光伏板结构、光伏瓦及光伏瓦组件的制作方法

1.本发明涉及光伏技术技术领域，尤其是涉及一种光伏板结构、光伏瓦及光伏瓦组件。


背景技术：

2.随着光伏技术和市场的迅速发展，传统集中式光伏电站的模式逐渐被分布式取代。光伏瓦作为bipv或绿色建筑最直接有效的形式逐渐被工商业厂房业主、别墅个人所接受。光伏瓦兼顾建材和发电两种属性，该类产品在双重领域下有着巨大的市场空间。
3.建筑分布式光伏电站中有通过支撑结构将发电系统附着安装的方式和bipv(光伏建筑一体化)的方式两种。参见图1所示，图1是现有技术中光伏瓦的结构示意图；光伏瓦1’上引出两根接线11’，两根接线上分别设置有正极端子2和负极端子3，在将光伏瓦1’相连接时，需要将一光伏瓦1’上的正极端子2与另一光伏瓦1’上的负极端子3电连接，然后通过支撑结构将光伏瓦附着安装。
4.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
5.一方面，现有技术中的光伏瓦结构，在连接相邻两光伏瓦时，需要分别完成正极端子与负极端子的插接(实现电连接)以及两光伏瓦之间的固定连接，操作步骤多，安装方式繁琐安装效率低、人工成本高。
6.另一方面，正极端子和负极端子通过引出线引出光伏瓦，引出线多，且引出线具有一定的长度存在发电损耗，且正极端子和负极端子连接后完全暴露在外界环境中，易与外界环境中的水汽、雨水等接触，防水性、耐候性差，安全性能差。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供光伏板结构、光伏瓦及光伏瓦组件，以解决现有技术中存在的光伏板之间安装效率低，防水性较差的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.本发明提供的光伏板结构，包括光伏板，所述光伏板上存在有安装部和/ 或承接部，其中：
10.所述安装部和所述承接部两者中，其中之一上设置有负极端子，其中另一上设置有正极端子，一所述光伏板上的所述安装部沿装配方向插入并嵌于另一所述光伏板上的所述承接部内时，能使所述正极端子沿所述装配方向或所述装配方向的反方向插入所述负极端子内，并使两所述光伏板固定连接。
11.优选的，所述安装部为凸起结构，所述承接部为凹槽结构，其中：
12.所述正极端子设置于所述凸起结构上且两者同向凸起，所述负极端子设置于所述凹槽结构内且两者同向凹陷；
13.或者，所述负极端子设置于所述凸起结构上，所述负极端子的凹陷方向与所述凸
起结构的凸起方向相反，所述正极端子设置于所述凹槽结构内，且所述正极端子的凸起方向与所述凹槽结构的凹陷方向相反。
14.优选的，所述安装部为卡扣结构，所述承接部为卡槽结构，所述卡扣结构沿所述装配方向插入所述卡槽结构内能将两块所述光伏板卡扣连接。
15.优选的，所述安装部包括相连接的第一卡合段和收缩段，所述正极端子位于所述第一卡合段上，所述第一卡合段的外径大于所述收缩段的外径；
16.所述承接部包括相连接的第一承接段和缩口段，所述负极端子位于第一承接段内，所述第一承接段的内径大于所述缩口段的内径；所述第一卡合段由所述缩口段插入至所述第一承接部内至完全嵌入所述第一承接部内时所述缩口段与所述收缩段接触配合。
17.优选的，所述安装部还包括有第二卡合段，所述第二卡合段与所述第一卡合段之间通过所述收缩段连接，所述第二卡合段的外径大于所述收缩段的外径；
18.所述承接部还包括有第二承接段，所述第二承接段与所述第一承接段之间通过缩口段连接，所述第二承接段的内径大于所述缩口段的内径；
19.所述第一卡合段完全嵌入所述第一承接段内时，所述缩口段与所述收缩段接触配合且所述第二卡合段完全嵌入所述第二承接段内。
20.优选的，所述第一卡合段和/或所述第二卡合段的外轮廓为圆弧形，或者圆弧形与直线形的组合形状；所述第一承接部的内轮廓形状与所述第一卡合段的外轮廓形状相适配，且所述第二承接段的内轮廓形状与所述第二卡合段的外轮廓形状相适配。
21.优选的，当所述光伏板上同时存在有所述安装部和承接部时，所述安装部和所述承接部分别位于所述光伏板的相对两侧。
22.优选的，所述光伏板包括第一板体层、封装胶膜层、电池片和第二板体层，其中：
23.所述封装胶膜层位于所述第一板体层和所述第二板体层之间并将两者连接，所述电池片被包裹于所述封装胶膜层内，且所述电池片与所述负极端子和所述正极端子电连接。
24.本发明还提供了一种光伏瓦，包括瓦块，所述瓦块具有上述光伏板结构。
25.本发明还提供了一种光伏瓦组件，包括上述光伏瓦，待安装位置上设置有两块以上所述瓦块，至少存在相邻两所述瓦块通过所述安装部与所述承接部的配合结构固定连接，并通过所述相插接的所述正极端子和所述负极端子电连接。
26.作为可选的实施方式，所述待安装位置上存在有两组以上所述瓦块，其中：
27.同一组所述瓦块中，任意两相邻所述瓦块之间通过所述安装部与所述承接部插接固定的方式固定连接；不同组所述瓦块中，任意两相邻所述瓦块之间通过密封粘合部固定连接。
28.作为可选的实施方式，所述光伏瓦组件还包括有电气系统母线；每组所述瓦块中包括顶瓦和底瓦，所述顶瓦和底瓦分别位于每组所述瓦块的两端，所述顶瓦和所述底瓦两者中，其中之一引出有正极接线，所述正极接线与所述电气系统母线电连接，其中另一引出有负极接线，所述负极接线与所述电气系统母线电连接。
29.作为可选的实施方式，所述光伏瓦组件还包括有檩条和挂瓦条，其中：
30.所述檩条固定在所述待安装位置上，每根所述挂瓦条至少被固定在两根所述檩条上以在所述待安装位置上形成框架结构；所述瓦块对应固定在所述挂瓦条上。
31.本发明提供的光伏板结构、光伏瓦及光伏瓦组件，与现有技术相比，具有如下有益效果：上述光伏板结构，在光伏板上设置了安装部和/或承接部，并在安装部和承接部上分别设置负极端子和正极端子，通过一光伏板上的安装部沿装配方向插入并嵌于另一光伏板上的承接部内，同时实现两光伏板的固定连接，以及正极端子和负极端子的插接完成两光伏板的电连接，减少了引出线的发电功率损耗，提高了安装效率；且正极端子插入负极端子内的装配方向与安装部插入承接部内的装配方向相同或相反，更易于装配，降低了安装难度。
32.由于安装部嵌于承接部内，因此安装部上的正极端子(或负极端子)在与负极端子(或正极端子)插接完成后同样嵌入承接部内，防止正极端子、负极端子与外界环境中的水汽接触，提高防水性、耐候性。
33.本实施例的光伏瓦及光伏瓦组件，由于具备上述光伏板结构，故同样具有安装效率高，防水性、耐候性好的优点。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是现有技术中光伏板的结构示意图；
36.图2是本发明中光伏瓦的结构示意图；
37.图3是两光伏瓦正极端子和负极端子连接时的截面示意图；
38.图4是两光伏瓦连接完成后的截面结构示意图；
39.图5是一块光伏瓦的截面结构示意图；
40.图6是安装部与承接部另一种实施例的截面结构示意图；
41.图7是光伏瓦的分解结构示意图；
42.图8是光伏瓦各部分结构的截面示意图；
43.图9是光伏瓦屋顶安装示意图；
44.图10是光伏瓦间利用密封粘合部连接的结构示意图；
45.图11是瓦块与挂瓦条连接方式示意图。
46.图中1、光伏瓦；101、第一板体层；102、电池片；103、第二板体层；104、封装胶膜层；2、正极端子；3、负极端子；4、承接部；41、第一承接段；42、缩口段；43、第二承接段；5、安装部；51、第一卡合段；52、收缩段；53、第二卡合段；6、挂瓦条；7、檩条；8、电气系统母线；9、密封粘合部；11、中部瓦；12、底瓦；13、顶瓦。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
49.本发明实施例提供了一种便于安装，能够提高安装效率、提高防水性能的光伏板结构、光伏瓦及光伏瓦组件。
50.下面结合图2
‑
图11对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
51.如图2
‑
图6所示，本实施例中提供了一种光伏板结构，包括光伏板，光伏板上存在有安装部5和/或承接部4，其中：安装部5和承接部4两者中，其中之一上设置有负极端子3，其中另一上设置有正极端子2，一光伏板上的安装部 5沿装配方向插入并嵌于另一光伏板上的承接部4内时，能使正极端子2沿装配方向或装配方向的反方向插入负极端子3内，并使两光伏板固定连接。
52.上述光伏板结构，可应用于屋顶光伏瓦或者路面光伏板上，由于在屋顶或者路面上铺设时，光伏板通常阵列排布，在每列(或每行)光伏板中，位于每列(或每行)两端的光伏板(边缘板)，由于仅需要与一块光伏板连接，因此可仅设置安装部5或承接部4，或者也可以同时设置安装部5和承接部4；其余光伏板(中间板)由于需要与两块光伏板连接，因此需要同时设置安装部5和承接部4。
53.上述光伏板结构，在安装部5和承接部4上分别设置负极端子3和正极端子2，通过一光伏板上的安装部5沿装配方向插入并嵌于另一光伏板上的承接部4内，同时实现两光伏板的固定连接，以及正极端子2和负极端子3的插接完成两光伏板的电连接，减少了引出线的发电功率损耗，提高了安装效率；且正极端子2的装配方向与安装部5的装配方向相同或相反，更易于装配，降低了安装难度。
54.结合图3和图4所示，图中沿箭头方向的a向为安装部5插入承接部4内的装配方向，即“装配方向”为安装部5插入并嵌于至承接部4内的方向，图示实施例中，在安装部5上设置了正极端子2，因此当一光伏板上的安装部5 沿装配方向插入并嵌于另一光伏板上的承接部4内时，能使正极端子2沿装配方向插入负极端子3内；可替代的，当在安装部5上设置负极端子3时(图中未示出)，此时正极端子2设置在承接部4上，一光伏板上的安装部5沿装配方向插入并嵌于另一光伏板上的承接部4内时，正极端子2沿装配方向的反方向插入负极端子3内。
55.上述两种情况，即安装部5插入承接部4内的装配方向、正极端子2插入负极端子3内的装配方向相同或相反，防止安装部5与承接部4插接时受到正极端子2和负极端子3的结构影响，便于安装部5更顺利的嵌入承接部4内完成装配，且同时便于正极端子2更顺利的插入负极端子3内完成电连接，两者互不影响，装配方便。
56.作为可选地实施方式，参见图2
‑
图6所示，安装部5为凸起结构，承接部 4为凹槽结构，其中：正极端子2设置于凸起结构上且两者同向凸起，负极端子3设置于凹槽结构内且两者同向凹陷，如图3和图4所示；或者，负极端子 3设置于凸起结构上，负极端子3的凹陷方向与凸起结构的凸起方向相反，正极端子2设置于凹槽结构内，且正极端子2的凸起方向与凹
槽结构的凹陷方向相反(图中未示出)。
57.其中，优选的采用第一种实施方式，便于正极端子2、安装部5分别同步插入至负极端子3和承接部4内。且正极端子2与凸起结构两者同向凸起，能够使得一光伏板上的安装部5沿装配方向插入并嵌于另一光伏板上的承接部4 内时，使正极端子2沿装配方向插入负极端子3内，防止正极端子2影响凸起结构在凹陷结构内的插接安装。
58.为了使两光伏板连接结构更紧固，作为可选地实施方式，参见图2
‑
图6所示本实施例的安装部5为卡扣结构，承接部4为卡槽结构，卡扣结构沿装配方向插入卡槽结构内能将两块光伏板卡扣连接。作为安装部5的卡扣结构插入至作为承接部4的卡槽结构内，两者卡扣连接，能够起到锁紧固定的作用，防止安装部5与承接部4相脱离，保证两光伏板之间连接结构地稳定性。
59.其中，卡扣结构和卡槽结构的具体结构不限，如图3
‑
图5、图6所示，本实施例中提供了两种卡扣结构、卡槽结构的具体实施方式。
60.实施例一：
61.参见图6所示，本实施例中作为安装部5的卡扣结构包括有相连接的第一卡合段51和收缩段52，正极端子2位于第一卡合段51上，第一卡合段51的外径大于收缩段52的外径；承接部4包括相连接的第一承接段41和缩口段42，负极端子3位于第一承接段41内，第一承接段41的内径大于缩口段42的内径；第一卡合段51由缩口段42插入至第一承接段内至完全嵌入第一承接段41内时缩口段42与收缩段52接触配合。第一卡合段51完全嵌入第一承接段41内，两者过盈配合；且卡槽结构上的锁口段与卡扣结构上收缩段52的配合结构，能够进一步防止第一卡合段51从第一承接段41中脱出。
62.本实施例中，第一卡合段51的外轮廓为圆弧形和直线形的组合形状，如图 6所示，第一卡合段51的两侧部为圆弧形，用于朝向另一光伏板承接部4的一端为直线形；第一承接段41的内侧壁为与第一卡合段51相适配的圆弧形，便于第一卡合段51以圆弧形的侧部为导向，顺利插入至第一承接段41内。
63.实施例二：
64.参见图3
‑
图5所示，本实施例中，作为安装部5的卡扣结构包括有相连接的第一卡合段51、收缩段52和第二卡合段53，正极端子2位于第一卡合段51 上，第二卡合段53与第一卡合段51之间通过收缩段52连接，第一卡合段51 与第二卡合段53的外径均大于收缩段52的外径；作为卡槽结构的承接部4包括相连接的第一承接段41、缩口段42和第二承接段43，负极端子3位于第一承接段41内，第二承接段43与第一承接段41之间通过缩口段42连接，第一承接段41与第二承接段43的内径均大于缩口段42的内径；第一卡合段51完全嵌入第一承接段41内时，缩口段42与收缩段52接触配合且第二卡合段53 完全嵌入第二承接段43内。
65.本实施例中的卡扣结构包括通过收缩段52相连接的第一卡合段51和第二卡合段53，同样，卡槽结构包括通过缩口段42相连接的第一承接段41和第二承接段43，第一卡合段51与第一承接段41过盈配合，收缩段52与缩口段42 相抵靠，第二卡合段53和第二承接段43过盈配合，能够进一步提高卡扣连接结构的紧固性和稳定性，防止安装部5与承接部4松脱。
66.考虑到连接结构的稳定性，优选的采用实施例二中的连接结构。为了便于卡扣结构插入至卡槽结构内，第一卡合段51和/或第二卡合段53的外轮廓均为圆弧形，第一承接段的内轮廓形状与第一卡合段51的外轮廓形状相适配，且第二承接段43的内轮廓形状与第二
卡合段53的外轮廓形状相适配。参见图3
‑
图 5所示，本实施例中第一卡合段51和第二卡合段53的外轮廓均为圆弧形。
67.第一卡合段51和第二卡合段53的外轮廓均为圆弧形，能够起到导向作用，便于第一卡合段51和第二卡合段53分别顺利插入至第一承接段41和第二承接段43内，便于装配。
68.为保证衔接牢固，参见图5，光伏板上第一卡合段51的外径d1略大于第一承接段41的内径d2，使两者之间过盈配合；第一卡合部的外径d1略大于锁口段的内径d3，防止第一卡合段51从缩口段42脱出；第二卡合段53的外径 r1约等于或略大于第二车承接段的内径r2(图5)。
69.作为可选地实施方式，参见图2、图9所示当光伏板上同时存在有安装部5 和承接部4时，安装部5和承接部4分别位于光伏板的相对两侧。该结构能够便于多个光伏板连接形成为一列(或一行)，方便光伏板之间呈阵列排布，便于将光伏板整齐的安装在屋顶或者路面等位置。
70.作为可选地实施方式，参见图7和图8所示，本实施例的光伏板包括第一板体层101、封装胶膜层104、电池片102和第二板体层103，其中：封装胶膜层104位于第一板体层101和第二板体层103之间并将两者连接，电池片102 被包裹于封装胶膜层104内，且电池片102与负极端子3和正极端子2电连接 (图中未示出)，其中，电池片为太阳能电池片。
71.封装胶膜层104通过高温真空工艺热熔并密封太阳能电池片，第一板体层 101作为朝向太阳光的正面层，主要为透光玻璃或其他透光且耐高温的材料制成；第二板体层103作为背离太阳光的背面层，主要由非透光陶瓷或者金属材料制成。
72.本发明实施例中还提供了一种光伏瓦1，参见图9
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图11所示，包括瓦块，可铺设在屋顶上，瓦块具有上述光伏板结构。本实施例的光伏瓦1，由于具备上述光伏板结构，故同样具有安装效率高，防水性、耐候性好的优点。
73.本发明实施例中还提供了一种光伏瓦组件，参见图9
‑
图11所示，包括上述光伏瓦1，待安装位置上设置有两块以上瓦块，至少存在相邻两瓦块之间通过安装部5与承接部4的配合结构固定连接，并通过相插接的正极端子2和负极端子3电连接。
74.本实施例的光伏瓦组件，由于具备上述光伏板结构，且瓦块与瓦块之间通过安装部5与承接部4配合固定，同时实现正极端子2和负极端子3的插接故同样具有安装效率高；正极端子2和负极端子3被包裹在安装部5与承接部4 的配合结构内，难以与外界水汽接触，防水性、耐候性好，能够提高瓦块的使用寿命。
75.作为可选地实施方式，参见图9和图10所示，在待安装位置上，如屋顶上存在有两组以上瓦块，其中：同一组瓦块中，任意两相邻瓦块之间通过安装部 5与承接部4插接固定的方式固定连接；不同组瓦块中，任意两相邻瓦块之间通过密封粘合部9固定连接。其中，同一组瓦块指的是同一列或同一行瓦块。上述结构，实现了瓦块之间在两个不同方向上连接，便于使瓦块之间阵列式排布。
76.现有技术中通常采用瓦块与瓦块之间相互搭接的方式，实现不同组相邻瓦块之间的连接，这种结构导致瓦块的用料多，造成材料的浪费，成本高。本实施例的密封粘合部9可以为密封结构胶。通过密封粘合部9实现不同组瓦块之间的连接，连接结构稳定，且防止瓦块材料的浪费，降低铺设成本。
77.作为可选地实施方式，参见图9所示，本实施例的光伏瓦组件还包括有电气系统母
线8；每组瓦块中包括顶瓦13和底瓦12，参见图9，顶瓦13和底瓦 12之间还存在有中部瓦11，中部瓦11上均设置有安装部5和承接部4；顶瓦13和底瓦12分别位于每组瓦块的两端，顶瓦13和底瓦12两者中，其中之一引出有正极接线，正极接线与电气系统母线8电连接，其中另一引出有负极接线，负极接线与电气系统母线8电连接。上述结构使得每组瓦块之间在固定连接的同时串联于电气系统母线8中。
78.其中，顶瓦13为每组中位于屋顶处的瓦块，可设置或不设置光伏板(通常不设置光伏板)；底瓦12为每组中位于屋檐处的瓦块，通常设置有光伏板。顶瓦13和底瓦12作为边缘瓦，其上可均设置安装部5和承接部，由于顶瓦13 和底瓦12只需与一块瓦块连接，因此，顶瓦13和底瓦12上也可只设置与另一瓦块相连接的安装部5或承接部4。
79.作为可选地实施方式，参见图9和图11所示，光伏瓦组件还包括有檩条7 和挂瓦条6，其中：檩条7固定在待安装位置(屋顶)上，檩条7之间间隔布置，每根挂瓦条6至少被固定在两根檩条7上以在待安装位置上形成框架结构；瓦块对应固定在挂瓦条6上。
80.在具体安装时，可先将两瓦块通过安装部5与承接部4插接到位，且同时正极端子2与负极端子3插接到位，参见图3和图4；每组光伏瓦1(含顶瓦 13一块、中部瓦11若干、底瓦12一块)全部在挂瓦条6上装配完成后再用螺钉等锁紧件固定在挂瓦条6上(图11)。每组瓦块中，顶瓦13和底瓦12分别引出一根正极接线和负极接线并最终连接至电气系统母线8上。
81.在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
82.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
83.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。