[发明专利]用于太阳能电池板的框架

说明书

技术领域

本公开一般地涉及光伏太阳能电池，并且更具体地，涉及用于支撑太阳能电池板的结构框架，以及用于组装该结构框架的方法。

背景技术

太阳能电池是一种能够将具有光的形式的可再生能源转换成具有广泛用途的有用电能的装置。薄膜式太阳能电池是一种包括多层半导体结构的太阳能电池，该多层半导体结构通过在衬底上沉积各种能够通过操作捕捉光能并将其转换成电能的半导体以及其他材料的薄层和膜形成。多个太阳能电池设置在透明/半透明材料制成的顶盖和底部背板之间形成结构通常为矩形的平板。这些太阳能电池板对环境密封并且一般透明顶盖板通常为玻璃，在一些实施例中会对这些玻璃进行回火以防止断裂。一些典型的市售太阳能电池板具有代表性尺寸，例如但不限于，长度达约为72英寸(1828.8mm)，而宽度达约为40英寸(1016mm)。太阳能电池板的厚度大约小于1/2英寸(12.7mm)，通常接近约1/4英寸(6.35mm)。

通常，太阳能电池板安装在相对较硬的外围框架中，该框架沿着边缘支撑电池板。有时还会设置横跨在外围框架之间的附加的横向或交叉支撑件以用于额外的支撑。太阳能电池板和框架组件共同形成了太阳能电池组件，其可以安装在托架系统中，该托架系统可以将多个组件组合成阵列。该托架可以安装在任意适合的支撑件或结构上，该支撑件或结构包括但不限于例如杆或建筑物的墙壁或屋顶。

太阳能电池框架要承受由风、雪、太阳能电池板自重、以及热膨胀引起的静载荷或动载荷，所有的这些都会导致框架的偏斜和扭曲。理论上，太阳能电池框架应该具有足够的结构强度以便以这样的方式充分地支撑太阳能电池板，即该方式能最小化电池板中(尤其是顶部盖板中)的力和弯曲应力，以防止框架中的太阳能电池板和电池损坏。反之，一般还希望框架的重量尽可能的轻，以最小化太阳能电池组件的总自重以及由此传递给该组件被安装至的建筑物或其他支撑结构的静载荷。迄今为止，由于铝的重量较轻，通常太阳能电池框架由阳极氧化铝制成。不过，铝并不是总能提供期望的结构强度和刚度以适当地支撑太阳能电池板，并且最小化弯曲应力，尤其是最小化顶部玻璃盖板中的弯曲应力。

因此，鉴于以上设计构思，需要一种改进的太阳能电池框架。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于支撑太阳能电池板的框架，所述框架包括：

至少一个伸长的框架件，所述框架件限定出纵轴并且设置成用于支撑太阳能电池板，所述框架件包括伸长的外套管，该外套管限定出纵向延伸的沟槽，所述沟槽设置成用于容纳置于其中的伸长的内加强件，所述加强件具有承载面，所述承载面可与所述外套管接合并且可操作地结构性支撑所述外套管；

所述外套管由第一材料制成，所述加强件由不同于所述第一材料的第二材料制成，所述第二材料的拉伸强度大于所述第一材料的拉伸强度。

根据一可选实施例，所述第二材料的密度大于所述第一材料的密度。

根据一可选实施例，所述外套管由铝制成，所述铝包括铝合金，并且所述内套管由钢或钛制成，所述钢或钛包括钢或钛的合金。

根据一可选实施例，所述外套管限定出纵向延伸的窗口，所述窗口横向开口并且穿过所述套管至所述沟槽中，所述加强件的一部分定位为与所述窗口相邻并且靠近所述窗口。

根据一可选实施例，所述加强件的长度基本上与所述外套管中的沟槽的长度相同。

根据一可选实施例，所述沟槽和所述加强件具有互补设置的横截面。

根据一可选实施例，所述加强件的承载面由上凸缘壁和下凸缘壁限定，所述上凸缘壁和下凸缘壁被设置为靠近包围所述沟槽的所述外套管的表面。

根据一可选实施例，所述外套管包括水平底壁、与所述底壁间隔开的顶壁，以及连接所述底壁和所述顶壁的垂直侧壁，这些壁限定出所述外套管中的所述沟槽。

根据一可选实施例，所述加强件具有设置为与所述沟槽的相应部分互补的横截面形状。

根据一可选实施例，所述加强件的横截面为C-形，并且所述沟槽的横截面为矩形或正方形。

根据一可选实施例，所述加强件包括至少一个锁定突起，所述锁定突起设置成与形成在所述外套管中的匹配的锁定孔接合，所述锁定突起可操作地防止所述加强件从所述外套管中沿轴向退出。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种太阳能组件，包括：

太阳能电池板，所述太阳能电池板包括多个太阳能电池；

外围框架，所述外围框架支撑所述太阳能电池板并且包括多个伸长的框架件，每个所述框架件都限定出纵轴，至少一个框架件包括：