具有对光伏链的边缘接入的光伏模块、互连方法、装置和系统的制作方法

专利名称：具有对光伏链的边缘接入的光伏模块、互连方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光伏(PV)模块，尤其涉及对PV模块中的PV电池进行配置以允许与PV 电池链相关的导体从其被安装的PV模块的周界边缘延伸。
背景技术：
由晶体硅PV电池组成的PV模块的设计和生产实际上已经保持三十年以上不变。 典型的PV电池包括半导体材料，该半导体材料具有至少一个p-n结以及带有集电极的前侧 表面和后侧表面。当传统的晶体PV电池被照射时，其在大约0. 6-0. 62V下产生大约34mA/ cm2的电流。多个PC电池通常以串联和/或并联链进行电互连以形成PV模块，该PV模块 产生比单个PV电池更高的电压和/或电流。PV电池可以借助于例如由镀锡铜制成的金属片来互连成链。典型的PV模块可以 包括例如36-100个PV串联互连的电池，并且它们通常可以结合成2到4个PV链以实现比 利用单个PV电池所获得的电压更高的电压。在包括串联互连的PV电池的PV模块中，该模块仅在通过大约近似的光强度照 射所有串联互连的PV电池时最佳地运行。但是，如果即使在以一系列PV电池中只有一 个PV电池被遮挡，而所有其它电池被照射，也对整个PV模块有不利影响，这导致从PV模 块输出的功率的实质性下降。已经证明(“Numerical Simulation Of Photovoltaic Generator with Shaded Cells", V. Quaschning and R. Hanitsch,30th Universities Power Engineering Conference, Greenwich, Sept. 5-7,1995, p. p. 583-586)包括 36 个 PV 电池的光伏模块在仅一个PV电池的75%被遮挡时损失多达70%的产生功率。除了暂时的 功率损失之外，该模块可能由于电池遮挡而永久损坏，这是因为当PV电池被遮挡时，该电 池充当大电阻而不是功率发生器。在这种情况下，模块中的其它电池驱使电流通过该大电 阻，这导致被遮挡的电池的加热，这可能使得电池温度增加到160°C或更高，并且如果该大 小的温度持续下去可能损坏被遮挡的PV电池和整个PV模块。为了降低在遮挡情况下由于 过度加热而产生的PV模块损坏的风险，实际上所有PV模块采用跨整个面板连接或跨面板 中的链连接的旁路二极管(BPD)。旁路二极管有效地“短路”包含被遮挡电池的单个链或整 个模块。尽管这种方法导致在短路链中产生的功率完全丢失，但是其允许系统的其余部分 继续产生功率并且还减少被遮挡电池的加热。由于通常典型地要求PV模块在室外运行25年而不降质(degredation)，因此它 们的结构必须经受住各种气候和环境条件。典型的PV模块结构包括例如在该模块的前侧 使用覆盖有聚合密封剂材料板(如乙烯-醋酸乙烯酯)或热塑性材料(如尿烷)板的低铁 钢化玻璃的透明板。PV电池阵列被置于聚合密封剂材料上，使得电池的前侧朝向透明玻璃 板。该阵列的后侧覆盖有密封剂材料的附加层以及气象保护材料的背板层，如由DuPont生 产的Tedlar 或玻璃板。该密封剂材料的附加层以及背板层典型地具有开口以使得连接 到模块中的pv链的电导体通过背部密封剂层和气象保护材料的背板，用以提供至电路的
10连接。对于具有两个PV电池链的阵列的PV模块，通常有四个导体被设置通过开口，使得它 们均彼此接近，因此它们能够被限定在装配在背板层上的接线盒中。玻璃、密封剂层、电池 和背板层被真空层合(laminated)以消除气泡并保护PV电池不受来自前侧、后侧还有边缘 的湿气渗透。PV链的电互连以及至旁路二极管的连接在接线盒中形成。接线盒在PV模块 的后侧密封。在一些现有的PV模块中，铝框架围绕PV模块的周界延伸并保户其不受损害，提供 抵抗风载和雪载的机械强度并有助于将模块装配到支撑件。可以提供多个支撑件以支持多 个PV模块，并且这些PV模块通常通过连接在相邻模块的接线盒之间的线缆而被连接在一 起。以这种方式安装PV模块可能非常昂贵。上述PV模块的制造非常复杂且昂贵。在层合之前绞合(lay up)PV模块需要单独 的“汇流(bussing) ”步骤，在该步骤中，通过在电池之间焊接薄汇流条而将电池连接成链。 这增加了生产成本并限制了生产能力。另外，将接线盒放置在PV模块的背板的外表面需要形成上述通过后侧密封剂板 和后侧保护板的开口，这也增加了生产成本，并致使模块易受湿气渗透的影响。另外，接线 盒的成本对于PV模块的整体成本来说是重要的。此外，由于接线盒通常体积较小，并且由 密封塑料制成，所以当链或模块被遮挡时旁路二极管可能变得非常热，这可以导致接线盒 内部的实质性加热，并且该热量可以被转移到相邻的PV电池。因此，存在这样的风险，即接 线盒内部的温度可能超过安全水平，这导致PV模块中的一个或多个电池损坏。Patrick Gallagher 的 标题 为"Assembly Method and Apparatus for Photovoltaic Module”的美国专利No. 6，870, 087B1,2005描述了仅包括一个PV电池链的 PV模块。出口线缆连接到终端PV电池。这些线缆用于在现场将一个PV模块电连接到另一 个PV模块。PV电池链被装配在包括上盘和下盘的盒状结构中。下盘限定了 PV链之下的空 气流动的管路。一系列这种PV模块被装配在太阳跟踪组件中。Kirschning的公布于2007年5月10日的美国专利公布2007/0102038A1涉及光 伏模块的支持元件，用于将光伏模块固定到支持设备，并涉及用于将PV模块电连接到支持 元件的过程。传统的接线盒配备有用于插入到支持元件的接收区域上/中的至少一个连接 元件。这允许从接线盒到支持元件的直接电功率转移，消减了通常自由悬挂于PV模块的后 侧并暴露于风及恶劣天气的传统线缆。支持元件还有助于使用相邻PV模块的边缘上的接 收元件来对相邻的PV模块进行互连，这样使得能够进行相邻PV模块的容易的即插即用的 互连。

发明内容
本发明可以通过消除用于对PV模块有源区域中的PV链进行互连的汇流条的焊接 来提供更加理想且低成本的PV模块制造，由此简化并提高在层合之前绞合的PV模块的生 产能力。本发明还可以消除对模块后表面上的传统接线盒的需要，由此降低了PV模块生产 的复杂性和成本。本发明还可以简化PV模块互连，由此降低PV模块的安装成本。根据本发明的一个方面，提供一种PV模块。该装置包括多个PV电池，这些PV电 池被排列成具有前侧和后侧的平面阵列，多个PV电池被电连接在一起成为至少一个链，该
11链具有正端子和负端子，用于向负载提供电能。该装置还包括分别连接到正端子和负端子 的正导体和负导体。该装置还包括布置在阵列的前侧和后侧上的前封装板和后封装板，用 以形成由阵列和前、后封装板构成的子层合部，该子层合部具有第一外周界边缘。正、负导 体中的每个在前、后封装板之间分别具有从正、负端子延伸的相应部分，并分别具有从子层 合部的第一外周界边缘向外延伸的第一和第二终接部分。该装置还包括分别布置在前封装 板和后封装板上的前保护件和后保护件，用以形成包括子层合部和前、后保护件的层合部。 前、后保护件分别具有第二和第三外周界边缘，该第二和第三外周界边缘通常与第一外周 界边缘相连，并限定层合部的外周界边缘。第一和第二终接部分从层合部的外周界边缘向 外延伸。第一和第二终接部分可以从层合部的外周界边缘的相对边缘部分延伸。第一和第二终接部分可以从层合部的外周界边缘的公共边缘部分延伸。阵列可以被电连接成多个子集链，每个子集链具有正端子和负端子，并可以包括 完全布置在第一和第二封装板之间的导体，该导体在操作上被配置成将子集链电连接在一 起，正、负导体电连接到被电连接在一起的子集链中的第一个子集链和最后一个子集链。阵列可以被电连接成多个子集链，每个子集链具有正端子和负端子，并可以包括 被布置在层合部的外周界边缘外部的导体，其在操作上被配置成将子集链电连接在一起， 正、负导体电连接到被电连接在一起的子集链中的第一个子集链和最后一个子集链。该装置还可以包括围绕层合部的外周界边缘的框架，该框架具有操作上被配置成 支持电连接件的支持件，正、负导体的第一和第二终接部分伸入支持件。该装置还可以包括布置在支持件中的第一和第二电连接件，第一和第二终接部分 分别连接到第一和第二电连接件。该装置还可以包括在支持件中的第三和第四电连接件，使得可从支持件的外部接 入第三和第四电连接件，该第三和第四电连接件分别电连接到第一和第二连接件，以使得 阵列能够被连接到负载。框架可以包括多个连接在一起的框架构件，其中每个框架构件支持层合部的外周 界边缘的各部分。框架构件可以具有末端部分，该末端部分中具有整体的开口，并且框架构件可以 包括角连接件，该角连接件在操作上被配置成容纳在整体开口中以将相邻框架构件连接在一起。至少一个框架构件可以具有支持件，用于支持多个电连接件。阵列可以电连接成多个子集链，每个子集链具有正端子和负端子，各导体从正、负 端子延伸，各导体每个具有从层合部的外周界向外延伸并延伸到支持件中的终接部分。该装置还可以包括在支持件中的多个电连接件，导体的终接部分连接到支持件中 的各电连接件。该装置还可以包括在支持件中并且电连接到与PV电池的子集链相关的电连接件 对的旁路二极管，用以在子集链不产生电流时保护PV电池的子集链不受过大电流的影响。该装置还可以包括保护件，其在操作上被配置成保护电连接件不受恶劣天气的影 响。该装置还可以包括框架构件，该框架构件具有插口以及与插口相邻并与该插口连
12通的第一开口，层合部的外周界边缘的至少一部分位于插口中，由此，第一和第二终接部分 中的至少之一延伸越过层合部的外周界边缘的一部分并越过层合部的后侧的在插口中的 一部分，并且延伸通过第一开口，以便于将第一和第二终接部分中的至少之一连接到与层 合部的后侧相邻并与层合部的外周界边缘相邻的电连接件。框架构件可以具有与插口相邻的装配部分，用于将电连接件支持件装配到框架构 件上，装配部分总体上被布置成与层合部平行，使得当电连接件支持件被装配到装配部分 上时，电连接件支持件总体上向外延伸远离层合部的后侧。第一开口可以位于装配部分中。该装置还可以包括在装配部分上的电连接件支持件，用于支持至少一个电连接 件，电连接件支持件被置于装配部分上，使得第一和第二终接部分中的至少之一能够延伸 通过第一开口并进入电连接件支持件并且进入其中所支持的电连接件。电连接件支持件可以与电连接件装配部成为整体。装配部分可以具有多个开口，用于容纳相应的终接部分。该装置还可以包括电连接件支持件，电连接件支持件包括多个壁，这些壁限定了 多个隔间，多个壁包括底壁，该底壁在每个隔间中具有开口对，关于装配部分中的多个开口 中的对应开口对布置每个开口对，并且每个隔间包括电连接件对，由此，层合部中的各PV 电池链的正、负终接部分延伸通过装配部分中的各开口，并通过与各隔间相关的开口对，其 中，第一和第二终接部分可以连接到与第一和第二终接部分延伸通过的开口相关的隔间中 的各电连接件对。该装置还可以包括旁路二极管，该旁路二极管连接在与各隔间相关的电连接件对 的各连接件之间。至少一些壁可以具有在相邻隔间之间的通路。通路可以具有通过其延伸的导线，用于连接相邻隔间的电连接件。导线可以连接相邻隔间的电连接件，使得PV电池链被电连接成具有正、负端子的 串联的链，该装置还可以包括第一和第二可外部接入的电连接件对，每一对位于电连接件 支持件的相对侧并与层合部的相应侧相邻，每一对中的一个连接件被电连接在一起，并且 每一对中的一个连接件连接到串联的PV电池链的正、负端子中相应的一个。第一和第二可外部接入的连接件对可以具有总体上在与层合部平面平行的平面 中延伸的共面连接轴。装配部分中可以具有多个开口，用于通过其容纳层合部中的各PV电池链的各终 接部分。该装置还可以包括在装配部分上的多个电连接件支持件，每个电连接件支持件具 有各自的电连接件对，并且每个电连接件支持件位于装配部分中的各开口对上，以使得各 PV电池链的各终接部分能够延伸通过开口对的各开口进入各电连接件支持件，以便于连接 到其中的电连接件。电连接件支持件可以具有端壁，该端壁中带有末端开口，管路可以在相邻电连接 件支持件的末端开口之间延伸。该装置还可以包括延伸通过管路以电连接相邻电连接件支持件中的电连接件的 导线。
导线可以连接相邻电连接件支持件的电连接件，使得PV电池链被电连接成具有 正、负端子的串联的链，并且该装置还可以包括第一和第二可外部接入的电连接件对，每一 对位于层合部的相对侧上的相应电连接件支持件上，每一对中的一个连接件被电连接在一 起，并且每一对中的一个连接件被连接到串联的PV电池链的正、负端子中的相应的一个。第一和第二可外部接入的连接件对可以具有总体上在与层合部的平面平行的平 面中延伸的共面连接轴。根据本发明的另一个方面，提供一种用于PV模块的框架装置。该装置包括具有第 一和第二相对末端的伸长体和在第一和第二相对末端之间的模块支持件，该模块支持件在 操作上被配置成支持PV电池的外周界边缘的边缘部分。该装置还包括分别布置在第一和 第二末端的第一和第二框架连接件，该第一和第二框架连接件在操作上被配置成容纳并支 持在操作上被配置成将两个相邻的框架构件连接在一起的框架连接件元件。该装置还包括 与模块支持件相邻的电连接件支持件，其在操作上被配置成支持至少一个电连接件。该装 置还包括在模块支持件与电连接件支持件之间延伸的开口，该开口在操作上被配置成通过 其容纳从PV模块的外周界边缘延伸的至少一个导体，使得至少一个导体能够以连续曲线 从PV模块的外周界边缘延伸到模块支持件中并从模块支持件延伸到电连接件支持件中的 电连接件中。伸长体可以包括形成模块支持件的第一和第二平行间隔开的壁以及形成电连接 件支持件的第三和第四平行间隔开的壁，第一和第二平行间隔开的壁在与第三和第四平行 间隔开的壁相反的方向上延伸。该伸长体可以包括位于第一和第二平行间隔开的壁与第三和第四间隔开的壁之 间的内部壁，第一和第二平行间隔开的壁以及第三壁限定可以在其中容纳PV模块的外周 界边缘部分的一部分的边缘空间，并且第三和第四平行间隔开的壁以及内部壁限定可以在 其中装配至少一个电连接件的电连接件空间，开口被置于内部壁中。该装置还可以包括在第三和第四壁之间延伸的第一和第二横向壁，第三和第四平 行间隔开的壁还限定电连接件空间。该装置还可以包括分别位于第一和第二横向壁上的第一和第二连接件装配部，其 在操作上被配置成将第一和第二电连接件分别装配到第一和第二横向壁上。该装置还可以包括可移除的盖体，其在操作上被配置成与第三和第四壁以及第一 和第二横向壁合作以包围电连接件空间。根据本发明的另一个方面，提供一种用于PV模块的框架装置，该PV模块包括具有 外周界边缘的层合部以及从外周界边缘延伸的至少第一和第二终接导体。该装置包括框架 构件，该框架构件具有插口，以及与插口相邻并与该插口连通的第一开口。层合部的外周界 边缘的至少一部分位于插口中，并且第一和第二终接导体中的至少之一延伸越过层合部的 外周界边缘的一部分并越过层合部的后侧的在插口中的一部分。该装置还包括第一和第二 终接部分中的至少之一，其延伸通过第一开口，以便于将第一和第二终接导体中的至少之 一连接到与层合部的后侧相邻并与层合部的外周界边缘相邻的电连接件。框架构件可以具有与插口相邻的装配部分，用于将电连接件支持件装配到框架构 件上，该装配部分总体上被布置成与层合部平行，使得在电连接件支持件被装配到装配部 分上时，电连接件支持件总体上向外延伸远离层合部的后侧。
第一开口可以位于装配部分中。该装置还可以包括位于装配部分上的电连接件支持件，用于支持至少一个电连接 件，该电连接件支持件被置于装配部分上，使得第一和第二终接导体中的至少之一可以延 伸通过第一开口，进入电连接件支持件，并进入其中支持的电连接件。电连接件支持件可以与电连接件装配部成为整体。装配部分可以具有多个开口，用于容纳各终接导体。该装置还可以包括电连接件支持件，该电连接件支持件包括多个壁，这些壁限定 多个隔间，多个壁包括底壁，该底壁在每个隔间中具有开口对，关于装配部分中的多个开口 中的对应开口对布置每个开口对，并且每个隔间包括电连接件对，由此，层合部中的各PV 电池链的正、负终接导体延伸通过装配部分中的各开口，并进入各隔间，其中，第一和第二 终接导体连接到与第一和第二终接部分延伸通过的开口相关的隔间中的各电连接件对。该装置还可以包括连接在与各隔间相关的电连接件对中的各连接件之间的旁路 二极管。至少一些壁可以具有在相邻隔间之间的通路。 通路可以具有通过其延伸的导线，用于连接相邻隔间的电连接件。导线可以连接相邻隔间的电连接件，使得PV电池链被电连接成具有正、负端子的 串联的链，该装置还可以包括第一和第二可外部接入的电连接件对，每一对位于电连接件 支持件的相对侧并与层合部的相应边缘相邻，每一对中的一个连接件被电连接在一起，并 且每一对中的一个连接件连接到串联的PV电池链的正、负终接导体中相应的一个。第一和第二可外部接入的连接件对可以具有总体上在与层合部平面平行的平面 中延伸的共面连接轴。装配部分中可以具有多个开口，用于通过其容纳层合部中的各PV电池链的各终 接部分。该装置还可以包括在装配部分上的多个电连接件支持件，每个电连接件支持件具 有各自的电连接件对，并且每个电连接件支持件位于装配部分中的相应开口对上，以使得 各PV电池链的各终接导体部分能够延伸通过开口对的各开口进入各电连接件支持件，以 连接到其中的电连接件。电连接件支持件可以具有端壁，该端壁中带有末端开口，管路可以在相邻电连接 件支持件的末端开口之间延伸。该装置还可以包括延伸通过管路以电连接相邻电连接件支持件中的电连接件的 导线。导线可以连接相邻电连接件支持件的电连接件，使得PV电池链被电连接成具有 正、负终接导体的串联的链，并且该装置还可以包括第一和第二可外部接入的电连接件对， 每一对位于层合部的相对侧上的相应电连接件支持件上，每一对中的一个连接件被电连接 在一起，并且每一对中的一个连接件被连接到串联的PV电池链的正、负终接导体中的相应 的一个。第一和第二可外部接入的连接件对可以具有总体上在与层合部的平面平行的平 面中延伸的共面连接轴。根据本发明的另一个方面，提供一种用于PV模块的框架系统。该系统包括多个框
15架构件，其在操作上被配置成围绕并支持PV模块的外周界边缘。每个框架构件包括具有第 一和第二相对末端的伸长体和在第一和第二相对末端之间的模块支持件，该模块支持件在 操作上被配置成支持PV模块的外周界边缘的各边缘部分。每个框架构件还包括分别布置 在第一和第二末端的第一和第二框架连接件，该第一和第二框架连接件在操作上被配置成 容纳并支持在操作上被配置成将两个相邻的框架构件连接在一起的框架连接件元件。多个 框架构件中的至少之一包括与模块支持件相邻的电连接件支持件，其在操作上被配置成 支持至少一个电连接件；以及在模块支持件与电连接件支持件之间延伸的开口，该开口在 操作上被配置成通过其容纳从PV模块的外周界边缘延伸的至少一个导体，使得至少一个 导体能够以连续曲线从PV模块的外周界边缘延伸到模块支持件中，并从模块支持件延伸 到电连接件支持件中的电连接件中。根据本发明的另一个方面，提供一种用于制造PV模块的方法。该方法包括将多个 PV电池排列成平面阵列，该平面阵列具有前侧和后侧。该方法还包括将多个PV电池电连 接在一起成为至少一个链，该链具有正端子和负端子。该方法还包括将正导体和负导体分 别连接到正端子和负端子。该方法还包括将前封装板和后封装板分别固定在阵列的前侧和 后侧上，以形成由平面阵列和前、后封装板构成的子层合部，该子层合部具有第一外周界边 缘，前、后封装板被固定，使得正、负导体中的每个在前、后封装板之间具有分别从正、负端 子延伸的相应部分，并使得正、负导体的第一和第二终接部分分别从子层合部的第一外周 界边缘向外延伸，以便于将正、负导体连接到外部电路。该方法还包括将前保护件和后保护 件固定在子层合部的相对侧上，以形成包括子层合部和前、后保护件的层合部，该前、后保 护件分别具有第二和第三外周界边缘，该第二和第三外周界边缘通常与第一外周界边缘相 连，并限定层合部的外周界边缘，第一和第二终接部分从层合部的外周界边缘向外延伸。该方法可以包括使得第一和第二终接部分从层合部的外周界边缘的相对边缘部 分延伸。该方法可以包括使得第一和第二终接部分从层合部的外周界边缘的公共边缘部 分延伸。该方法可以包括将PV电池阵列的子集电连接成独立的子集链，每个子集链具有 正端子和负端子，并使得子集链通过完全布置在第一和第二封装板之间的各导体而电连接 在一起，正、负导体电连接到被电连接在一起的子集链中的第一个子集链和最后一个子集 链。该方法可以包括将PV电池阵列的子集电连接成单独的子集链，每个子集链具有 正端子和负端子，并使得子集链通过布置在层合部的外周界边缘外部的各导体而被电连接 在一起，正、负导体电连接到被电连接在一起的子集链中的第一个子集链和最后一个子集 链。该方法可以包括利用框架围绕层合部的外周界边缘，该框架具有在操作上被配置 成支持第一和第二电连接件的、构成整体的支持件。该方法可以包括使得正、负导体的第一和第二终接部分延伸到支持件中，并将该 第一和第二终接部分分别连接到第一和第二电连接件。该方法可以包括将第一和第二电连接件连接到支持件上的第三和第四电连接件， 第三和第四电连接件具有在支持件外部的部分，以使得阵列能够电连接到负载。
用框架围绕层合部可以包括将多个框架构件连接在一起，使得每个框架构件支持 层合部的外周界边缘的相应部分。将多个框架构件连接在一起可以包括具有开口的角连接件，该开口整体地形成在 各框架构件中。该方法可以包括将PV电池阵列的子集电连接成独立的子集链，每个子集链具有 正端子和负端子。该方法可以包括将每个链的每个正、负端子连接到具有延伸到支持件中的各终接 部分的各导体。该方法可以包括将导体的各终接部分连接到布置在支持件中的各电连接件。该方法可以包括将旁路二极管安装到支持件中，并将旁路二极管电连接到与PV 电池的子集链相关的电连接件对，以在子集链不产生电流时保护PV电池的子集链避免过 大电流。该方法可以包括保护支持件中的电连接件不受恶劣天气的影响。该方法可以包括使第一和第二终接部分中的至少之一弯曲，以延伸越过层合部的 外周界边缘的一部分并越过层合部的后侧的一部分。该方法可以包括将层合部的外周界边缘的一部分容纳在具有第一电连接件的框 架构件的插口中，使得第一和第二终接部分中的至少之一延伸通过框架构件中的开口，以 便于当层合部的外周界边缘完全容纳在插口中时将第一和第二终接部分中的至少之一连 接到第一电连接件。该方法可以包括将第一和第二终接部分中的至少之一连接到电连接件。该方法可以包括支持框架构件上的支持件中第一电连接件。支持第一电连接件可以包括支持布置于框架构件上的支持件中的第一电连接件 以在层合部的外周界边缘被容纳在插口中时使其延伸远离层合部的后侧。该方法可以包括将第一电连接件连接到第二电连接件，该第二电连接件有至少一 部分延伸出支持件，以便于将第二电连接件连接到负载。根据本发明的另一个方面，提供一种用于框住PV模块的方法。该方法包括用多个 框架构件围绕并支持PV模块的外周界边缘。该方法还包括围绕，即通过将部分框架连接件 元件容纳在相邻框架构件的各框架连接件中来将框架构件连接在一起。该方法还包括支 持，即使得模块支持件在各框架构件的第一和第二相对末端部分之间延伸以支持PV模块 的外周界边缘的各边缘部分。该方法还包括使得至少一个导体从PV模块的外周界边缘延 伸，以延伸进入多个框架构件之一的模块支持件，并进入布置在多个框架构件之一的外部 上的电连接件支持件中的电连接件中。使得导体延伸进入模块支持件可以包括使得至少一个导体以连续曲线从PV模块 的外边缘延伸到电连接件。该方法可以包括将电连接件连接到装配在多个框架构件之一上的可外部接入的 端子，以使得PV模块能够连接到负载。该方法可以包括遮盖电连接件支持件以保护电连接件不受恶劣天气影响。使得导体延伸进入模块支持件可以包括使得多个导体从PV模块的外周界边缘延 伸，以延伸进入多个框架构件之一的模块支持件，并进入布置在多个框架构件之一的外部
17上的电连接件支持件中的各电连接件。该方法可以包括将各电连接件连接到装配在多个框架构件之一上的各可外部接 入的端子，以使得PV模块能够连接到负载。该方法可以包括将旁路二极管安装在电连接件支持件中，并将旁路二极管连接到 两个相邻的电连接件以提供PV模块中的PV电池链的电流旁路。该方法可以包括遮盖电连接件支持件，以保护电连接件和旁路二极管免受恶劣天 气的影响。在结合附图阅读了以下对本发明的具体实施例的描述之后，本发明的其它方面和 特征对于本领域的普通技术人员来说变得明显。


在示出本发明实施例的图中图1是根据本发明第一实施例的包括多个PV电池的层合PV模块的等距视图；图2A是通过电极互连的第一和第二 PV电池的等距视图，并示出了 PV模块的正端 子；图2B是通过电极互连的第三和第四PV电池的等距视图，并示出了 PV模块的负端 子；图3A是图2A中所示的PV模块中的第一和第二 PV电池、互连电极和正端子的截 面图；图3B是图2B中所示的PV模块中的第三和第四PV电池、互连电极和负端子的截 面图；图4是根据本发明的第二实施例的包括连接相邻PV电池链的末端PV电池的可替 选方式的PV模块的等距视图；图5是根据本发明第三实施例的PV模块的等距视图，其中该PV模块具有从PV模 块的外周界边缘的相对边缘部分延伸的各PV电池链的终接部分；图6是根据本发明的第四实施例的包括连接图5中所示的相邻PV电池链的末端 PV电池的可替选方式的PV模块的等距视图；图7是图1中所示的PV模块的等距视图，其中该PV模块连接到有助于将模块中 的PV电池的电导体终接在PV模块的外周界边缘的框架；图8是框架构件的片段截面图，该框架构件有助于对邻近PV模块的外周界边缘的 电连接件进行支持；图9是用于将相邻框架构件连接在一起的拐角连接件的等距视图；图10是根据本发明的另一个实施例的包括框架的PV模块的等距视图，其中该框 架在面板的相对端具有用于电连接件的两个支持件；图11是根据本发明的另一个实施例的PV模块的端视图，其示出了在PV模块的相 对侧边缘上的可外部接入的电连接件；图12是根据本发明的另一个实施例的PV模块的端视图，其示出了在PV模块的相 对侧的可外部接入的电连接件，该电连接件具有位于与PV模块的平面平行的平面中的连 接轴；
图13是根据本发明的另一个实施例的PV模块的端视图，其中该PV模块具有多个 PV电池链，每个链具有可在模块的同一端接入的终接导体以及在模块相对侧边缘的可外部 接入的连接件；图14是根据本发明的另一个实施例的PV模块的端视图，其中PV模块具有多个PV 电池链，每个链具有可在模块的同一端接入的终接导体以及在模块相对侧的可外部接入的 连接件，该电连接件具有位于与PV模块的平面平行的平面中的连接轴；图15是如图11或图13所示的PV模块的等距视图，其具有合作匹配的连接件对、 对准针以及开口，其有助于直接并排连接相邻的PV模块而不在相邻PV模块之间使用跳 线.
一入 ，图16是示出了图15所示类型的多个PV模块的串联连接的示意图；图17是示出了显示成通过多个跳线对连接在一起的多个PV模块的串联连接的示 意图；图18是具有延伸远离PV模块的后表面的电连接件支持件的框架构件的片段截面 图；图19是用在具有多个PV电池链的PV模块中的框架构件和电连接件支持件的分 解图；图20是图19中所示的装置的透视图；图21是采用图19和图20中所示的电连接件支持件的、通过跳线连接在一起的第 一和第二 PV模块的后视图；图22是与图19中所示类似的框架构件的片段透视图，但是其具有多个装配于其 上的单独的电连接件支持件。
具体实施例方式参考图1，根据本发明第一实施例的PV模块装置总体上以10示出。装置10包括 总体上以12示出的多个PV电池，这些PV电池被设置成具有前侧14和后侧16的平面阵列 13。PV电池被电连接在一起以形成至少一个链。在所示实施例中，PV电池被连接在一起以 形成8个PV电池的链，其具有正端子18和负端子20，用于将电能提供给负载。正导体22 和负导体24分别连接到正端子18和负端子20。该装置还包括分别布置在阵列13的前侧 14和后侧16上的前封装板26和后封装板28，以形成由阵列和前、后封装板组成的子层合 部30。子层合部30具有全程围绕子层合部延伸的第一外周界边缘32。正导体22和负导体24中的每个具有相应部分34和36，部分34和36在前封装 板26和后封装板28之间分别从正端子18和负端子20延伸。正导体22和负导体24分别 具有第一终接部分38和第二终接部分40，该终接部分从子层合部30的第一外周界边缘32 向外延伸。前保护件42和后保护件44分别被布置在前封装板26和后封装板28上，以形成 包括子层合部30和前、后保护件的层合部46。前保护件42和后保护件44分别具有第二周 界边缘48和第三周界边缘50，第二周界边缘48和第三周界边缘50分别全程围绕前、后保 护件延伸，并且其通常与子层合部的第一外周界边缘32相连(co-terminus)。这样，子层合 部30的第一外周界边缘32以及第二周界边缘48和第三外周界边缘50限定层合部46的
19外周界边缘52。第一终接部分38和第二终接部分40从层合部46的外周界边缘52向外延 伸。在图1中所示的实施例中，PV电池12是晶体硅PV电池，其具有大约0. Imm 到大约0. 25mm之间范围内的厚度以及大约5cm乘大约8cm的方形区域。封装板26 和28可以是乙烯-醋酸乙烯酯或热塑性材料，如聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇尿烷 (polyvinyl-urethane)。前保护件42和后保护件44可以包括各自的透明低铁钢化玻璃板。 后保护件44可替选地可以包括电绝缘、气象保护材料板，如由DuPont生产的Tedlar 。可 替选地，后保护件可以由传统的钢化或非钢化窗户玻璃形成。参考图2A和图2B，相邻PV电池连接以及链中最后的电池终接的方式被示出。在 图2A中，总体上分别以60和62示出第一和第二 PV电池。PV电池60和62并排放置，并且 在此实施例中具有多个丝网印刷的集电电极(current collecting finger)64，这些集电 电极形成为跨越其前侧表面61和71延伸。PV电池60和62的后侧表面(未示出)形成为 包括后侧电极，其可以是在本领域中已知的PV电池的后侧上、通过铝或银铝丝网印刷产生 的平面电极。这样，每个PV电池60和62的后侧表面实质上是总体上在每个PV电池的后 侧的全部表面延伸的平面导体。使用总体上以66和67示出的、在Rubin等人的欧洲专利No. 1，547，158中总体描 述的类型的第一和第二电极将PV电池60和62连接在一起。参考图3A，第一电极66包括电绝缘的光学透明膜70，其具有表面72，在表面72上 设置有粘合剂层，用于将膜固定到PV电池60的后侧表面69。多个基本平行的电导线(其 中仅一个在图3A中以74示出)嵌入在粘合剂层中，使得导线74被固定至膜70，并且使得 每个嵌入导线的一部分表面从粘合剂层突出。每个嵌入导线74从粘合剂层突出的部分表 面至少部分地涂覆有包括具有低熔点的合金的涂层，以供将嵌入导线焊接到PV电池60的 导电表面。导线74通过布置在电极相对端的汇流条76和78而被连接到一起。汇流条76 和78可以由各伸长的镀锡铜箔带形成，导线74的末端通过例如由薄焊料层提供的低熔点 合金而被固定到该镀锡铜箔带上。这样，汇流条76将所有导线74的第一端连接在一起，并 且汇流条78将所有导线74的第二端连接在一起。汇流条76的表面80与第一 PV电池60 的后侧表面69直接接触，并且导线74的覆盖有低熔点合金的部分通过以下方式连接到后 侧表面69 加热第一电极66并将第一电极66按压向后侧表面，使得低熔点合金熔化并将 导线74焊接到后侧表面，同时粘合剂将膜70固定到后侧表面上未被导线74的涂覆部分接 触的部分。第二电极67与第一电极66相似，并被置于第二 PV电池62的前侧表面71上，导 线94的无粘合剂嵌入部分92与前侧表面71接触。导线94的第一端96通过汇流条78连 接在一起，汇流条78与第一电极66的导线74的第二端电接触。本质上，第一电极66朝向上方并且与第一 PV电池60的后侧表面69电接触，第二 电极67朝向下方并且与第二 PV电池的前侧表面71电接触。第一和第二电极66和67通 过汇流条78连接在一起，并且因此将第一 PV电池60的后侧表面69连接到第二 PV电池62 的前侧表面71。对于每个相邻的PV电池对重复这种将相邻PV电池连接在一起的方法，以 便将这些PV电池电连接在一起成为串联的链。链中的第一个PV电池可以被考虑成电的方面最接近于链的正端子的PV电池，而链中的最后一个PV电池可以被考虑成电的方面最接近于链的负端子的PV电池。因此，在 图1-3B中所示的实施例中，PV电池60是链的第一个PV电池，而PV电池73是链的最后一 个PV电池。参考图2A和3A，第一 PV电池60通过与上述电极67相似的电极75连接到链的正 端子18。电极75包括具有导线的光学透明膜77，其中一个导线以79示出，其嵌入在膜上 的粘合剂中，使得导线的涂覆有低熔点合金的部分从粘合剂突出，并被固定到第一 PV电池 60的前表面。导线79的公共末端部分例如通过焊接而电连接到汇流条81，该汇流条81在 该实施例中是充当链的正端子18的铜箔带。另一个铜箔带83也通过焊接而电连接到汇流 条81，使得该铜箔带以直角向汇流条延伸，并且其是充当正导体22的铜箔带，正导体22具 有在前封装板26和后封装板28之间的延伸部分34以及从层合部46的外周界边缘52向 外延伸的终接部分38。参考图2B和3B，最后一个PV电池73通过与上述电极66相似的电极85连接到链 的负端子20。电极85包括膜87，膜87可以是(但不必是)光学透明的，具有导线，其中一 个导线以89示出，其嵌入在膜上的粘合剂中，使得导线的涂覆有低熔点合金的部分从粘合 剂突出，并被固定到最后一个PV电池73的后表面91。导线89的公共末端部分例如通过焊 接而电连接到汇流条93，汇流条93在此实施例中是充当链的负端子20的铜箔带。另一个 铜箔带95也通过焊接而电连接到汇流条93，使得该铜箔带以直角向汇流条93延伸，并且其 是充当负导体24的铜箔带，负导体24具有在前封装板26和后封装板28之间的延伸部分 36以及从层合部46的外周界边缘52向外延伸的终接部分40。参考图3A和图3B，可以看出，链中的第一个PV电池60和最后一个PV电池73分 别在其前表面和后表面具有专门的“终接”电极75和85。除此以外，将相邻PV电池连接到 一起的电极设置对于链中的其余每个PV电池来说相同。返回参考图1，PV电池按第一和第二平行间隔开的行101和103设置，第一个PV 电池60和最后一个PV电池73成为每行的第一个电池。每一行101和103还具有最后的 PV电池，其在该实施例中分别被标注130和132。为了连接每一行101和103中的两个相 邻放置的最后的PV电池130和132，第二行103中的最后的PV电池132被置于阵列中，使 得其上的平行丝网印刷电极133以直角向第二行103中的相邻PV电池135的丝网印刷电 极64延伸，并且以直角向第一行中的最后的PV电池130的丝网印刷电极64延伸。这允许 与图2A中以67示出的电极相似的电极137在第一行101和第二行103中的最后的PV电 池130和132之间延伸。由于链中的每个PV电池的后表面是平面电极，所以与其接触的电极上的导线的 取向是不相关的。因此，通过放置第二行的最后的PV电池132使得该电池上的丝网印刷电 极对于第一行中的最后的PV电池130的丝网印刷电极为直角，从相邻PV电池135延伸的电 极上的导线仍然能够与第二行中的最后的电池132的整个后侧表面接触，并且电极137上 的导线能够与第二行中的最后的电池132上的全部丝网印刷电极接触，并与第一行101中 最后的电池130的整个后侧表面接触。可替选地，如图4所示，可以去除图1的电极137，并以每一行中的最后的PV电池 130和132上的、图3A和3B所示类型的终接电极139和141来代替，以形成两个不同的链 部分，并且这些终接电极能够在层合部中被连接在一起，以将这两个链部分连接在一起。例
21如，图3B中所示类型的终接电极能够连接到第一行101的最后的PV电池130的后侧，使得 其延伸部分140延伸离开该最后的PV电池，并且图3A中所示类型的终接电极能够连接到 第二行103中的最后的PV电池的前侧。当然，最后的PV电池132不必取向为使得其丝网 印刷电极相对于剩余电池的丝网印刷电极为直角，而是其将被取向为使得其丝网印刷电极 以与阵列中的所有其它PV电池的丝网印刷电极的方向相同的方向延伸。利用连接到每一行中的最后的PV电池130和132的终接电极139和141，终接部 分140和142彼此平行地延伸。另外，终接部分140将充当第一链部分的负端子，终接部分 142将充当第二链部分的正端子。因此，为了将第一和第二链部分以串联方式电连接在一 起，例如以146示出的铜箔带例如通过焊接而被连接到终接部分140和142。使用用于终接 部分140和142的铜箔以及将终接部分连接在一起将用在该区域中的材料的厚度保持为最 小，减少了层合部46中空隙的风险。链的总数量由PV模块的尺寸来限制。通常，链的数量不超过10。每个链的PV电 池的数量取决于产生的功率(稍后将被理解)、当链中的PV电池被遮挡时足以散热的旁路 二极管的类型。所希望的是，在两个互连的串联PV链中的6英寸晶体硅PV电池的总数量 不应该超过24。参考图5，通过使得终接部分140和142伸出外周界边缘52的末端边缘部分150， 图4中所示的PV模块可以被划分成两个可单独接入的PV模块链，其中末端边缘部分150 与第一公共边缘部分134相对，上述正终接部分38和负终接部分40从第一公共边缘部分 134延伸。因此，PV电池的第一链大体以152示出，而第二链大体以154示出。在此实施例 中，终接部分38充当第一链152的正终接部分，而终接部分140充当第一链的负终接部分。 类似地，终接部分142充当第二链154的正终接部分，而终接部分40充当第二链的负终接 部分。而且，层合部的外周界边缘52被完全密封，并且仅有终接部分38、40、140和142从 其向外延伸。参考图6，可以利用由薄铜箔形成的汇流条160、例如通过将外部汇流条焊接到终 接部分140和142而在层合部46外部对图5中所示的终接部分140和142进行连接。可 替选地，汇流条160可以连接到终接部分38和40。图6的实施例允许PV电池基本上占据整个PV模块区域的大部分，因此提高了其 关于每个占用区域的产生功率方面的效率。这种设计还免除了一个生产步骤，即PV层合部 中的汇流条焊接，这可以降低生产成本并提高生产产量。参考图7，其示出图1的层合部46被围绕层合部的外周界边缘52的框架200所包 围。在所示实施例中，该框架包括多个框架构件202、204、206和208，这些框架构件被连接 在一起以包围层合部46的整个周界。第一框架构件202具有总体上以210示出的支持件， 其在操作上被配置成支持电连接件。在此实施例中，支持件210支持第一电连接件212和 第二电连接件214。第一终接部分38和第二终接部分40分别连接到第一电连接件212和 第二电连接件214。第三电连接件216和第四电连接件218被布置在支持件210上，可以从 支持件的外部接入，并且分别连接到第一电连接件212和第二电连接件214，以使得层合部 46中的PV电池链能够连接到负载。图8示出了第一框架构件202的片段截面图。在此实施例中，第一框架构件202 包括主腹板(web)部分220，第一和第二平行间隔开的部分222和224分别与该主腹板220
22连接。第一和第二平行间隔开的部分222和224中的每个分别具有向内和向外延伸的部分 226、227和228、229。在此实施例中，第二平行间隔开的部分224的向内延伸的部分228比 第一平行间隔开的部分222的向内延伸的部分226更长。向外延伸的部分227和229具有 相同的长度，使得盖体230能够连接到该向外延伸的部分227和229，以便保护电连接件支 持件中的电连接件不受恶劣天气的影响。腹板部分220以及向外延伸的部分227和229被设置为形成纵向通道，以图8中 232所示，其充当支持件210，用于支持第一和第二电连接件。小开口 245可以被设置在向 外延伸的部分229中，以提供来自支持件210的任何冷凝湿气的排出。仍然参考图8，在所示实施例中，第一框架构件202还包括第三平行部分234，其平 行于第一和第二平行间隔开的部分222和224并在其之间。第三平行部分234的第一表面 236和第一平行间隔开的部分222的第二表面238之间的距离大约等于层合部46的厚度， 以使得层合部46的外周界边缘(52)的公共边缘部分134能够容纳在表面236和表面238 之间。这样，表面236和238以及腹板部分220限定了用于容纳和支持层合部46的外周界 边缘的公共边缘部分134的插口。例如可以将液体密封剂材料施加在表面238和236以及 层合部46的前、后侧之间，用以密封插口中的公共边缘部分134。开口 240被设置在腹板部分220中，以使得在公共边缘部分134完全容纳在由表 面236和238以及腹板部分形成的插口中时能够通过开口 240获得正导体22的终接部 分38。这使得终接部分38能够延伸到由支持件210形成的通道232中。例如可以将橡胶 Mylar 或丙烯扣环(grommet)242安装在开口 240中，以消除终接部分38可以与腹板部 分220电接触的可能性，尤其在腹板部分或整个第一框架构件202由诸如铝型材的金属材 料形成的情况下。此外，或可替选地，终接部分可以至少在其通过开口 244的点处部分地覆 盖有绝缘材料，如Mylar 、聚丙烯或其它聚合材料，而保留适当大小的部分无绝缘材料， 以便于终接部分连接到电连接件212。所希望的是，绝缘材料应该能够经受住大约SkV的电 介质应力。可替选地，框架构件202可以由绝缘材料如塑料挤塑型材形成，在这种情况下， 扣环242可以不需要是电绝缘的，但是希望提供终接部分38可以依靠的软边缘。在此实施例中，第一电连接件212具有由瑞士巴塞尔的Multi-ContactAG公司提 供的类型，并包括开口 244，用于容纳终接部分38。电连接件212的相对的弹簧246和248 被布置在开口内部并向彼此偏斜。终接部分38被推进开口 244中并且在弹簧246和248之 间，使得弹簧抓紧终接部分的相对侧并由此对其进行机械固定，同时提供到终接部分的电 连接。图7中以250示出的导线电连接到电连接件212，并且进而连接到布置在支持件210 外部的第三电连接件216，用以提供终接部分38到第三电连接件的电连接。返回参考图8，希望的是，电连接件212被置于通道232内部的某一位置，使得终接 部分38以连续曲线从公共边缘部分134延伸到电连接件212。仍然参考图8，第一框架构件202还包括平行腹板部分260，其与各部分262、264 和266 —起合作以限定开口 268，该开口 268在操作上被配置成容纳互锁角连接件的部分， 如图9中的270所示，以便将相邻的框架构件连接在一起。例如，参考图9，示出了第一框架 构件202的第一末端部分272以及第四框架构件208的第二末端部分274。第一和第四框 架构件的截面配置分别使用如276和278所示的虚线延伸出，以示出角栓如何与框架构件 中的各开口合作。
第一框架构件202中的第一开口 268被示出准备接收角连接件270的第一部分 280。第四框架构件208的相似开口 282被示出准备接收角连接件270的第二部分284。角 连接件270的第一部分280和第二部分284被布置成彼此成直角，并且第一和第四框架构 件具有末端边缘286和288，该末端边缘286和288被布置成与第一框架构件202和第四框 架构件208的纵轴成45度角，使得当角连接件270的第一部分280和第二部分284分别被 完全容纳在开口 268和282中时，相应框架构件202和208的末端边缘286和288邻接，并 且该框架构件被布置成彼此成直角。在所示实施例中，角连接件270的部分280和284被形成，使得其至少一个表面具 有多个凹槽和脊部，其中一个凹槽以292示出，其中一个脊部以294示出，以便于抓握相应 部分280和284所关联的各框架构件。返回参考图7，旁路二极管300可选地可以连接在第一电连接件212和第二电连接 件214之间，用以在阵列被连接到PV模块系统并且图7中所示的PV模块被遮挡的情况下 提供阵列中的PV电池的遮挡保护。这样，连接件支持件210还充当二极管支持件，用以支 持用于保护PV模块的旁路二极管。结合图7描述的第一框架构件202适合与图1或图4中所示的层合部46 —起使用。图5和图6中所示的层合部还可以被使用角连接件270以便将相邻框架构件连接 在一起的框架构件包围。为了便于与图5和图6中所示的层合部一起使用框架构件，可以使用与图7中所 示的框架类似的框架设置，所不同的是，图7中与框架构件202相对的框架构件206由与第 一框架构件202类似的第五框架构件203代替，如图10所示。在此实施例中，第五框架构 件203具有连接件支持件320，其中与图10中以212和214示出的电连接件类似的电连接 件285和287被设置成分别容纳终接部分140和142。这样，在此实施例中，存在第一 PV电 池链152和第二 PV电池链154，每个PV电池链在PV模块的相对端具有正终接部分和负终 接部分(38、142以及140、40)以及相应的电连接件212、287和285、214。电连接件287和 285可以连接到总体上以322示出的各个可外部接入的电连接件，以便于将各个链电连接 到外部负载或相邻PV模块中的其它链。如果不需要将各个链连接到外部负载或PV模块外部的其它链，则可外部接入的 电连接件322可以被去掉，并且可以在电连接件285和287之间连接导线以将第一链152 和第二链154连接在一起。如果图6所示的层合部与图10中所示的框架配置一起使用，则可以在第二框架 电连接件支持件320中布置汇流条160，并且在第二框架支持件中不需要有任何电连接件。 在支持件320由传导性材料形成的情况下，可以理解，应该例如通过利用电绝缘材料(如 Mylar)来覆盖终接部分140和142以及汇流条160的相关部分来将汇流条160与之隔离。返回参考图7，示出了具体的连接件设置，通过该设置，第一和第二电连接件212 和214分别被连接到单个PV电池链的正终接部分和负终接部分，并且旁路二极管300被连 接成跨越正终接部分38和负终接部分40，以对整个PV模块提供遮挡保护。第一电连接件 212和第二电连接件214通过导线电连接到第三电连接件216和第四电连接件218，在本实 施例中，可以从框架构件的一侧边缘对第三和第四电连接件216和218进行外部接入以及
24进而接入PV模块。可以提供对图7中示出的那些连接件的可替选的连接件设置，例如，如图11和12 所示。在图11中，图8的第一框架构件的支持件210被配置成支持第一连接件402和第二 连接件404。在此实施例中，第一连接件402和第二连接件404分别连接到第三可外部接 入的连接件406和第四可外部接入的连接件408。第三和第四可外部接入的连接件406和 408被布置在支持件210的相对侧，因此可从PV模块的相对侧边缘接入。该装置还包括分 别与第三连接件406和第四连接件408相邻布置的第五电连接件410和第六电连接件412， 因此也可以从PV模块的各相对侧边缘接入。在该实施例中，第五和第六电连接件410和412通过导线414连接在一起。第三和 第五连接件406和410由此在PV模块第一侧形成第一可外部接入的连接件对462，第四和 第六连接件408和412在PV模块的第二侧，即相对侧形成第二可外部接入的连接件对464。如果需要的话，总体上以416示出的跳线可以用在PV模块的任何一侧，以在该侧 对电连接件对462或464进行跳线。例如，在所示实施例中，跳线416用于将第一对462连 接在一起，使得通过第二对464来提供对模块的外部电接入。可替选地，可通过仅在第二对 464上安装跳线来由第一对462提供外部电接入。参考图12，示出了可替选的连接件设置。在该实施例中，第一和第二连接件402和 404以及正、负终接部分38和40被布置在相同的位置，如图11所示，但是连接件406、408、 410和412被放置在连接件支持件210的后侧405而不是在框架构件及PV模块的侧边缘 上，使得连接件406、408、410和412的连接轴407、409、411和413位于与PV模块的平面平 行的公共平面中。参考图13，PV模块可以包括多个PV电池链，每个PV电池链与正、负终接导体430 和432的相应的对420、422、424、426和428相关。正、负终接导体430和432中的每个连 接到相应电连接件434和436。与第一链的正终接导体430相关的电连接件434连接到框 架构件的第一侧边缘上的第一可外部接入的电连接件438。与最后的对428的负终接导体 432相关的电连接件436连接到框架构件的第二侧，即相对侧边缘上的可外部接入的电连 接件440。在第一个链和最后一个链之间，通过在与相邻链的正、负终接导体430和432相 关的相应电连接件434、436之间连接跳线442来将剩余的链串联连接。为了提供每个单独 链的遮挡保护，以444示出的旁路二极管被电连接在与各链相关的电连接件434和436之 间。在该实施例中，装置还包括第三和第四可外部接入的电连接件446和448，第三和 第四可外部接入的电连接件446和448被布置在模块的相对侧，分别与第一和第二可外部 接入的电连接件438和440相邻，并通过导线449彼此连接。第一和第三可外部接入的电 连接件438和446因此充当PV模块的第一电连接件对462，而第二和第四可外部接入的电 连接件440和448充当PV模块的第二电连接件对464。在PV模块的相对端的连接件对462和464允许如图11中以416示出的跳线用在 PV模块的任意端，以使得在相对端的连接件对能够用于电接入到PV模块，如结合图11所描 述的那样。图13中示出的实施例允许通过多个PV电池链的各自的正、负终接导体430和432 对这些PV电池链进行单独接入，并且单独的旁路二极管444可以与每个相应的链相关，由此保护这些链避免可能由于遮挡而产生的损坏。参考图14，可外部接入的电连接件438、440、446和448被布置在框架构件的朝向 后方的边缘441上而不是在图13中所示的末端边缘上。而且，连接件438、440、446和448 也具有位于与PV模块的平面平行的公共平面中的连接轴439、443、447和445。通过将这 些连接件438、440、446和448置于朝向后方的边缘上，相邻PV模块可以被放置得比使用图 13中所示的装置的情况下更接近。可以理解，在PV模块的相对边缘上，链以类似的方式互 连，但没有旁路二极管。参考图15，如以470和472示出的PV模块对可以通过将该PV模块如所示地并排 放置而被连接在一起，使得各PV模块470和472上的各连接件对462和464彼此对准并啮 合。为了便于这种对准和啮合，在PV模块470的边缘上诸如以476和478示出的针分别容 纳在相邻模块472的插口 480和482中。跳线416可以连接到第二模块472的连接件对462上，由此使得能够进行到要通 过第一 PV模块470上的连接件对464提供的PV模块系统的正、负端子的电接入。参考图 16，可以理解，多个PV模块可以按图15所示的方式连接在一起，如在图16中总体上以450 示出的。在此实施例中，每个PV模块452、454、456、458和460在每个PV模块的相对侧具有 第一和第二连接件对462和464。每个对462和464的公、母连接件连接到相邻PV模块的 连接件对的对应的匹配的连接件，除了第一 PV模块452和最后的PV模块460之外，其中， 第一 PV模块452和最后的PV模块460中的各PV模块的相对侧上的连接件对未被终接。 这些对462和464中的任何一个可以通过跳线416来终接，以便将多个PV模块452到460 串联连接在一起。这提供了将面板连接在一起的方便途径，并且便于维护PV模块。但是， 图16中示出的配置不允许系统中的任何一个PV模块(如PV模块456)被容易地移除，这 是因为要被移除的PV模块的每一侧或至少一侧上的所有模块需要被推到旁边以留出空间 使得正被移除的PV模块上的连接件脱离。通过使用例如图12、14或17中所示的实施例可 以克服此问题，其中跳线将相邻PV模块连接在一起。参考图17，可替选地，可以使用多个跳线对471、473、475和477将图16所示的PV 模块452、454、456、458和460串联连接在一起，其中多个跳线对471、473、475和477具有 与一连串PV模块中相邻PV模块上的对应连接件互补的连接件。在此实施例中，以串联方 式电连接的PV模块不需要在物理上放置成如图15所示的实施例中那样彼此相邻并在公共 平面中。参考图18，总体上以500示出根据本发明的可替选实施例的框架构件。该框架具 有总体上以502示出的插口，以及与插口相邻并与该插口连通的第一开口 504。层合部46 的外周界边缘52的部分506容纳在插口 502中。总体上以508示出第一和第二终接部分 中的至少之一，并且由于该终接部分从层合部46的外周界边缘52延伸，所以终接部分的部 分510延伸越过层合部46的外周界边缘52的部分512并越过层合部的后侧516的在插口 502中的部分514，并且延伸通过第一开口 504，以便于将终接部分508连接到与层合部46 的后侧516相邻并与外周界边缘52相邻的电连接件518。在此实施例中，通过在框架构件中形成通常为U形的通道来形成插口 502。该U形 通道具有第一平行腿部520和第二平行腿部522以及在其间延伸的连接部分524。第一和 第二平行腿部520和522间隔开大约与层合部46相同的厚度，使得层合部的边缘部分贴合
26地容纳在插口 502中。在此实施例中，框架构件500具有与插口 502相邻的装配部分526，用于将电连接 件支持件528装配到框架构件500上。装配部分526总体上被布置成与层合部46平行，使 得当电连接件支持件528被装配到装配部分526上或与其整体地形成时，电连接件支持件 总体上向外延伸远离层合部46的后侧516，如通过箭头530指示的那样。在此实施例中，电 连接件支持件528与框架构件520及装配部分526成为整体，并具有多个壁，这些壁中的三 个以532、534和536示出，其限定在其中支持有电连接件518的腔体538。可以理解，电连接件支持件528被置于装配部分526上，使得第一和第二终接部分 (508)中的至少之一可以延伸通过第一开口 504并进入电连接件支持件并进入其中支持的 电连接件。在此实施例中，电连接件包括第一终接器540，用于将终接部分508容纳于其中， 并包括总体上以542示出的第二终接器，用于将导线544容纳于其中。第一和第二可外部 接入的连接件546和548被装配到壁536上，并位于平面550中，平面550与层合部的后侧 表面516的平面平行。导线544连接到第一可外部接入的连接件546，并且第二导线552连 接到第二可外部接入的电连接件。可以理解，图18中所示的结构的镜像与所示结构对称地相反延伸，由此以相似的 方式提供第二终接部分的终接，并提供与连接件546和548相似的另外的连接件，其中导线 552连接到至少一个另外的连接件，并且与以544示出的导线相似的导线连接到与连接件 546和548相似的另外的连接件以提供至第二终接部分的连接。可以理解，图18中所示的 结构及其镜像可以适合于具有单个PV电池链的PV电池，其仅具有以508示出的类型的第 一和第二终接部分。在PV模块具有多于一个的PV电池链(例如3个链)的情况下，图18中所示的结 构被复制，并且另外的开口被设置在装配部分中，因此如图19所示。参考图19，与图18所示的框架装置相似的、与具有多个链的PV模块一起使用的框 架装置总体上以560示出，其包括插口 562和具有多个开口 566、568、570、572、574和576的 装配部分564，所有开口适当地间隔开，以容纳PV模块中的各PV电池链的第一和第二终接 部分 578、580、582、584、586 和 588。可以看到，终接部分 578、580、582、584、586 和 588 分别 延伸通过开口 566、568、570、572、574和576。可以理解，在每种情况下，由于终接部分578 发自层合部46的外周界边缘52，所以每个终接部分沿着与图18中所示的路径类似的路径 前进，其中，终接部分的一部分延伸越过层合部的外周界边缘的一部分，并越过层合部后侧 的一部分，以便延伸通过各开口 566、568、570、572、574和576。在图19中所示的实施例中，整体电连接件支持件590以分解图示出，而例如图20 中所示的那样被容纳在装配部分564上，或与装配部分成为整体。参考图20，电连接件支持件590具有多个壁592、594、596、598、600、602、604、606、 608和610，这些壁限定了多个隔间，在此实施例中，第一、第二和第三隔间612、614和616 每个与各自的PV电池链相关。关于各开口对来布置隔间612、614和616，并且在此实施例 中，关于开口 574和576布置第一隔间612，关于开口 570和572布置第二隔间614，关于开 口 566和568布置第三隔间616，使得当终接部分578-588延伸通过开口 566-576时，它们 被布置在与相应PV电池链相关的隔间中。这样，例如，第一和第二终接部分578和580通过开口 566和568而延伸进入第三隔间616。第三隔间616具有第一和第二电连接件620 和622，第一和第二终接部分578和580终接于第一和第二电连接件620和622。一般而言， 每个隔间包括一对电连接件，并且层合部46中的各PV电池链的正、负终接部分延伸通过与 隔间相关的开口对中的相应开口，并连接到与隔间相关的相应电连接件对。在所示实施例中，如以630、632和634示出的旁路二极管连接在与各隔间相关的 电连接件对的各连接件之间，因此旁路二极管跨接在各链的正、负终接部分之间，由此保护 各链在链被遮挡的情况下不充当电流沉。在所示实施例中，至少一些限定隔间的壁具有在相邻隔间之间延伸的通路，并且 在该实施例中，壁596和604分别具有第一和第二通路640、642、644和645。通路640和 644具有在其中延伸以用于将相邻隔间的电连接件连接在一起的导线646和648。这例如 有助于串联连接PV电池链。仍然参考图20，电连接件支持件590还分别包括第一和第二可外部接入的电连接 件对650和652。每个对位于电连接件支持件590的相对侧，并且因此被放置成与层合部 46的相应侧相邻。每个对中的一个连接件(例如连接件654和656)分别连接到第一和第 三隔间612和616的电连接件658和660，因为这些连接件充当串联的PV电池链的正、负端 子，其中通过使用导线646和648将电池连接在一起而形成该串联的PV电池链。在所示实 施例中，第一和第二可外部接入的连接件对650和652具有共面的连接轴670、672、674和 676，这些连接轴总体上在与层合部46的平面平行的平面中延伸。最后，盖体构件680、682和684可以被设置成分别与法兰部分686、688和690合 作，分别对第一、第二和第三隔间612、614和616进行密封，以保护布置于其中的连接件以 及布置于其中的其它部件不受恶劣天气影响。参考图21，两个采用图20中所示的框架构件的PV模块总体上以700示出。第一 PV模块总体上以702示出，第二 PV模块总体上以704示出。第一和第二 PV模块702和704 两者安装有图20中以560示出的类型的框架构件。为了简便起见，这些框架构件分别被 标注706和708。应该理解，所示的平面解了 PV模块702和704的后侧。总体上分别 以710,712和714示出第一 PV模块的第一、第二和第三PV电池链。以716、718、720、722、 724和726示出各个链的正、负端子，并且旁路二极管715、717和719跨接各个链710、712 和714。通过导线646和648将链连接到一起以形成单个串联的PV电池链，该串联的PV电 池链具有通过端子716提供的正端子以及通过端子726提供的负端子。正端子716连接到 第一可外部接入的电连接件654，负端子726连接到另一个可外部接入的电连接件674。因 此，从PV模块的外部来看，可外部接入的电连接件654充当PV模块的正端子，而可外部接 入的电连接件674充当PV模块的负端子。每一对的剩余连接件通过单独的导线730连接 在一起。第二 PV模块704以类似方式配置，使得其具有正的可外部接入的电连接件732和 负的可外部接入的电连接件734。而且，剩余连接件736和738通过单独的导线740连接在一起。为了将第一和第二 PV模块连接在一起，第一跳线750连接在第一 PV模块702的可 外部接入的电连接件674和第二 PV模块704的可外部接入的电连接件732之间。第二跳线 752连接在剩余的相邻连接件之间，以将导线730连接到导线740。另外，第三跳线754连
28接在第二 PV模块704的负端子734和另一端子738之间，以将第二 PV模块的负端子(现 在充当整个系统的负端子)连接到导线730和740，使得与可外部接入的电连接件654相 邻的可外部接入的电连接件756充当整个系统的负端子。连接件654充当整个系统的正端 子。因为所有可外部接入的连接件被布置成具有总体上与每个PV模块702和704的层合 部的平面平行的连接轴，所以跳线750、752和754总体上位于与PV模块的平面平行的平面 中，因此不妨碍PV模块的内侧边缘760和762的定位，使得内侧边缘能够彼此邻接并消除 为了从系统移除任何一个PV模块而间隔开PV模块的任何需要。如果需要，第一 PV模块702的内侧边缘760可以被设置有小插口，例如以764和 766所示的那样，其用于容纳相应的凸出部768和770，以便在公共平面中对准第一和第二 PV模块702和704。可以理解，插口 764、766以及凸出部768、770仅是在公共平面设置中 对准第一和第二 PV模块702和704的多种方式中的一种。参考图22，根据本发明的可替选实施例的框架构件总体上以800示出，其包括与 图19中所示的装配部分相同的装配部分564，但是，在此实施例中，提供了总体上以802、 804和806示出的多个电连接件支持件。每个电连接件支持件具有各自的电连接件对，例 如808和810，并且每个电支持件位于装配部分564中的各自的开口对上。例如，第一电连 接件支持件位于开口 574和576上。第二电连接件支持件位于开口 570和572上，第三电 连接件支持件位于开口 566和568上。这样，各PV电池链的各自的终接部分能够延伸通 过开口对中的各开口而进入各自的电连接件支持件，该电连接件支持件可以被考虑成与PV 模块的相应PV电池链相关。在此实施例中，每个电连接件支持件802、804和806具有各自的端壁840和842， 该端壁具有脆弱部分844和846，该脆弱部分可以根据需要被击破，以提供通过相应端壁 840和842的开口。这有助于在相邻的电连接件支持件之间(例如在第一和第二支持件802 和804以及在第二和第三支持件804和806之间)插入如以850和852示出的管路。在所示实施例中，管路由具有布置在颈部858的相对端的相对法兰854和856的 橡胶扣环提供，利用颈部858，法兰被布置成分别紧靠壁842和845的内表面，并且颈部858 延伸通过借助于将脆弱部分844击破而产生的开口以及相邻的电连接件支持件。使用橡胶 扣环作为管路850和852有助于在分离的电连接件支持件802、804和806被固定到装配部 分564上之后安装扣环，并提供总体上防风雨的密封件以防止湿气进入。电连接件支持件802、804和806还可以在其相对端配备有如以860和862示出的 脆弱部分，以便于选择性地在脆弱部分860装配如以866和867示出的可外部接入的电连 接件。脆弱部分860可以用在第一电连接件支持件802上，而脆弱部分862可以用在第三 电连接件支持件806上，以便于对布置在PV模块的相对侧上的第一和第二可外部接入的电 连接件对890和892进行装配。如以894和896示出的导线用于串联连接各PV电池链，并且这些导线分别延伸通 过第一和第二电连接件支持件802和804与第二和第三电连接件804和806之间的管路 850和852。另外，导线898连接在每个可外部接入的电连接件对890和892中的一个连接 件之间，以便于例如以与图21中描述的方式类似的方式来使用PV模块。最后，电连接件支持件802、804和806中的每个配备有各自的盖体900、902和 904，以便于对相应的电连接件支持件进行总体上防风雨的密封。可以理解，使用图22中分离的电连接件支持件802、804和806简化了制造过程，其在于可以例如通过注入制模塑料 来制作单个类型的具有所示脆弱部分的电连接件支持件，以提供所指示的电连接件支持件 之一。同一个模子可以用于形成该类型的任何数量的电连接件支持件，从而任何数量的电 支持件可以被放置成首尾相连，如图22所示，以便于对层合部中的每个PV电池链的正、负 终接部分进行终接。可以根据需要对脆弱部分844、846、860和862打孔，这取决于框架构 件上的电连接件的位置。在这里所示的每个实施例中，可以理解，连接到PV电池链的正、负端子的导体通 过与之相关的层合部的外周界边缘被引出，并终接在布置于围绕层合部的框架的框架构件 上的电连接件中。这消除了对于如用在现有技术中的接线盒的需要，并且允许旁路二极管 装配在PV模块的边缘。此外，特别是在框架构件由导热材料制成的情况下，在旁路二极管 中产生的热量被传导至连接到框架构件的电连接件，这有助于通过其连接的框架和任何装 配装置来散热。这可以与现有技术中通过装配在PV模块后面的接线盒来散热形成对比，在 现有技术中，这种类型的散热可以显著提高与接线盒相邻的PV电池的温度。虽然已经对本发明的具体实施例进行了描述和说明，这些实施例仅应该被考虑成 对本发明的说明，而不应被认为是对根据所附权利要求所解释的本发明进行限制。
30
权利要求
一种PV模块装置，包括多个PV电池，其被排列成具有前侧和后侧的平面阵列，所述多个PV电池被一起电连接成至少一个链，所述链具有用于向负载提供电能的正端子和负端子；分别连接到所述正端子和负端子的正导体和负导体；布置在所述阵列的所述前侧和后侧上的前封装板和后封装板，用以形成由所述阵列和所述前、后封装板构成的子层合部，所述子层合部具有第一外周界边缘；所述正、负导体中的每个分别具有在所述前、后封装板之间从所述正、负端子延伸的相应部分，并分别具有从所述子层合部的所述第一外周界边缘向外延伸的第一终接部分和第二终接部分；以及分别布置在所述前封装板和后封装板上的前保护件和后保护件，用以形成包括所述子层合部和所述前、后保护件的层合部，所述前、后保护件分别具有第二外周界边缘和第三外周界边缘，所述第二和第三外周界边缘通常与所述第一外周界边缘相连，并限定所述层合部的外周界边缘，所述第一和第二终接部分从所述层合部的所述外周界边缘向外延伸。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一和第二终接部分从所述层合部的所述 外周界边缘的相对边缘部分延伸。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一和第二终接部分从所述层合部的所述 外周界边缘的公共边缘部分延伸。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阵列被电连接成多个子集链，每个子集链具 有正端子和负端子，并且还包括完全布置在所述第一和第二封装板之间的导体，所述导体 在操作上被配置成将所述子集链电连接在一起，所述正、负导体电连接到被电连接在一起 的所述子集链中的第一个子集链和最后一个子集链。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阵列被电连接成多个子集链，每个子集链具 有正端子和负端子，并且还包括被布置在所述层合部的所述外周界边缘外部的导体，所述 导体在操作上被配置成将所述子集链电连接在一起，所述正、负导体电连接到被电连接在 一起的所述子集链中的第一个子集链和最后一个子集链。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括围绕所述层合部的所述外周界边缘的框架，所述框架具有在操作上被配置成支持电连 接件的支持件，所述正、负导体的所述第一和第二终接部分伸入所述支持件；布置在所述支持件中的第一电连接件和第二电连接件，所述第一和第二终接部分分别 连接到所述第一和第二电连接件；以及在所述支持件中的第三电连接件和第四电连接件，使得能够从所述支持件的外部接 入所述第三和第四电连接件，所述第三和第四电连接件分别电连接到所述第一和第二连接 件，以使得能够将所述阵列连接到负载。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述框架包括多个连接在一起的框架构件，其中 每个框架构件支持所述层合部的所述外周界边缘的相应部分。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述框架构件具有末端部分，所述末端部分中具 有构成整体的开口，并且所述框架构件还包括角连接件，所述角连接件在操作上被配置成 被容纳在所述构成整体的开口中以将相邻框架构件连接在一起。
9.根据权利要求6所述的装置，其中，至少一个所述框架构件具有用于支持多个电连接件的支持件。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述阵列电连接成多个子集链，每个子集链具 有正端子和负端子，各导体从所述正、负端子延伸，所述各导体中的每个具有从所述层合部 的所述外周界向外延伸并延伸到所述支持件中的终接部分。
11.根据权利要求10所述的装置，还包括所述支持件中的多个电连接件，所述导体的 所述终接部分连接到所述支持件中的各电连接件。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括在所述支持件中并且电连接到与PV电池的子 集链相关的电连接件对的旁路二极管，用以在所述子集链不产生电流时保护所述PV电池 的子集链免于过大电流。
13.根据权利要求6所述的装置，还包括保护件，其在操作上被配置成保护所述电连接 件不受恶劣天气的影响。
14.根据权利要求1所述的装置，还包括框架构件，所述框架构件具有插口以及与所述 插口相邻并与所述插口连通的第一开口，所述层合部的所述外周界边缘的至少一部分位于 所述插口中，由此，所述第一和第二终接部分中的至少之一延伸越过所述层合部的所述外 周界边缘的一部分并越过所述层合部的后侧的在所述插口中的一部分，并且延伸通过所述 第一开口，以便于将所述第一和第二终接部分中的所述至少之一连接到与所述层合部的所 述后侧相邻并与所述层合部的所述外周界边缘相邻的电连接件。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述框架构件具有与所述插口相邻的装配部 分，用于将电连接件支持件装配到所述框架构件，所述装配部分总体上被布置成与所述层 合部平行，使得当电连接件支持件被装配到所述装配部分上时，所述电连接件支持件总体 上远离所述层合部的所述后侧地向外延伸。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第一开口位于所述装配部分中。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括所述装配部分上的电连接件支持件，用于支 持至少一个电连接件，所述电连接件支持件被置于所述装配部分上，使得所述第一和第二 终接部分中的所述至少之一能够延伸通过所述第一开口并进入所述电连接件支持件并进 入其中所支持的电连接件。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述电连接件支持件与所述电连接件装配部 成为整体。
19.根据权利要求15所述的装置，其中，所述装配部分具有多个开口，用于容纳相应的 终接部分。
20.根据权利要求19所述的装置，还包括电连接件支持件，所述电连接件支持件包括 多个壁，所述多个壁限定多个隔间，所述多个壁包括底壁，所述底壁在每个隔间中具有开口 对，每个所述开口对被关于所述装配部分中的所述多个开口中的对应开口对布置，并且每 个隔间包括电连接件对，由此，所述层合部中的各PV电池链的正终接部分和负终接部分延 伸通过所述装配部分中的各开口，并通过与各所述隔间相关的所述开口对，其中，所述第一 和第二终接部分连接到与所述第一和第二终接部分延伸通过的开口相关的隔间中的各电 连接件对。
21.根据权利要求20所述的装置，还包括旁路二极管，所述旁路二极管连接在与各所 述隔间相关的所述电连接件对的各连接件之间。
22.根据权利要求21所述的装置，其中，至少一些所述壁具有在相邻隔间之间的通路。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述通路具有通过其而延伸的导线，用于连接 相邻隔间的电连接件。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述导线连接相邻隔间的所述电连接件，使得 所述PV电池链被电连接成具有正端子和负端子的串联的链，其中，所述装置还包括第一可 外部接入的电连接件对和第二可外部接入的电连接件对，每一对位于所述电连接件支持件 的相对侧并与所述层合部的相应侧相邻，每一对中的一个连接件被电连接在一起，并且每 一对中的一个连接件连接到所述串联的PV电池链的所述正、负端子中相应的一个。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述能够外部接入的第一和第二连接件对具 有总体上在与所述层合部的平面平行的平面中延伸的共面连接轴。
26.根据权利要求15所述的装置，其中，所述装配部分中具有多个开口，用于通过其容 纳所述层合部中的各PV电池链的各终接部分。
27.根据权利要求26所述的装置，还包括所述装配部分上的多个电连接件支持件，每 个电连接件支持件具有各自的电连接件对，并且每个电连接件支持件位于所述装配部分中 的各开口对上，以使得各PV电池链的所述各终接部分能够延伸通过所述开口对的各开口 进入各电连接件支持件，以用于连接到其中的所述电连接件。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，所述电连接件支持件具有端壁，所述端壁中带 有末端开口，其中，管路在相邻电连接件支持件的末端开口之间延伸。
29.根据权利要求28所述的装置，还包括延伸通过所述管路以电连接相邻电连接件支 持件中的所述电连接件的导线。
30.根据权利要求29所述的装置，其中，所述导线连接相邻电连接件支持件的所述电 连接件，使得所述PV电池链被电连接成具有正端子和负端子的串联的链，其中，所述装置 还包括能够外部接入的第一电连接件对和能够外部接入的第二电连接件对，每一对位于所 述层合部的相对侧上的相应电连接件支持件上，每一对中的一个连接件被电连接在一起， 并且每一对中的一个连接件被连接到所述串联的PV电池链的所述正、负端子中的相应的 一个。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，所述能够外部接入的第一和第二连接件对具 有总体上在与所述层合部的平面平行的平面中延伸的共面连接轴。
32.一种用于PV模块的框架装置，所述装置包括具有第一和第二相对末端的伸长体和在所述第一和第二相对末端之间的模块支持件， 所述模块支持件在操作上被配置成支持所述PV模块的外周界边缘的边缘部分；分别布置在所述第一和第二末端的第一框架连接件和第二框架连接件，所述第一和第 二框架连接件在操作上被配置成容纳并支持框架连接件元件，所述框架连接件元件在操作 上被配置成将两个相邻的所述框架构件连接在一起；与所述模块支持件相邻的电连接件支持件，其在操作上被配置成支持至少一个电连接件；在所述模块支持件与所述电连接件支持件之间延伸的开口，所述开口在操作上被配置 成通过其容纳从所述PV模块的外周界边缘延伸的至少一个导体，使得所述至少一个导体 能够以连续曲线从所述PV模块的外周界边缘延伸到所述模块支持件中，并从所述模块支持件延伸到所述电连接件支持件中的电连接件中。
33.根据权利要求32所述的装置，其中，所述伸长体包括形成所述模块支持件的平行 间隔开的第一和第二壁以及形成所述电连接件支持件的平行间隔开的第三和第四壁，所述 平行间隔开的第一和第二壁在与所述平行间隔开的第三和第四平行壁相反的方向上延伸。
34.根据权利要求33所述的装置，其中，所述体包括所述平行间隔开的第一和第二壁 与平行间隔开的第三和第四壁之间的内部壁，所述平行间隔开的第一和第二壁以及所述第 三壁限定能够在其中容纳所述PV模块的外周界边缘部分的一部分的边缘空间，并且所述 平行间隔开的第三和第四壁以及所述内部壁限定能够在其中装配至少一个电连接件的电 连接件空间，所述开口被布置于所述内部壁中。
35.根据权利要求33所述的装置，还包括在所述第三和第四壁之间延伸的第一横向壁 和第二横向壁，所述平行间隔开的第三和第四壁还限定所述电连接件空间。
36.根据权利要求35所述的装置，还包括分别位于所述第一和第二横向壁上的第一连 接件装配部和第二连接件装配部，其在操作上被配置成将第一和第二电连接件分别装配到 所述第一和第二横向壁。
37.根据权利要求35所述的装置，还包括可移除的盖体，所述可移除的盖体在操作上 被配置成与所述第三和第四壁以及所述第一和第二横向壁合作以包围所述电连接件空间。
38.一种用于PV模块的框架装置，包括具有外周界边缘的层合部以及从所述外周界边 缘延伸的至少第一终接导体和第二终接导体，所述装置包括框架构件，具有插口以及与所述插口相邻并与所述插口连通的第一开口 ；所述层合部的所述外周界边缘的至少一部分位于所述插口中，并且所述第一和第二终 接导体中的至少之一延伸越过所述层合部的所述外周界边缘的一部分并越过所述层合部 的后侧的在所述插口中的一部分；并且其中所述第一和第二终接部分中的至少之一延伸通过所述第一开口，以便于将所述第 一和第二终接导体中的所述至少之一连接到与所述层合部的所述后侧相邻并与所述层合 部的所述外周界边缘相邻的电连接件。
39.根据权利要求38所述的装置，其中，所述框架构件具有与所述插口相邻的装配部 分，用于将电连接件支持件装配到所述框架构件上，所述装配部分总体上被布置成与所述 层合部平行，使得在电连接件支持件被装配到所述装配部分上时，所述电连接件支持件总 体上远离所述层合部的后侧地向外延伸。
40.根据权利要求39所述的装置，其中，所述第一开口在所述装配部分中。
41.根据权利要求40所述的装置，还包括所述装配部分上的电连接件支持件，用于支 持至少一个电连接件，所述电连接件支持件被置于所述装配部分上，使得所述第一和第二 终接导体中的所述至少之一能够延伸通过所述第一开口以进入所述电连接件支持件并进 入其中所支持的电连接件。
42.根据权利要求41所述的装置，其中，所述电连接件支持件与所述电连接件装配部 成为整体。
43.根据权利要求39所述的装置，其中，所述装配部分具有多个开口，用于容纳各终接 导体。
44.根据权利要求43所述的装置，还包括电连接件支持件，所述电连接件支持件包括多个壁，所述多个壁限定多个隔间，所述多个壁包括底壁，所述底壁在每个隔间中具有开口 对，每个所述开口对被关于所述装配部分中的所述多个开口中的对应开口对布置，并且每 个隔间包括电连接件对，由此，所述层合部中的各PV电池链的正终接导体和负终接导体延 伸通过所述装配部分中的各开口并进入各所述隔间，其中，所述第一和第二终接导体连接 到与所述第一和第二终接部分所延伸通过的开口相关的隔间中的各电连接件对。
45.根据权利要求44所述的装置，还包括连接在与各所述隔间相关的所述电连接件对 中的各连接件之间的旁路二极管。
46.根据权利要求45所述的装置，其中，至少一些所述壁具有相邻隔间之间的通路。
47.根据权利要求46所述的装置，其中，所述通路具有通过其延伸的导线，用于连接相 邻隔间的电连接件。
48.根据权利要求47所述的装置，其中，所述导线连接相邻隔间的所述电连接件，使得 所述PV电池链被电连接成具有正端子和负端子的串联的链，其中所述装置还包括能够外 部接入的第一电连接件对和能够外部接入的第二电连接件对，每一对位于所述电连接件支 持件的相对侧并与所述层合部的相应边缘相邻，每一对中的一个连接件被电连接在一起， 并且每一对中的一个连接件连接到所述串联的PV电池链的所述正、负终接导体中相应的 一个。
49.根据权利要求48所述的装置，其中，所述能够外部接入的第一和第二连接件对具 有总体上在与所述层合部的平面平行的平面中延伸的共面连接轴。
50.根据权利要求39所述的装置，其中，所述装配部分中具有多个开口，用于通过其容 纳所述层合部中的各PV电池链的各终接导体。
51.根据权利要求50所述的装置，还包括所述装配部分上的多个电连接件支持件，每 个电连接件支持件具有各自的电连接件对，并且每个电连接件支持件位于所述装配部分中 的各开口对上，以使得各PV电池链的所述各终接导体部分能够延伸通过所述开口对的各 开口进入各电连接件支持件，以便于连接到其中的所述电连接件。
52.根据权利要求51所述的装置，其中，所述电连接件支持件具有端壁，所述端壁中带 有末端开口，其中，管路在相邻电连接件支持件的末端开口之间延伸。
53.根据权利要求52所述的装置，还包括延伸通过所述管路以电连接相邻电连接件支 持件中的所述电连接件的导线。
54.根据权利要求53所述的装置，其中，所述导线连接相邻电连接件支持件的所述电 连接件，使得所述PV电池链被电连接成具有正终接导体和负终接导体的串联的链，其中所 述装置还包括能够外部接入的第一电连接件对和能够外部接入的第二电连接件对，每一对 位于所述层合部的相对边缘上的相应电连接件支持件上，每一对中的一个连接件被电连接 在一起，并且每一对中的一个连接件被连接到所述串联的PV电池链的所述正、负终接导体 中的相应的一个。
55.根据权利要求54所述的装置，其中，所述能够外部接入的第一和第二连接件对具 有总体上在与所述层合部的平面平行的平面中延伸的共面连接轴。
56.一种用于PV模块的框架系统，所述系统包括多个框架构件，其在操作上被配置成围绕并支持所述PV模块的外周界边缘，每个框架 构件包括具有第一和第二相对末端的伸长体和所述第一和第二相对末端之间的模块支持件，所 述模块支持件在操作上被配置成支持所述PV模块的外周界边缘的各边缘部分；分别布置在所述第一末端和第二末端的第一框架连接件和第二框架连接件，所述第一 和第二框架连接件在操作上被配置成容纳并支持框架连接件元件，所述框架连接件元件在 操作上被配置成将两个相邻的所述框架构件连接在一起；所述多个框架构件中的至少一个框架构件包括与所述模块支持件相邻的电连接件支持件，其在操作上被配置成支持至少一个电连接件；在所述模块支持件与所述电连接件支持件之间延伸的开口，所述开口在操作上被配置 成通过其容纳从所述PV模块的外周界边缘延伸的至少一个导体，使得所述至少一个导体 能够以连续曲线从所述PV模块的外周界边缘延伸到模块支持件中，并从所述模块支持件 延伸到所述电连接件支持件中的电连接件中。
57.一种用于制造PV模块的方法，所述方法包括将多个PV电池排列成平面阵列，所述平面阵列具有前侧和后侧；将所述多个PV电池电一起连接成至少一个链，所述链具有正端子和负端子；将正导体和负导体分别连接到所述正端子和负端子；分别将前封装板和后封装板固定在所述阵列的所述前侧和后侧上，以形成由所述平面 阵列和所述前、后封装板构成的子层合部，所述子层合部具有第一外周界边缘，所述前、后 封装板被固定，使得所述正、负导体中的每个分别具有在所述前、后封装板之间从所述正、 负端子延伸的相应部分，并使得所述正、负导体的第一和第二终接部分分别从所述子层合 部的所述第一外周界边缘向外延伸，以便于将所述正、负导体连接到外部电路；以及将前保护件和后保护件固定在所述子层合部的相对侧上，以形成包括所述子层合部和 所述前、后保护件的层合部，所述前、后保护件分别具有第二和第三外周界边缘，所述第二 和第三外周界边缘通常与所述第一外周界边缘相连，并限定所述层合部的外周界边缘，所 述第一和第二终接部分从所述层合部的所述外周界边缘向外延伸。
58.根据权利要求57所述的方法，还包括使得所述第一和第二终接部分从所述层合部 的所述外周界边缘的相对边缘部分延伸。
59.根据权利要求57所述的方法，还包括使得所述第一和第二终接部分从所述层合部 的所述外周界边缘的公共边缘部分延伸。
60.根据权利要求57所述的方法，还包括将所述PV电池阵列的子集电连接成独立的子 集链，每个子集链具有正端子和负端子，并使得通过完全布置在所述第一和第二封装板之 间的各导体将所述子集链电连接在一起，所述正、负导体电连接到被电连接在一起的所述 子集链中的第一个子集链和最后一个子集链。
61.根据权利要求57所述的方法，还包括将所述PV电池阵列的子集电连接成独立的子 集链，每个子集链具有正端子和负端子，并使得通过布置在所述层合部的所述外周界边缘 外部的各导体将所述子集链电连接在一起，所述正、负导体电连接到被电连接在一起的所 述子集链中的第一个子集链和最后一个子集链。
62.根据权利要求57所述的方法，还包括用框架围绕所述层合部的所述外周界边缘，所述框架具有在操作上被配置成支持第一和第二电连接件的、构成整体的支持件；使所述正、负导体的所述第一和第二终接部分延伸到支持件中，并将所述第一和第二 终接部分分别连接到所述第一和第二电连接件；以及将所述第一和第二电连接件连接到所述支持件上的第三电连接件和第四电连接件，所 述第三和第四电连接件具有在所述支持件外部的部分，用以使得所述阵列能够电连接到负 载。
63.根据权利要求62所述的方法，其中，用框架围绕所述层合部包括将多个框架构件 连接在一起，使得每个所述框架构件支持所述层合部的所述外周界边缘的相应部分。
64.根据权利要求63所述的方法，其中，将所述多个框架构件连接在一起包括具有开 口的角连接件，所述开口整体地形成在各所述框架构件中。
65.根据权利要求62所述的方法，还包括将所述PV电池阵列的子集电连接成独立的子集链，每个子集链具有正端子和负端子；将每个链的每个正、负端子连接到具有延伸到所述支持件中的相应终接部分的相应导 体；以及将所述导体的各所述终接部分连接到布置在所述支持件中的相应电连接件。
66.根据权利要求62所述的方法，还包括将旁路二极管安装到所述支持件中，并将所 述旁路二极管电连接到与PV电池的子集链相关的电连接件对，以在所述子集链不产生电 流时保护所述PV电池的子集链免于过大电流。
67.根据权利要求62所述的方法，还包括保护所述支持件中的所述电连接件不受恶劣 天气的影响。
68.根据权利要求57所述的方法，还包括a)弯曲所述第一和第二终接部分中的至少之一，以延伸越过所述层合部的所述外周界 边缘的一部分并越过所述层合部的后侧的一部分；b)将所述层合部的所述外周界边缘的所述部分容纳在具有第一电连接件的框架构件 的插口中，使得所述第一和第二终接部分中的所述至少之一延伸通过所述框架构件中的开 口，以便于当所述层合部的所述外周界边缘完全容纳在所述插口中时将所述第一和第二终 接部分中的所述至少之一连接到所述第一电连接件；以及c)将所述第一和第二终接部分中的所述至少之一连接到所述电连接件。
69.根据权利要求68所述的方法，还包括支持所述框架构件上的支持件中的所述第一 电连接件。
70.根据权利要求69所述的方法，其中，支持所述第一电连接件包括将在所述框架构 件上的支持件中布置的所述第一电连接件支持成在所述层合部的所述外周界边缘被容纳 在所述插口中时，所述第一电连接件延伸远离所述层合部的后侧。
71.根据权利要求69所述的方法，还包括将所述第一电连接件连接到第二电连接件， 所述第二电连接件具有至少一部分伸出所述支持件，以便于将所述第二电连接件连接到负 载。
72.一种用于框住PV模块的方法，所述方法包括用多个框架构件围绕并支持所述PV模块的外周界边缘，其中，围绕包括通过将框架连接件元件的部分容纳在相邻框架构件的各框架连接件中来将所述框架构件连接在一起，并且其中，支持包括使模块支持件在各框架构件的第一和第二相对末端部分之间延伸以支 持PV模块的外周界边缘的各边缘部分；以及使至少一个导体从PV模块的外周界边缘延伸，以延伸进入所述多个框架构件中的一 个框架构件的所述模块支持件，并进入布置在所述多个框架构件中的所述一个框架构件的 外部上的电连接件支持件中的电连接件中。
73.根据权利要求72所述的方法，其中，使至少一个导体从PV模块的外周界边缘延伸 包括使所述至少一个导体以连续曲线从所述PV模块的所述外边缘延伸到所述电连接件。
74.根据权利要求73所述的方法，还包括将所述电连接件连接到装配在所述多个框架 构件中的所述一个框架构件上的能够外部接入的端子，以使得所述PV模块能够连接到负 载。
75.根据权利要求74所述的方法，还包括遮盖所述电连接件支持件以保护所述电连接 件不受恶劣天气影响。
76.根据权利要求72所述的方法，其中，使至少一个导体从PV模块的外周界边缘延伸 包括使多个导体从所述PV模块的外周界边缘延以延伸进入所述多个框架构件中的一个框 架构件的所述模块支持件，并进入布置在所述多个框架构件中的所述一个框架构件的外部 上的电连接件支持件中的各电连接件中。
77.根据权利要求76所述的方法，还包括将所述各电连接件连接到装配在所述多个框 架构件中的所述一个框架构件上的各能够外部接入的端子，以使得所述PV模块能够连接 到负载。
78.根据权利要求76所述的方法，还包括将旁路二极管安装在所述电连接件支持件 中，并将所述旁路二极管连接到两个相邻的电连接件，以提供所述PV模块中的PV电池链的 电流旁路。
79.根据权利要求78所述的方法，还包括遮盖所述电连接件支持件以保护所述电连接 件和所述旁路二极管免受恶劣天气的影响。
全文摘要
一种具有对PV链的边缘接入的光伏模块装置，包括多个PV电池，这些PV电池被设置成具有前侧和后侧的平面阵列，该多个PV电池被电连接在一起成为至少一个链，该链具有正端子和负端子。正导体和负导体分别连接到正端子和负端子，前封装板和后封装板被布置在阵列的前侧和后侧上，以形成由阵列和前、后封装板构成的子层合部。正、负导体中的每个在前、后封装板之间分别具有从正、负端子延伸的相应部分。将前保护件和后保护件分别布置在前封装板和后封装板上，以形成包括子层合部和前、后保护件的层合部。正、负导体的第一和第二终接部分从层合部的外周界边缘向外延伸。可以关于层合部的外周界边缘的至少一个部分来设置包括具有用于支持连接到终接部分的电连接件的支持件的框架构件的框架。
文档编号H01L31/042GK101919066SQ200780102211
公开日2010年12月15日 申请日期2007年12月18日 优先权日2007年12月18日
发明者利奥尼德·鲍里索维奇·鲁宾, 瓦莱丽·米哈伊洛维奇·内布索夫 申请人:达伊4能量有限公司