專利名稱：接線盒及采用該接線盒的太陽能電池組件和太陽能電池系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能發電領域，尤其涉及利用光伏效應發電的太陽能電池組件和應用于該組件中的接線盒、及采用該組件的太陽能電池系統。
背景技術：
太陽能作為一種新興能源，與傳統的化石燃料相比，具有取之不盡用之不竭、清潔環保等各方面的優勢。目前主要的一種太陽能利用方式是通過太陽能電池組件將接收的光能轉化為電能輸出，其可以是由若干太陽能電池(或稱光伏電池)串聯后進行封裝并按方陣排列形成的大面積電池組件。其中，太陽能電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”，在光生伏特效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，從而將光能轉換成電能。在實際應用中，通常以太陽能電池為核心組成太陽能電池系統。一個完整的太陽能電池系統主要包括太陽能電池組件、接線盒、以及外接功能模塊等。外接功能模塊可以是用來實現電壓轉換的裝置，如逆變器。現有的太陽能電池系統，通常都是將每塊安裝有太陽能電池的基板串聯起來，然后連接一個總的大型的逆變器，通過這個逆變器來跟蹤所有基板組合一起后的最大功率點。但獲得的最大功率點往往代表的整個基板組合后的最大功率點，而每個基板并不一定都達到了各自的最大功率點，所以現有設計中也有采用在每塊太陽能電池基板的背面都設置一個微型的逆變器，該逆變器與接線盒連接，利用該逆變器跟蹤每塊太陽能電池基板的最大功率點，從而使得每塊太陽能電池基板都能在最大最大功率點下工作。這種微型逆變器還可以使得每塊太陽能電池基板所產生的直流電流直接轉換成交流電流，然后與外部負載或電網連接以用于供電。
現有的接線盒與逆變器的連接方式如中國實用新型專利公告CN201754410U所示，接線盒安裝在每塊太陽能電池基板的中間，其設置有連接器，而逆變器可以直接插接到接線盒上以實現相應的功能。接線盒大致呈長條狀，通過粘接的方式固定在背板中間。逆變器與接線盒插接的一端設置有鎖緊片，可與接線盒上相應設置的鎖緊卡座配合來實現鎖扣。此夕卜，在逆變器的底部還設置有吊鉤，可與基板上相應的通孔配合而確保逆變器可固定在基板上而不會掉下來。然而，這種逆變器的安裝結構較為復雜，因為不僅需要在接線盒與逆變器之間設置鎖扣，還需要在太陽能電池基板和逆變器之間設置扣合方式。此外，太陽能電池基板上還要設置不同形狀的通孔，如L型或倒T型，這無疑又進一步增加了太陽能電池組件的制造工序和成本。
發明內容
為了解決現有技術的上述問題，本發明的目的是提供一種太陽能電池組件，其不僅能夠確保其接線盒與外接功能模塊實現可靠的連接固定，而且實現連接的結構簡單。本發明的目的還在于提供一種采用上述太陽能電池組件的太陽能電池系統。本發明的目的還在于提供一種應用于上述太陽能電池組件中的接線盒。為了實現上述目的之一，本發明提供了一種太陽能電池組件，其包括
基板，具有用于接收輻照的正面和與正面相對的背面；
接線盒，設置在所述基板的背面，并包括接線盒本體、自接線盒本體兩側延伸出的一對固定臂、及位于所述兩固定臂之間的收容區，所述固定臂上設有可與外接功能模塊配合的卡合部。作為本發明的進一步改進，所述固定臂包括自接線盒本體兩側橫向延伸出的橫向部分，及垂直所述橫向部分的縱向部分。作為本發明的進一步改進，所述卡合部包括由所述橫向部分的內側縱向凸伸出的一對扣合板。作為本發明的進一步改進，所述一對扣合板包括沿豎向分布的底板和頂板，所述底板與頂板間形成可與外接功能模塊邊緣配合的凹口，且在延伸方向上，所述底板延伸出的長度超出頂板延伸出的長度。作為本發明的進一步改進，所述卡合部包括自所述縱向部分的內側橫向凸伸出的一對導引板。作為本發明的 進一步改進，所述一對導引板包括相互平行設置的底導引板和頂導引板，所述底導引板與頂導引板間形成導引槽，且在延伸方向上，所述底導引板延伸出的長度超出頂導引板延伸的長度。作為本發明的進一步改進，所述收容區呈“n”形，所述卡合部自所述固定臂上凸伸入所述收容區內。作為本發明的進一步改進，所述固定臂上還設置可與外接功能模塊卡扣的扣合□。為了實現上述另一目的，本發明還提供了一種太陽能電池系統，其包括
太陽能電池組件，其包括基板和接線盒；其中基板具有用于接收輻照的正面和與正面相對的背面；接線盒設置在所述基板的背面，其包括接線盒本體及自接線盒本體兩側延伸出的固定臂，所述固定臂上設有卡合部；
逆變器，其位于所述基板的背面且具有中央部分和較中央部分薄的邊緣部分，所述邊緣部分與所述卡合部配合。作為本發明的進一步改進，所述固定臂包括自接線盒本體兩側橫向延伸出的橫向部分，及垂直所述橫向部分的縱向部分；所述逆變器部分收容在所述橫向部分和縱向部分圍成的區域內。作為本發明的進一步改進，所述卡合部包括由所述橫向部分的內側縱向凸伸出的一對扣合板，所述逆變器的邊緣部分卡入所述一對扣合板之間。作為本發明的進一步改進，所述卡合部包括自所述縱向部分的內側橫向凸伸出的一對導引板，所述逆變器的邊緣部分可在所述一對導引板之間滑移。作為本發明的進一步改進，所述固定臂上設有扣合口 ；所述逆變器的邊緣部分上設有與所述扣合口配合的彈性卡鉤。
為了實現上述又一目的，本發明還提供了一種接線盒，用于將逆變器安裝到太陽能電池基板背面，該接線盒包括
接線盒本體；
一對固定臂，自所述接線盒本體兩側延伸出的；及
收容區，位于所述一對固定臂之間，每一固定臂具有至少一個可與所述逆變器配合的卡合部。作為本發明的進一步改進，所述固定臂包括自接線盒本體兩側橫向延伸出的橫向部分，及垂直于所述橫向部分的一對縱向部分。作為本發明的進一步改進，所述卡合部包括由所述橫向部分的內側邊緣縱向延伸出的一對扣合板。作為本發明的進一步改進，所述一對扣合板包括沿豎向分布的頂板和底板，所述頂板與底板間形成可與逆變器邊緣配合的凹口，其中所述底板縱向延伸長于頂板。作為本發明的進一步改進，所述固定臂的卡合部包括自所述縱向部分的內側邊緣橫向凸伸出的一對導引板。作為本發明的進一步改 進，所述一對導引板包括底導引板及與所述底導引板平行的頂導引板，所述底導引板與頂導引板在其間定義一導引槽，其中所述底導引板橫向延伸長于頂導引板。作為本發明的進一步改進，所述一對固定臂呈U形設置，其中所述卡合部自所述固定臂延伸入所述收容區內。作為本發明的進一步改進，所述固定臂包括可與所述逆變器配合的扣合口。與現有技術相比，本發明的優勢在于接線盒設置有一對固定臂及形成在固定臂之間的收容區，增加了接線盒對外接功能模塊的承載區域，從而僅靠接線盒就能滿足外接功能模塊的承重要求。通過這種設置，簡化了外接功能模塊和接線盒及太陽能電池基板間的連接結構，從而降低了太陽能電池組件的制造工序和成本。
圖1是本發明太陽能電池組件的一具體實施方式
中，太陽能接線盒安裝到太陽能電池組件的基板后的平面示意 圖2是圖1所示的接線盒的立體分解示意 圖3是圖2所示的接線盒頂部視角的立體示意圖，其中顯示了設置在接線盒頂壁上的若干凹槽；
圖4與圖3類似，其中位于頂壁上的凹槽中被灌注了膠水；
圖5顯示了設置在圖2所示的接線盒上的連接器的俯視 圖6是一逆變器插接到圖1所示的接線盒后的立體示意 圖7是圖6中的逆變器和接線盒的立體分解示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖所示的各實施方式對本發明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護范圍內。圖1所示的是本發明中一種太陽能電池組件的一具體實施方式
。在本實施方式中，太陽能電池組件包括太陽能電池基板10和安裝在太陽能電池基板背面的接線盒30。太陽能電池基板10的正面用于吸收光能，并將光能轉化為電能輸出，其上通常設置有若干太陽能電池(或稱光伏電池)，經串聯后通過框架20進行封裝固定，并按方陣排列形成的大面積電池組件。其中，太陽能電池吸收光能，電池兩端出現異號電荷的積累，即產生“光生電壓”，這就是“光生伏特效應”。在光生伏特效應的作用下，太陽能電池的兩端產生電動勢，從而將光能轉換成電能。太陽能電池一般由兩塊或多塊半導體薄片組成，半導體材料通常是硅，如單晶硅、多晶硅、非晶硅等。太陽能電池基板10包括用來接收太陽輻照的正面和與正面相對的背面，圖1中僅顯示了基板的背面。在太陽能電池基板10的四周設置有邊框20，用于將若干太陽能電池固定連接在一起。配合參照圖2和圖3所示，本實施方式中，太陽能接線盒30包括接線盒本體31以及自本體延伸出來的固定臂32。其中，接線盒本體31包括盒體314及可蓋合在盒體上的盒蓋313。盒體314的橫向兩側沿豎向設置有一對扣合槽，相應地，盒蓋313的橫向兩側沿豎向向下延伸出一對扣持臂，通過這種結構，盒蓋313在向下組裝到盒體314上時，盒蓋313上的扣持臂相應延伸入盒體314上的扣合槽內并扣持，從而確保盒蓋313與盒體314可靠固定。盒蓋313在其底部靠近 邊緣處設有密封環，通過這種結構，可使盒蓋313在蓋合到盒體314上后，確保兩者間實現可靠的密封，以使盒體314內保持干燥。配合參照圖5所示，自盒體314的一縱向側壁上凸伸出一連接器311，用于供外接的功能模塊插接。連接器311的端面上開設有插接口，在連接器311的凸出部分的外側環繞設置有一密封圈312，該密封圈312的截面呈E字形，通過這種結構，可使得外接功能模塊與接線盒插接后，兩者間形成多層地密封，從而避免有水或水汽通過兩者的連接處進入接線盒的盒體31內。固定臂32包括自接線盒本體31橫向延伸出的橫向部分321以及自橫向部分的兩端進一步延伸出的一對縱向部分322。縱向部分322與橫向部分321呈一定角度設置，在本實施方式中，該角度為直角，當然在其它實施方式中，該角度也可以為銳角或鈍角。接線盒30具有底面33和與底面相對的頂面34，接線盒30的本體31與固定臂32共同定義一“ n ”形收容區40，固定臂32上設有凸伸入該收容區40內的卡合部。如圖2所示，卡合部包括由固定臂的橫向部分321的內側縱向凸伸出的扣合板。在本實施方式中，扣合板的數量為分布在接線盒本體31橫向兩側的兩對，當然在其它實施方式中，可以是一對，也可以是多對。本實施方式中，每一對扣合板包括沿豎向分布的頂板336和底板335。其中底板335自接線盒的底面33延伸而出，頂板336自接線盒的頂面34延伸而出，在底板與頂板間形成可與外接功能模塊邊緣配合的凹口 337，且在延伸方向上，底板335延伸出的長度超出頂板336延伸出的長度。參照圖2所示，卡合部還包括自固定臂的每一縱向部分322的內側橫向凸伸出的一對相互平行設置的導引板，當然，在其它實施方式中，可以僅在固定臂的一側縱向部分322上設置導引板。本實施方式中，每對導引板包括沿豎向分布的頂導引板334和底導引板333，其中底導引板333自接線盒的底面33延伸而出，頂導引板334自接線盒的頂面34延伸而出，在底導引板與頂導引板間形成可縱長延伸的導引槽，且在延伸方向上，底導引板333延伸出的長度超出頂導引板334延伸出的長度。配合參照圖1、圖6和圖7所示，接線盒的頂面34安裝在太陽能電池基板10的背面上，關于安裝方式，將會后文做詳細的描述。外部功能模塊50，在本實施方式中為逆變器，當然在其它實施方式中，也可以是用來實現其它功能的 裝置。逆變器50包括中央部分和較中央部分薄的邊緣部分51。在中央部分的一端設有可與接線盒的連接器311插接的對接連接器53，在邊緣部分51的一側設有彈性卡鉤52。在逆變器50與接線盒30插接的過程中，通過導引板的導引，使逆變器50滑移組入接線盒30的收容區40內，并且逆變器50頂部的邊緣51卡入扣合板的凹口 337內，而使逆變器50與接線盒30可靠固定。在固定臂的一側縱向部分、位于導引板之間的側壁329上開設有扣合口 328，可與逆變器50的卡鉤配合而將逆變器與接線盒鎖扣，從而進一步提高外部功能模塊50與接線盒30連接的可靠性。在其他實施方式中，該扣合口和卡鉤也可分別設置在固定臂和逆變器的其他合適的位置上。當逆變器50組入接線盒30的“ n “形收容區40后，固定臂的橫向部分321以及縱向部分322都會對逆變器50提供支撐，增加了接線盒對逆變器的承載區域，從而僅靠接線盒就能滿足逆變器的承重要求。另外，在實際使用過程中，由于接線盒30的頂面34與太陽能電池基板10的背面接觸，所以，接線盒30的底面33位于頂面34的下方；又由于每一對扣合板和導引板自底面延伸出的長度超出自頂面延伸出的長度，所以進一步地增加了接線盒對外部功能模塊承載區域，從而進一步提升了接線盒的承重性能。配合參照圖3和圖4所示，本實施方式中，在接線盒上設置有涂膠區域，可涂覆膠水，以將接線盒30可靠固定在太陽能電池基板10上。膠水可以是直接涂覆在涂膠區域，也可以是間接地涂覆在該區域。作為優選的實施方式，可以在接線盒的頂面34上預先設置凹槽，然后將膠水灌入凹槽中。本實施方式中，涂膠區域包括設置在頂面34上位于固定臂位置處的第一區域和位于接線盒本體31的第二區域。其中第一區域包括環繞固定臂32頂部輪廓設置的第一凹槽325，第二區域包括封閉環繞接線盒本體31頂部輪廓的第二凹槽324，第一凹槽325與第二凹槽324可以是連通的，也可以是不連通。在接線盒本體31及固定臂32的頂部輪廓位置處均涂覆有膠水，可以將接線盒30可靠地粘接到太陽能電池基板10的背面，又可以減少膠水的用量。此外，由于第二凹槽324環繞于接線盒本體31的頂部開口處，使得第二凹槽324內的膠水可對接線盒本體31內部進行有效密封，防止水汽的滲入。另外，在有些實施方式中，如本實施方式，在第二凹槽324的外側均還設置有方形通孔329，該通孔329為模具退出時而形成的脫模孔，其中，第二凹槽324外側的通孔內設置有突起，可供盒蓋313上的卡口腳插入并卡扣。同樣，為確保密封，第二區域還包括了所述第二凹槽324兩側的凹陷區域。進一步優選地，涂膠區域還包括第三區域。第三區域包括在接線盒頂面34位于橫向部分321處縱向延伸的若干收容曹326,該收容槽326平行設置且與第一凹槽325、第二凹槽324連通。通過這種設置，可進一步提高接線盒30與太陽能電池組件10背板粘接的穩固程度。如圖3所示，配合參照圖1所示，在接線盒30安裝到太陽能電池基板10的過程中，該接線盒30的相鄰兩外側邊323與邊框20的一直角的兩相鄰側壁抵靠。上述涂膠區域還包括位于邊框側壁和接線盒的外側邊抵靠處的第四區域。本實施方式中，接線盒30的上述相鄰兩外側邊323設有凸伸入第四區域的若干肋條327。由于肋條327的存在，增加了膠水與邊框的粘合力，提高了接線盒與基板連接的可靠性。由于接線盒與邊框粘接，可借助邊框來提升接線盒的承重性能，從而在外部功能模塊插接到接線盒上后，還能確保接線盒可靠固定在太陽能電池組件的背板上。對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理 解的其他實施方式。
權利要求
1.一種太陽能電池組件，其特征在干，該太陽能電池組件包括 基板，具有用于接收輻照的正面和與正面相対的背面； 接線盒，設置在所述基板的背面，并包括接線盒本體、自接線盒本體兩側延伸出的ー對固定臂、及位于所述兩固定臂之間的收容區，所述固定臂上設有可與外接功能模塊配合的卡合部。
2.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述固定臂包括自接線盒本體兩側橫向延伸出的橫向部分，及垂直所述橫向部分的縱向部分。
3.根據權利要求2所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述卡合部包括由所述橫向部分的內側縱向凸伸出的ー對扣合板。
4.根據權利要求3所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述ー對扣合板包括沿豎向分布的底板和頂板，所述底板與頂板間形成可與外接功能模塊邊緣配合的凹ロ，且在延伸方向上，所述底板延伸出的長度超出頂板延伸出的長度。
5.根據權利要求2所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述卡合部包括自所述縱向部分的內側橫向凸伸出的ー對導引板。
6.根據權利要求5所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述ー對導引板包括相互平行設置的底導引板和頂導引板，所述底導引板與頂導引板間形成導引槽，且在延伸方向上，所述底導引板延伸出的長度超出頂導引板延伸的長度。
7.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述收容區呈“n”形，所述卡合部自所述固定臂上凸伸入所述收容區內。
8.根據權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于，所述固定臂上還設置可與外接功能模塊卡扣的扣合口。
9.ー種太陽能電池系統，其特征在于，該太陽能電池系統包括 太陽能電池組件，其包括基板和接線盒；其中基板具有用于接收輻照的正面和與正面相対的背面；接線盒設置在所述基板的背面，其包括接線盒本體及自接線盒本體兩側延伸出的固定臂，所述固定臂上設有卡合部； 逆變器，其位于所述基板的背面且具有中央部分和較中央部分薄的邊緣部分，所述邊緣部分與所述卡合部配合。
10.根據權利要求9所述的太陽能電池系統，其特征在于，所述固定臂包括自接線盒本體兩側橫向延伸出的橫向部分，及垂直所述橫向部分的縱向部分；所述逆變器部分收容在所述橫向部分和縱向部分圍成的區域內。
11.根據權利要求9所述的太陽能電池系統，其特征在于，所述卡合部包括 由所述橫向部分的內側縱向凸伸出的ー對扣合板，所述逆變器的邊緣部分卡入所述ー對扣合板之間。
12.根據權利要求9所述的太陽能電池系統，其特征在于，所述卡合部包括自所述縱向部分的內側橫向凸伸出的一對導引板，所述逆變器的邊緣部分可在所述ー對導引板之間滑移。
13.根據權利要求9所述的太陽能電池系統，其特征在于，所述固定臂上設有扣合口；所述逆變器的邊緣部分上設有與所述扣合口配合的弾性卡鉤。
14.ー種接線盒，用于將逆變器安裝到太陽能電池基板背面，其特征在于，所述接線盒包括接線盒本體； ー對固定臂，自所述接線盒本體兩側延伸出的 '及 收容區，位于所述ー對固定臂之間，每ー固定臂具有至少ー個可與所述逆變器配合的卡合部。
15.根據權利要求14所述的接線盒，其特征在于所述固定臂包括自接線盒本體兩側橫向延伸出的橫向部分，及垂直于所述橫向部分的一對縱向部分。
16.根據權利要求15所述的接線盒，其特征在于所述卡合部包括由所述橫向部分的內側邊緣縱向延伸出的ー對扣合板。
17.根據權利要求16所述的接線盒，其特征在于所述ー對扣合板包括沿豎向分布的頂板和底板，所述頂板與底板間形成可與逆變器邊緣配合的凹ロ，其中所述底板縱向延伸長于頂板。
18.根據權利要求15所述的接線盒，其特征在于所述固定臂的卡合部包括自所述縱向部分的內側邊緣橫向凸伸出的ー對導引板。
19.根據權利要求18所述的接線盒，其特征在于所述ー對導引板包括底導引板及與所述底導引板平行的頂導引板，所述底導引板與頂導引板在其間定義一導引槽，其中所述底導引板橫向延伸長于頂導引板。
20.根據權利要求14所述的接線盒，其特征在于所述ー對固定臂呈U形設置，其中所述卡合部自所述固定臂延伸入所述收容區內。
21.根據權利要求14所述的接線盒，其特征在于所述固定臂包括可與所述逆變器配合的扣合口。
全文摘要
本發明提供一種太陽能電池組件，其包括基板，具有用于接收輻照的正面和與正面相對的背面；接線盒，設置在所述基板的背面，并包括接線盒本體、自接線盒本體兩側延伸出的一對固定臂、及位于所述兩固定臂之間的收容區，所述固定臂上設有可與外接功能模塊配合的卡合。通過這種設置，簡化了外接功能模塊和接線盒及太陽能電池基板間的連接結構，從而降低了太陽能電池組件的制造工序和成本。
文檔編號H01L31/048GK103050558SQ20121011230
公開日2013年4月17日 申請日期2012年4月17日 優先權日2011年10月17日
發明者嚴偉萍, 張小剛, 陳子夏, 黃子健, 劉必權, 史蒂夫·比澤爾, 戴夫·哈吉斯 申請人:阿特斯(中國)投資有限公司, 常熟阿特斯陽光電力科技有限公司, 艾瑞轉換器公司