[发明专利]用于光伏模块的电缆连接器和安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏模块和用于将电缆连接到它的输出端子的 连接器并且在本发明的一个方面中涉及一种用于将输出电缆连接到光 伏模块的电端子的高度可靠的连接器和一种用于安装该连接器的方 法。

背景技术

近年来，在用于将太阳能直接地转换成有用的电能的光伏 (PV)电池等方面已经实现了显著的进步。通常，多个这些光伏电池 被封装在透明层(例如玻璃、塑料等)和衬底材料层之间，以由此形 成具有易处理尺寸(例如1米乘2米)的扁平的、通常为矩形的太阳 能模块(有时称为“叠层”)。PV电池可以由硅或者其它适当的半导 体材料的晶片制成，或者它们能够是通常利用在太阳能模块技术中熟 知的各种工艺在基片或者衬底层上沉积的薄膜类型的电池。这是能够 被安装到现有结构(例如住宅、建筑物等)的屋顶上以提供该结构所 用电能的全部的或者至少一部分的太阳能模块的类型。

如在本技术领域中可以理解地，每一个太阳能模块均可以包 含任何数目的单独PV电池(例如从1个到大约50个或者更多)，每 一个PV电池均具有正和负输出端，所述正和负输出端继而被串联地电 连接到在公共的正和负母线上的相应的端子。这些正和负端子通常可 以直接地穿过衬底材料，或者在优选时，可以通过在太阳能模块中的 PC板(例如具有当一个或者多个单独PV电池由于任何原因而变得不 可操作时允许该模块继续发挥功能的部件的PC板)连接。

一旦通过衬底材料提供正和负端子，它们便通常被连接到相 应的正和负输出电力电缆，所述电力电缆继而将电流从该模块输送到 它的指定源。通常，在已知模块构造中，每一个电缆的一端在该模块 外侧上被焊接到它的相应的端子。然而，不幸的是，由于在焊接期间 在电缆及其端子之间的初始不良接触或者由于在操作期间的磨损，这 些直接焊接的连接器在一些应用中已经证实是不可靠的并且在该模块 操作寿命期间已经失效。当在电缆和端子之间发生不良接触时，由于 过热等，这能够导致早期的现场失效(field failure)和模块损坏。

因为在高度竞争性的工业中太阳能是比较新的，至关重要的 是，太阳能模块自身所具有的问题尽可能少从而使得它们当与更加传 统的能源竞争时具有商业吸引力。据此，在销售太阳能模块时，一项 重要的考虑是，在模块输出端子和它们的相应的电力电缆之间提供在 该模块的预计寿命期间高度可靠的、基本上无问题的连接器。本发明 为太阳能模块提供这种连接器。

发明内容

本发明提供一种光伏模块和一种可靠的并且耐用的连接器， 该连接器用于将该模块中的端子电连接到电力电缆，该电力电缆继而 将电流从该模块传导到指定的应用源。

更加具体地，该模块由衬底层和透明盖层(例如玻璃)构成。 一个或者多个母线位于所述衬底层和所述盖层之间，并且使得被电连 接的多个光伏(PV)电池被相应地电连接到一个或者多个母线上的正 端子和负端子。根据本发明，第一正连接器元件被电连接到正端子并 且第一负连接器元件被电连接到所述负端子。

优选地，这些连接器元件是相同的阳性连接器，该阳性连接 器具有呈锥形的用于与相应的电力电缆上的阴性连接器配合的一端。 另一端在其上具有一个或者多个插脚，该一个或者多个插脚与相应的 正和负端子处穿过母线的一个或者多个开口配合。一旦阳性连接器上 的插脚位于它们的在母线中的相应的开口中，它们便被焊接以保证其 间的可靠连接。每一个连接器元件均被适当地刻划出凹槽以允许在随 后易于弯曲。一旦连接器元件被焊接，则优选的是，利用保护性盖层 例如带子覆盖它们，以在模块层叠期间防止污染。这些部件然后被层 叠以形成光伏模块。

一旦模块被层叠，便在邻近于优选的阳性连接器元件的位置 处穿过衬底层形成开口。衬底材料被从这些开口清除并且保护层被从 连接器元件的锥形端部移除。接着，锥形端部被向外弯曲从而它们延 伸通过它们的在衬底材料中的相应开口并且易于被暴露从而与被电连 接到相应的电力电缆的优选的阴性连接器元件连接。一旦阳性和阴性 连接器元件配合，连接器便被焊接以由此在模块中的端子和为了利用 由该模块产生的电力而有必要的输出电力电缆之间提供高度可靠的和 耐用的连接。

附图说明

通过参考附图可以更好地理解本发明的实际构造操作和明 显的优点，附图未必按比例绘制，其中相似的附图标记标识相似的部 件并且其中：

图1是具有能够在其中结合本发明的类型的光伏模块的透 视图；