水汽非常敏感，背板切割或打孔处容易扩散入水汽，从而降低整个电池模块的可靠性，影响电池模块的使用寿命。
此外，由于太阳能电池模块的发电效率随温度的升高而降低。接线盒工作时温度很高，同时由于附着在电池模块的背侧而影响附着部的散热，会带来电池模块局部的温度升高，从而影响电池模块的整体输出效率，同时降低组件的使用寿命。
此外，需要利用在电池模块背侧从接线盒引出的输出缆线将多个电池模块串联和/或并联起来以形成太阳能电池系统。这种连接方式非常麻烦和耗时。同时，利用缆线进行连接以及线缆的保护和固定还会增加太阳能电池系统的成本。
此外，在电池模块背侧可见的情况下，电池模块背侧存在接线盒和输出缆线，导致电池模块背侧不简洁、不美观。
因此，希望对薄膜太阳能电池模块进行改进，以解决现有技术中存在的上述问题。
实用新型内容
本申请旨在提供一种改进的薄膜太阳能电池模块，以避免接线盒带来组件局部温升影响组件的输出效率，降低组件的长期使用寿命；此外，薄膜太阳能电池模块简洁美观，容易组装，并且多个太阳能电池模块的接线盒之间能够以容易且低成本的方式实现电连接。
根据本申请的一个方面，提供了一种薄膜太阳能电池模块，其包括：薄膜太阳能电池板，其具有由沿纵向延伸、横向串联的多个电池片组成的电池片层以及分别沿着电池板的两个纵向延伸边缘延伸以将这些电池片产生的电能导出的汇流条；以及接线盒，其沿着电池板的一个横向延伸边缘设置，并且包括盒体和用于收集并输出电池板所产生的电能的连接电路，所述连接电路包括：导电线，其沿着所述横向延伸边缘的整个长度延伸并且其至少一部分延伸穿过接线盒的盒体；旁路二极管，其在接线盒的盒体中连接在导电线中，以防止电池板中出现断路或反向电流的状况，所述两个汇流条在二极管的两侧连接到所述导电线；公连接器和母连接器，它们在二极管的两侧分别连接到所述导电线，用于实现外部接线；其中，所述两个汇流条在电池板的所述横向延伸边缘的两端处直接连接到所述导电线的两端。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述接线盒的盒体构成沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的边框段和/或该边框段两端的角接头；所述薄膜太阳能电池模块还包括附加的边框段；所述沿着电池板的所述横向延伸边缘延伸的边框段和所述附加的边框段形成了至少部分地包围电池板外周的边框。
根据本申请的另一个优选实施方式，由所述接线盒的盒体构成的边框段和/或角接头是由绝缘材料例如塑料或复合材料制成的。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述附加的边框段是由复合材料或金属例如铝合金制成的。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述附加的边框段为从型材上截取的型材段。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述公连接器的插头部分和母连接器的插座部分由沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的边框段和/或该边框段两端的角接头引出，优选安置在所述附加的边框段的轮廓内并且可从该轮廓内移出或可从外部触及以便对其进行接线操作。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述附加的边框段包括本体部和与所述本体部形成一体的适于夹持所述电池板边缘的插装部。
根据本申请的另一个优选实施方式，由所述接线盒的盒体构成的边框段和/或角接头包括筒形本体部和与所述本体部形成一体的适于夹持所述电池板边缘的插装部；并且由所述接线盒的盒体构成的边框段和/或角接头的插装部与所述附加的边框段的插装部外形一致。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述接线盒的盒体包括位于电池板的所述横向延伸边缘的两端处的两个盒体部分，所述导电线包括分别位于所述两个盒体部分中的基板和连接在这两个基板之间的中间缆线，其中一个基板上装有所述二极管，该带有二极管的基板由内外侧导电部分和位于内外侧导电部分中间的用于将它们电隔离的绝缘部分构成，所述二极管的两端分别固定在这两个导电部分上，不带所述二极管的另一个基板为导电板，所述公连接器和母连接器之一连接在该导电板上，所述公连接器和母连接器中的另一个连接在所述带有二极管的基板的外侧导电部分上。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述两个盒体部分构成沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的同一边框段的两端的角接头。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述两个盒体部分组装在沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的同一边框段的两端中。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述薄膜太阳能电池模块是无边框型的。在这种情况下，所述薄膜太阳能电池板可以是双玻璃型的。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述接线盒的盒体还包括位于所述两个盒体部分之间的中间段，所述两个盒体部分和中间段具有一致的外形。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述接线盒的盒体还包括位于所述两个盒体部分之间的中间段，所述两个盒体部分和中间段具有一致的外形。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述接线盒的盒体粘结在电池板的所述横向延伸边缘上。
根据本申请的另一个优选实施方式，所述接线盒的盒体的两个盒体部分和中间段设有电池板边缘插装部。
根据本申请的创新的薄膜太阳能电池模块，接线盒形成在电池板的一个边缘上，而不是安装在电池板背面，因此，接线盒可以快速组装在电池板上。此外，不需要在背板上作切割或打孔处理，并且接线盒不会带来电池模块的局部温升，从而不会因此而影响组件的输出效率并降低组件的长期使用寿命。
此外，根据本申请的薄膜太阳能电池模块之间可以通过连接器之间的简单插接而实现电连接，而不需要使用任何额外的缆线及缆线的固定和保护。这使得薄膜太阳能电池模块的安装过程能够以简便、快速、低成本的方式完成。
此外，根据本申请的薄膜太阳能电池模块的背面没有接线盒和输出缆线，因此电池模块的背侧简洁、美观。
附图说明
下面将参照附图描述本申请的优选实施方式，在附图中：
图1是一种根据现有技术的薄膜太阳能电池模块的示意图。
图2是根据本申请优选实施方式的一种薄膜太阳能电池模块的示意图。
图3是根据本申请优选实施方式的另一种薄膜太阳能电池模块的示意图。
图4-11示意性示出了图3中的薄膜太阳能电池模块的各个部分以及它们的组装方式。
图12是根据本申请优选实施方式的另一种薄膜太阳能电池模块的示意图。
图13-20示意性示出了图12中的薄膜太阳能电池模块的各个部分以及它们的组装方式。
图21是根据本申请优选实施方式的另一种薄膜太阳能电池模块的示意图。
图22-29示意性示出了图21中的薄膜太阳能电池模块的各个部分以及它们的组装方式。
具体实施方式
下面参照附图来描述本申请的各种优选实施方式。
如图2所示，根据本申请的一个优选实施方式，一种薄膜太阳能电池模块主要包括电池板10、边框30和接线盒50。
在图示的实施方式中，电池板10呈大致矩形，从而限定出电池板的纵向和横向。
在实际使用状态下，所述电池板10具有面对阳光前侧和背对阳光的背侧。
作为一个例子(未示出)，根据本申请的薄膜太阳能电池模块的电池板10主要包括(自背侧至前侧方向)：电池基板(例如由玻璃、聚合物、金属等构成)、附着于电池基板前侧的电池片层(非晶硅型、微晶硅型、色素敏化染料型、有机型、铜铟硒型、铜铟镓硒型、碲化隔薄膜等)、位于电池片层的前侧表面上的汇流条、覆盖电池片层前侧和汇流条的(前)封装层、覆盖封装层前侧的前板(例如由玻璃或透明聚合物等构成)。在所述基板很薄或其本身刚度不足(例如在基板由某些树脂构成时，可能会刚性不足)的情况下，可以添加覆盖基板背侧的(背)封装层和覆盖该(背)封装层背侧的背板(例如由玻璃、聚合物、金属等构成)。
作为另一个例子(未示出)，根据本申请的薄膜太阳能电池模块的电池板10主要包括(自前侧至北侧的方向)：电池覆板(例如由玻璃、聚合物等构成)、附着于电池覆板背侧的电池片层(非晶硅型、微晶硅型、色素敏化染料型、有机型、铜铟硒型、铜铟镓硒型、碲化隔薄膜等)、位于电池片层的背侧表面上的汇流条、覆盖电池片层背侧和汇流条的(背)封装层、覆盖(背)封装层背侧的背板(例如由玻璃、聚合物、金属等构成)。
作为所述前板和所述覆板的材料，必须为透光材料，可以采用，但不局限于：玻璃；聚合物，例如聚碳酸酯，丙烯酸酯，聚丙烯酸酯，环状聚烯烃，乙烯-降冰片烯共聚物，聚苯乙烯，聚酰胺，聚酯，氟聚合物，或它们的组合。
作为所述背板和所述基板的材料，可以采用，但不局限于：玻璃；聚合物，例如聚碳酸酯，丙烯酸酯，聚丙烯酸酯，环状聚烯烃，乙烯-降冰片烯共聚物，聚苯乙烯，聚酰胺，聚酯，氟聚合物，或它们的组合；金属，例如铝，钢，镀锌钢；或陶瓷。
所述电池板10中的电池片层由沿纵向(图中所示为平行于电池板的矩形的长边的方向)延伸、横向串联的多个电池片10a组成。这些电池片10a产生的电流则通过分别沿着电池板的左右两侧边缘(图中所示为电池板的矩形的两个长边)沿纵向延伸的汇流条12汇集到接线盒50。
根据本实施方式，接线盒50沿着电池板10的一个横向延伸边缘(图中所示为电池板的一个短边)延伸，并且独自构成该边缘处的边框段。
边框30包围着电池板10的外周，以便保护电池板。在本实施方式中，边框是分段式(拼接式)的；但本申请同样适用于整体式的边框，以及其它各种形式的边框。
图2中所示的分段式边框30包括由接线盒50构成的一侧横向延伸边框段、与接线盒50相对的另一侧横向延伸边框段32a、两个彼此相对的纵向延伸(沿着电池板的两个长边)边框段32b、将这些边框段彼此相连以便形成矩形边框的四个角接头34。
各边框段32a、32b优选为直的型材段，这样，它们可以从同样的型材上截取，从而降低制造成本。该型材优选通过铝合金等金属挤出形成；或者，也可由复合材料注射或挤出成型出来。从横截面中看，各边框段32a、32b分别具有彼此一体的插装部和本体部(如后面所述)。插装部用于夹持并密封电池板的边缘，本体部用于提供结构强度和刚度。
接线盒50包括沿着电池板的所述横向延伸边缘延伸的盒体和至少部分地穿过所述盒体的用于收集并输出电池板所产生的电能的连接电路。所述盒体优选具有与边框段32b相同的长度，并且优选在其整个长度上具有一致的横截面。所述盒体具有插装部和筒形本体部，其中插装部用于夹持并密封电池板的边缘，筒形本体部用于提供结构强度和刚度以及用于被连接电路(如后文所述)穿过的安装空间。
作为一种可选的实施方式，各边框段32a、32b具有与接线盒50相同的外形，即其它边框段具有与接线盒的盒体相同的插装部和筒形本体部。
作为另一种可选的实施方式，各边框段32a、32b具有与接线盒50的盒体相同的插装部，但各边框段32a、32b的本体部与接线盒50的盒体的筒形本体部不同。各边框段32a、32b的本体部可以具有各种适宜的横截面，例如敞开式的横截面。
角接头34具有彼此垂直延伸的分支，用于将相邻的边框段通过插接组装在一起。在相邻边框段组装在一起后，它们之间的角接头可以是外露的，也可以完全插入边框段中而被隐蔽。
在角接头被外露的情况下，其第一个分支可以具有插装部和本体部，插装部用于夹持并密封电池板的边缘，本体部用于提供结构强度和刚度。本体部可以是实心的或局部空心的，并且本体部带有具有插接部，用于分别插入相邻边框段的本体部中。另一个分支可以具有类似的插装部和本体部；或者仅仅形成从第一个分支延伸出来的插接部。
在角接头被边框段隐蔽的情况下，其两个分支可以都是适于插入相邻边框段的本体部中的插接部。
不论是哪种情况，组装好的整个边框都能具有流畅的外轮廓，从而形成美观的外观。
例如，接线盒50的盒体可以是一段由绝缘复合材料成型(例如注射、挤出等)出来的空心型材，其设有用于收集并输出电池板10所产生的电能的连接电路。所述连接电路可以包括导电线20，其延伸穿过接线盒50的盒体的筒形本体部；旁路二极管52，其连接在导电线20中，以防止太阳能电池模块出现断路或电流反冲的状况，所述两个汇流条12分别在接线盒50所在电池板边缘的两个角部插入接线盒50的盒体中并且连接到导电线20，这样，两个汇流条12在导电线20上的接点位于二极管52的两侧；公连接器22和母连接器24，它们分别在二极管52的两侧连接到导电线20，并且分别具有插头部分和插座部分，所述插头部分和插座部分在边框的组装状态下从接线盒50的两端附近或从与接线盒相邻的两个角接头34伸出。优选地，公连接器22和母连接器24的插头部分和插座部分位于沿着电池板的两个长边延伸的边框段32b中，即被边框段32b遮住并保护，并且可被操作人员触及以便进行接线操作。
可以理解，公连接器22和母连接器24的位置可以互换。
根据本实施方式，通过沿着电池板的两个纵向延伸边缘设置两个汇流条，并将它们接入沿着电池板的一个横向延伸边缘设置的连接电路中，可以同时获得防电流反冲以及旁路的功能。
接线盒50可以预先组装在电池板10上，并且完成图2所示的电连接。然后，接线盒50以及其余边框段32a、32b通过插接式角接头34组装起来而形成整个边框30。这样，整个薄膜太阳能电池模块就组装好了，该模块具有流畅和简洁的外观。
下面将描述根据本申请的其它优选实施方式的薄膜太阳能电池模块，其中与图2所示实施方式中相同或相似的部件以相同的附图标记表示。
图3示出了根据本申请的另一优选实施方式的薄膜太阳能电池模块。该薄膜太阳能电池模块同样主要包括电池板10、边框30和接线盒。
图中所示大致矩形的电池板10中具有沿纵向延伸、横向串联的多个电池片以及分别沿着电池板的左右两侧边缘(图中所示为电池板的矩形的两个长边)沿纵向延伸的汇流条12。这些电池片产生的电流被汇集到汇流条12。
根据本实施方式，接线盒的盒体由两部分构成，即连接在沿电池板10的一个横向延伸边缘(图中所示为电池板的一个短边)延伸的边框段32a’的两端的角接头式盒体部分50-1、50-2，即由接线盒的两个角接头式盒体部分50-1、50-2连接在边框段32a’的两端以形成两个角接头。此外，边框30还包括与边框段32a’相对的另一侧横向延伸边框段32a、两个彼此相对的纵向延伸(沿着电池板的两个长边)边框段32b、与接线盒的两个角接头式盒体部分50-1、50-2一起将这些边框段彼此相连以便形成矩形边框的其余两个角接头34。
每个角接头式盒体部分50-1、50-2分别具有一体形成的横向分支50a和纵向分支50b。每个横向分支分别具有插装部和筒形本体部，其中插装部用于夹持并密封电池板的边缘，筒形本体部用于提供结构强度和刚度。每个角接头式盒体部分50-1、50-2的横向分支50a的筒形本体部带有具有插接部，用于分别插入两个相邻边框段的空心本体部中，从而快速将所述边框段组装在一起。纵向分支可以具有类似的插装部和本体部；或者仅仅形成从横向分支延伸出来的插接部。
每个角接头式盒体部分50-1、50-2的外形优选与相邻边框段的外形相同。
边框段32a’通过所述两个角接头式盒体部分50-1、50-2的横向分支50a的本体部上的插接部而与横向分支50a组合在一起而形成流畅的外轮廓。
这两个角接头式盒体部分50-1、50-2优选具有与其它角接头34一致或匹配的外形，并且所有这四个角接头的外形优选与所述四个边框段相同。这样，组装好的整个边框将具有流畅的外轮廓，从而形成美观的外观。
接线盒的盒体可以由绝缘复合材料成型制成。构成边框的各边框段和其它角接头可以分别由复合材料制成或铝合金等金属制成。各边框段优选由型材截取而制成。
接线盒设有用于收集并输出电池板10所产生的电能的连接电路。所述连接电路可以包括导电线20，其延伸穿过两个角接头式盒体部分50-1、50-2的横向分支50a并且延伸穿过边框段32a’的筒形本体部；旁路二极管52，其在两个角接头式盒体部分50-1、50-2之一中(图中所示位于角接头式盒体部分50-2中)连接在导电线20中，以防止太阳能电池模块出现断路或电流反冲的状况，所述两个汇流条12分别在两个角接头式盒体部分50-1、50-2所在的电池板边缘的两个角部处插入角接头式盒体部分50-1、50-2中便且连接到导电线20，两个汇流条12在导电线20上的接点位于二极管52的两侧；公连接器22和母连接器24，它们分别在二极管52的两侧连接到导电线20，并且具有插头部分和插座部分，所述插头部分和插座部分在边框的组装状态下从边框段32a’的两端附近或从所述两个角接头式盒体部分50-1、50-2伸出。
根据本实施方式，通过沿着电池板的两个纵向延伸边缘设置两个汇流条，并将它们接入沿着电池板的一个横向延伸边缘设置的连接电路中，可以同时获得防电流反冲以及旁路的功能。
本实施方式的其它方面与前面参照图2所描述的类似。
图4-11示意性示出了图3中的薄膜太阳能电池模块的各个部分以及它们的组装方式。
图4中显示了图3中的薄膜太阳能电池模块的接线盒中的连接电路的一种示例性结构，其中，导电线20包括中间缆线20’，所述中间缆线分别通过基板25、26与公连接器22和母连接器24电连接，其中不带二极管的基板25为导电板，例如铜板；带有二极管52的基板26由两端的内侧和外侧导电部分26-1和位于这两个导电部分中间的用于将它们电隔离的绝缘部分(例如由绝缘塑料构成)26-2构成。二极管52的两端分别固定(例如焊接)在这两个导电部分26-1上。图5从另一的角度显示了基板26的细节。
中间缆线20’可以是刚性的或柔性的，其两端分别固定(例如通过螺钉28)在基板25上以及基板26的内侧导电部分26-1上。公连接器22和母连接器24之一(图4中显示为公连接器22)通过其导线部22a固定(例如通过螺钉)在基板25上。公连接器22和母连接器24中的另一个(图4、5中显示为母连接器24)通过其导线部24a固定(例如通过螺钉)在基板26的外侧导电部分26-1上。这样，在公连接器22和母连接器24之间串连着二极管52。导线部22a和24a可以是刚性的或柔性的；并且，它们的延伸方向并不局限于图中所示的，而是可以根据需要向任意方向延伸。
所述两个汇流条分别连接到基板25以及基板26的外侧导电部分26-1上，例如，在与公连接器22和母连接器24相同或不同的连接点。然而，所述两个汇流条可以连接到导电线20的其它位置，只要连接点位于二极管52两侧即可。
图6、7示出了连接电路与角接头式盒体部分50-1、50-2和边框段32a’之间连接的一种示例性结构。在图6中，角接头式盒体部分50-1、50-2和边框段32a’被部分地剖开，以显示其中的连接电路部分。
从图6、7中可以看到角接头式盒体部分50-1、50-2各自的横向分支50a具有筒形本体部64和一体地形成在本体部顶侧的插装部62。本体部64的顶壁开设有汇流条插孔66，用于引入图3中所示的相应的汇流条12。基板25、26分别固定在(例如借助于前面所述用于将公母连接器和到电线固定在相应基板上的螺钉)相应的角接头式盒体部分50-1、50-2的横向分支50a的本体部64的侧壁之一上，与该侧壁相邻或相对的另一侧壁开设有操作口68。操作者可通过该操作口对基板25、26进行固定、检测、拆卸等操作。操作口68可由盖板70密封住。
从图6、7中还可以看到边框段32a’具有筒形本体部76和一体地形成在本体部顶侧的插装部74。中间缆线20’延伸穿过该本体部76。
边框段32a’的本体部76和插装部74优选与横向分支50a的本体部64和插装部62外形相同。
从图7中可以看到，在角接头式盒体部分50-1、50-2各自的横向分支50a的本体部64的末端，形成有插接部72，用于分别插入边框段32a’的筒形本体部76中。
在图7所示的例子中，角接头式盒体部分50-1、50-2各自的纵向分支50b为插接部的形式，然而，纵向分支50b也可以具有与横向分支50a类似的构造。
在图7所示的连接电路与角接头式盒体部分50-1、50-2组装好的状态下，公连接器22的插头部分和母连接器24的插座部分穿过角接头式盒体部分50-1、50-2各自的横向分支50a的本体部64的除顶壁之外的适宜的侧壁之一中的开口75伸出。
图8和9中以不同的角度示出了放大了的角接头式盒体部分50-1。
图10和11中以不同的角度示出了图3中的边框30的各部分的组装关系。公连接器和母连接器延伸到沿着电池板的两个长边延伸的边框段32b中，即被边框段32b遮住并保护，并且可被操作人员触及以便进行接线操作。
此外，在图10和11中，各边框段32a、32b被显示为具有与边框段32a’相同的插装部74，但各边框段32a、32b的本体部76’具有敞开式的横截面，这与边框段32a’的筒形本体部76不同。各边框段32a、32b的本体部76’可以具有其它各种适宜的横截面，例如与边框段32a’的筒形本体部76相同。
此外，在图10和11中，每个角接头34被显示为仅仅由一体的两个插接部构成，用于插入到相邻的边框段中并被边框段遮蔽而不可见。然而，每个角接头34也可以构造成具有与角接头式盒体部分50-1、50-2相同的形状，从而在与相邻的边框段组装后是可见的。此外，各边框段32a、32b被显示为具有与角接头式盒体部分50-1、50-2的外形一致或匹配的插装部、但彼此外形不同的本体部。然而，各边框段也可以具有与角接头式盒体部分50-1、50-2外形相同的本体部。
不论角接头34采用何种形式，并且不论各边框段32a、32b的外形是否与角接头式盒体部分50-1、50-2完全一致，都能确保组装好的整个边框将具有流畅的外轮廓，从而形成美观的外观。
图12中示出了根据本申请的另一优选实施方式的薄膜太阳能电池模块，其为图3中所示由接线盒构成连接在边框段32a’两端的两个角接头的方案的改型。
如图12所示，根据本实施方式，接线盒的盒体由两部分80-1、80-2构成，这两部分安装在连接在沿电池板10的一个横向延伸边缘(图中所示为电池板的一个短边)延伸的边框段32a’的两端中。
此外，边框30还包括与边框段32a’相对的另一侧横向延伸边框段32a、两个彼此相对的纵向延伸(沿着电池板的两个长边)边框段32b。这些边框段都是由适宜的复合材料或金属例如铝合金成型的型材截取而制成的，并且它们中的一些或全部在会合端部加工出组装切口。这四个边框段彼此直接组装在一起，而不需要使用角接头。
同样，在本实施方式中，通过沿着电池板的两个纵向延伸边缘设置两个汇流条，并将它们接入沿着电池板的一个横向延伸边缘设置的连接电路中，可以同时获得防电流反冲以及旁路的功能。本实施方式的其它方面与前面参照图3所描述的类似。
图13-20示意性示出了图12中的薄膜太阳能电池模块的各个部分以及它们的组装方式。
图13中显示了图12中的薄膜太阳能电池模块的接线盒中的连接电路的一种示例性结构，其中，导电线20包括中间缆线20’，所述中间缆线分别通过基板25、26与公连接器22和母连接器24电连接，其中不带二极管的基板25为导电板，例如铜板；带有二极管52的基板26由两端的内侧和外侧导电部分26-1和位于这两个导电部分中间的用于将它们电隔离的绝缘部分(例如由绝缘塑料构成)26-2构成。二极管52的两端分别固定(例如焊接)在这两个导电部分26-1上。
中间缆线20’可以是刚性的或柔性的，其两端分别固定(例如通过螺钉28)在基板25上以及基板26的内侧导电部分26-1上。公连接器22和母连接器24之一(图13中显示为公连接器22)通过其导线部22a固定(例如通过螺钉)在基板25上。公连接器22和母连接器24中的另一个(图13中显示为母连接器24)通过其导线部24a固定(例如通过螺钉)在基板26的外侧导电部分26-1上。这样，在公连接器22和母连接器24之间串连着二极管52。导线部22a和24a可以是刚性的或柔性的；并且，它们的延伸方向并不局限于图中所示的，而是可以根据需要向任意方向延伸。
图14示出了连接电路与盒体部分80-1、80-2之间连接的一种示例性结构。从图14中可以看到，盒体部分80-1、80-2分别包括具有前侧开口的匣形本体82和从匣形本体横向伸出的定位管部84。匣形本体82的顶壁开设有汇流条插孔66，用于引入图12中所示的相应的汇流条12。基板25、26分别固定在(例如借助于前面所述用于将公母连接器和到电线固定在相应基板上的螺钉)相应的盒体部分80-1、80-2的匣形本体82的侧壁之一上，中间缆线20’穿过定位管部84并被其引导。定位管部84还用于插入边框段32a’中，以有助于将盒体部分相对于边框段32a’定位。
与该侧壁相邻或相对的另一侧壁开设有操作口68。操作者可通过该操作口对基板25、26进行固定、检测、拆卸等操作。操作口68可由未示出的盖板(类似于图6中所示的盖板70)密封住。
参看图15，匣形本体82的前侧开口也由相应的壁板86封闭，公连接器22和母连接器24的导线部分别穿过相应的壁板86。壁板86上设有定位管部88，用于引导公连接器22和母连接器24的导线部。
从图15中还可以看到由型材段构成的边框段32a’具有筒形本体部76和一体地形成在本体部顶侧的插装部74。中间缆线20’延伸穿过该本体部76。
从图15中可以看到，在边框段32a’的两端，在其筒形本体部76的下部切割出适于容置盒体部分80-1、80-2的容置切口90。在图15中，盒体部分80-1已被安装在筒形本体部76左端的容置切口中，而盒体部分80-2将要安装在筒形本体部76右端的容置切口中。
图16、17中以不同角度示出了沿着电池板的两个长边延伸的边框段32b之一。每个边框段32b具有敞开式本体部76’和一体地形成在本体部顶侧的插装部74，边框段32a可以具有同样的敞开式本体部和插装部。当然，可以理解，边框段32a、32b可以具有与边框段32a’相同的筒形本体部，或是具有任何其它各种适宜横截面的本体部。
此外，在边框段32b的两端，将其本体部和插装部切掉而形成组装切口，其中组装切口92-1临近于边框段32a’和盒体部分80-1或80-2，组装切口92-2临近于边框段32a。组装切口92-1的本体部切割得略大一些，以提供边框段32a’的本体部以及相应盒体部分的容置空间。
此外，在边框段32b的两端，在插装部74上开设出适于被螺钉穿过的通孔94，用于将边框段32a’和边框段32a组装在边框段32b上。
对于图16、17中所示的边框段32a、32b，相适配的边框段32a’和边框段32a未在端部加工出组装切口。当然，如有必要，也可以在边框段32a’和边框段32a的端部加工出组装切口。
图18示出了边框段32a、32b组装在带有盒体部分80-1、80-2边框段32a’上后的情形，其中公连接器22的插头部分和母连接器24的插座部分延伸到边框段32b的敞开式本体部中，即被边框段32b遮住并保护，并且可被操作人员触及以便进行接线操作。
图19和20分别从正反两侧显示了完全组装好的边框30。如图19所示，在组装好的边框30中，盒体部分80-1、80-2从边框的正面可以看到。如图20所示，从边框的背面不能看到盒体部分80-1、80-2。然而，不论是正面还是背面，边框30都具有流畅的、美观的外观。
图21中示出了根据本申请的另一优选实施方式的薄膜太阳能电池模块，其为无边框型，适用于例如双玻璃型模块(即电池板具有均为玻璃制成的前板和基板，或是具有均为玻璃制成的覆板和背板)。
如图21所示，根据本实施方式，薄膜太阳能电池模块主要包括电池板10和接线盒50。电池板10中具有沿纵向(图中所示为平行于电池板的矩形的长边的方向)延伸、横向串联的多个电池片以及分别沿着电池板的左右两侧边缘(图中所示为电池板的矩形的两个长边)沿纵向延伸的汇流条12。这些电池片产生的电流通过汇流条12汇集到接线盒50。
接线盒50沿着电池板10的一个横向延伸边缘(图中所示为电池板的一个短边)延伸。接线盒50的盒体由三部分构成，即位于电池板10的所述横向延伸边缘两端的盒体部分100-1、100-2和连接在这两个盒体部分之间的中间段102。这两个盒体部分和中间段具有一致的外形，例如矩形外形，从而所形成的接线盒50具有流畅的外轮廓。
接线盒50设有用于收集并输出电池板10所产生的电能的连接电路。所述连接电路可以包括导电线20，其延伸穿过所述两个盒体部分100-1、100-2和中间段102；旁路二极管52，其在两个盒体部分100-1、100-2之一中(图中所示位于盒体部分100-2中)连接在导电线20中，以防止太阳能电池模块出现断路或电流反冲的状况，所述两个汇流条12分别在两个接线盒50所在的电池板边缘的两个角部处插入盒体部分100-1、100-2中便且连接到导电线20，两个汇流条12在导电线20上的接点位于二极管52的两侧；公连接器22和母连接器24，它们分别在二极管52的两侧连接到导电线20，并且它们的插头部分和插座部分在边框的组装状态下从接线盒50的两端伸出。
根据本实施方式，通过沿着电池板的两个纵向延伸边缘设置两个汇流条，并将它们接入沿着电池板的一个横向延伸边缘设置的连接电路中，可以同时获得防电流反冲以及旁路的功能。
图22-29示意性示出了图21中的薄膜太阳能电池模块的各个部分以及它们的组装方式。
图22中显示了图21中的薄膜太阳能电池模块的接线盒中的连接电路的一种示例性结构，其中，导电线20的中间缆线20’分别通过不带二极管的基板25和带有二极管52的基板26与公连接器22和母连接器24电连接。基板25为导电板，例如铜板。基板26由两端的内侧和外侧导电部分26-1和位于这两个导电部分中间的用于将它们电隔离的绝缘部分(例如由绝缘塑料构成)26-2构成。二极管52的两端分别固定(例如焊接)在这两个导电部分26-1上。公连接器22通过其导线部22a固定在基板25上。母连接器24通过其导线部24a固定在基板26的外侧导电部分26-1上。这样，在公连接器22和母连接器24之间串连着二极管52。导线部22a和24a可以是刚性的或柔性的；并且，它们的延伸方向并不局限于图中所示的，而是可以根据需要向任意方向延伸。
图23、24以不同的角度示出了连接电路与盒体部分100-1、100-2之间连接的一种示例性结构。从图23、24中可以看到，盒体部分100-1、100-2分别包括匣形本体104。每个匣形本体104具有前侧操作口114，该前侧操作口114由相应的壁板108封闭。
每个匣形本体104还具有从其横向两端伸出的定位管部110，中间缆线20’以及公母连接器的导线部22a、24a分别穿过相应定位管部110并被其引导。
每个匣形本体104还具有从其横向内端伸出的插接部115，用于插入中间段102中，以有助于将盒体部分100-1、100-2相对于中间段102定位。
每个匣形本体104的面对着电池板10的那个侧壁开设有汇流条插孔112，用于如图25、26所示引入相应的汇流条12。
基板25、26分别固定在相应的盒体部分100-1、100-2的匣形本体104的侧壁之一上。
图25中示意性示出了盒体部分100-1、100-2与电池板10之间的一种示例性连接方式，其中，在盒体部分100-1或100-2的匣形本体104的面对着电池板10边缘的那个侧壁的外表面118上涂布了粘合剂，例如硅胶。电池板10的汇流条12的末端通过盒体部分100-1或100-2的汇流条插孔112插入盒体部分中，然后将盒体部分100-1或100-2的匣形本体104与电池板10的边缘推压在一起，从而利用所述粘合剂将盒体部分与电池板连接在一起。可以理解，在本例中，中间段也以类似于盒体部分的方式连接在电池板上。图26中示出了图25中的盒体部分100-1、100-2与相应中间段102之间的组装关系。
图27中示出了盒体部分100-1、100-2与电池板10之间的另一种示例性连接方式，其与图25中的示例的不同之处在于，在盒体部分100-1或100-2的匣形本体104上设有朝向电池板延伸的插装部116。通过将电池板10的边缘插入所述插装部116中，并且利用涂布在外表面118上的粘合剂，例如硅胶，将盒体部分与电池板连接在一起。可以理解，在本例中，中间段也具有类似的插装部，并且以类似于盒体部分的方式连接在电池板上。图28、29中以不同的角度示出了图27中的盒体部分100-1、100-2与相应中间段102之间的组装关系，可以看到中间段102上的插装部116。
需要指出，前面描述了本申请的各种实施方式。可以理解，某种实施方式中的某些特征可以同样适用于其它实施方式。
还需要指出，虽然这里参照矩形的电池板进行了描述，但本申请的基本思想同样适用于其它形状的薄膜太阳能电池板。不论电池板的形状如何，根据本申请的基本思想，都可以沿着电池板的两个纵向延伸边缘设置两个汇流条，并将它们接入沿着电池板的一个横向延伸边缘设置的连接电路中，从而同时获得防电流反冲以及旁路的功能。
还需要指出，本申请的基本思想适用于带边框的薄膜太阳能电池模块和无边框型薄膜太阳能电池模块。
在带边框的薄膜太阳能电池模块的情况下，边框的形式和具体构造并不局限于这里显示和描述的。例如，边框可以是上下两层式的，每层为一个一体的注塑边框部分，将这两层边框部分围绕电池板的边缘扣合或以其它方式连接在一起，即构成了完整的边框。其它形式的边框，同样适用于本申请的薄膜太阳能电池模块。
此外，根据本申请，薄膜太阳能电池模块的接线盒沿着电池板的一个横向延伸边缘设置，而不是在电池板背面直接位于太阳能电池片下面，因此，不需要在背板上作切割或打孔处理，并且接线盒不会带来组件局部温升，影响组件的输出效率并降低组件的长期使用寿命。
此外，根据本申请的薄膜太阳能电池模块仅需通过简单的操作就能容易地组装起来。
此外，在由多个薄膜太阳能电池模块构成的太阳能电池系统的安装过程中，薄膜太阳能电池模块可以通过它们的公母连接器之间的简单插接而实现接线，而不需要使用任何额外的缆线。这使得安装过程能够以简便、快速、低成本的方式完成。此外，薄膜太阳能电池模块的检测和维护也容易实现。
此外，根据本申请的薄膜太阳能电池模块的背面没有接线盒和输出缆线，因此电池模块的背侧简洁、美观。
虽然前面针对优选实施方式显示和描述了本申请，但本领域技术人员可以理解，在不脱离权利要求书中限定的本申请范围的前提下，可以做出各种变化和修改。
Claims (20)
1.一种薄膜太阳能电池模块，包括：
薄膜太阳能电池板，其具有由沿纵向延伸、横向串联的多个电池片组成的电池片层以及分别沿着电池板的两个纵向延伸边缘延伸以将这些电池片产生的电能导出的汇流条；以及
接线盒，其特征在于，所述接线盒沿着电池板的一个横向延伸边缘设置，并且包括盒体和用于收集并输出电池板所产生的电能的连接电路，所述连接电路包括：导电线，其沿着所述横向延伸边缘的整个长度延伸并且其至少一部分延伸穿过接线盒的盒体；旁路二极管，其在接线盒的盒体中连接在导电线中，以防止电池板中出现断路或反向电流的状况，所述两个汇流条在二极管的两侧连接到所述导电线；公连接器和母连接器，它们在二极管的两侧分别连接到所述导电线，用于实现外部接线；
其中，所述两个汇流条在电池板的所述横向延伸边缘的两端处直接连接到所述导电线的两端。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述接线盒的盒体构成沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的边框段和/或该边框段两端的角接头；
所述薄膜太阳能电池模块还包括附加的边框段；
所述沿着电池板的所述横向延伸边缘延伸的边框段和所述附加的边框段形成了至少部分地包围电池板外周的边框。
3.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，由所述接线盒的盒体构成的边框段和/或角接头是由绝缘材料制成的。
4.根据权利要求3所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述绝缘材料为塑料或复合材料。
5.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述附加的边框段是由复合材料或金属制成的。
6.根据权利要求5所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述金属为铝合金。
7.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述附加的边框段为从型材上截取的型材段。
8.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述公连接器的插头部分和母连接器的插座部分由沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的边框段和/或该边框段两端的角接头引出。
9.根据权利要求8所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述公连接器的插头部分和母连接器的插座部分安置在所述附加的边框段的轮廓内并且可从该轮廓内移出或可从外部触及以便对其进行接线操作。
10.根据权利要求2所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述附加的边框段包括本体部和与所述本体部形成一体的适于夹持所述电池板边缘的插装部。
11.根据权利要求10所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，由所述接线盒的盒体构成的边框段和/或角接头包括筒形本体部和与所述本体部形成一体的适于夹持所述电池板边缘的插装部；并且
由所述接线盒的盒体构成的边框段和/或角接头的插装部与所述附加的边框段的插装部外形一致。
12.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述接线盒的盒体包括位于电池板的所述横向延伸边缘的两端处的两个 盒体部分，所述导电线包括分别位于所述两个盒体部分中的基板和连接在这两个基板之间的中间缆线，其中一个基板上装有所述二极管，该带有二极管的基板由内外侧导电部分和位于内外侧导电部分中间的用于将它们电隔离的绝缘部分构成，所述二极管的两端分别固定在这两个导电部分上，不带所述二极管的另一个基板为导电板，所述公连接器和母连接器之一连接在该导电板上，所述公连接器和母连接器中的另一个连接在所述带有二极管的基板的外侧导电部分上。
13.根据权利要求12所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述两个盒体部分构成沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的同一边框段的两端的角接头。
14.根据权利要求12所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述两个盒体部分组装在沿着所述电池板的所述横向延伸边缘延伸的同一边框段的两端中。
15.根据权利要求1所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述薄膜太阳能电池模块是无边框型的。
16.根据权利要求15所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述薄膜太阳能电池板是双玻璃型的。
17.根据权利要求16所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述接线盒的盒体包括位于电池板的所述横向延伸边缘的两端处的两个盒体部分，所述导电线包括分别位于所述两个盒体部分中的基板和连接在这两个基板之间的中间缆线，其中一个基板上装有所述二极管，该带有二极管的基板由内外侧导电部分和位于内外侧导电部分中间的用于将它们电隔离的绝缘部分构成，所述二极管的两端分别固定在这两个导电部分上，不带所述二极管的另一个基板为导电板，所述公连接器和母连接器之一连接在该导电板上，所述公连接器和母连接器中的另一个连 接在所述带有二极管的基板的外侧导电部分上。
18.根据权利要求17所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述接线盒的盒体还包括位于所述两个盒体部分之间的中间段，所述两个盒体部分和中间段具有一致的外形。
19.根据权利要求18所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述接线盒的盒体粘结在电池板的所述横向延伸边缘上。
20.根据权利要求19所述的薄膜太阳能电池模块，其特征在于，所述接线盒的盒体的两个盒体部分和中间段设有电池板边缘插装部。
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