專利名稱：太陽能電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種太陽能電池裝置，且特別是一種能擺動(dòng)的太陽能電池裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會(huì)在能源需求與日俱增以及環(huán)境污染日益嚴(yán)重的情況下，較無污染及理論上可取的不盡的再生能源成為現(xiàn)今能源發(fā)展的一個(gè)重要課題。這些再生能源例如是太陽能、風(fēng)能、潮汐能或是生質(zhì)能等。其中，以太陽能電池裝置為例，其通過光伏電池 (photovoltaic cell, PV cell)，而可直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，更是近幾年在能源開發(fā)的研究上相當(dāng)重要且受歡迎的一環(huán)。惟在高緯度或高海拔等常降雪的區(qū)域，太陽能電池裝置常會(huì)面臨被積雪覆蓋的情況。若加上因地域限制而無法以人工等外力將積雪清除的話，則必須等待積雪自行融化，而此舉也易延長積雪對(duì)太陽能電池裝置影響的時(shí)間，而使太陽能電池裝置的效能受積雪的影響甚至損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種太陽能電池裝置，其具有能自行除雪的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種太陽能電池裝置，其包括一太陽能電池模塊以及一支撐結(jié)構(gòu)。太陽能電池模塊具有一底面與位在底面的一支撐部。支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于太陽能電池模塊的下方，且承載接抵于太陽能電池模塊的支撐部。支撐結(jié)構(gòu)包括一第一支架、一第二支架與一緩沖件。第一支架與支撐部組配并形成一支點(diǎn)。第二支架與支撐部組配并遠(yuǎn)離于第一支架設(shè)置。緩沖件抵接于第二支架的頂端與底面之間。緩沖件使太陽能電池模塊以支點(diǎn)為軸相對(duì)第二支架進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的太陽能電池模塊包括一框架以及一太陽能電池板。框架具有上述的支撐部。太陽能電池板組裝在框架上。太陽能電池板具有一具旋轉(zhuǎn)自由度的固定端與一自由端，其中固定端的水平高度大于或等于自由端的水平高度，且自由端能在鉛直面上相對(duì)固定端做角位移。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的支撐結(jié)構(gòu)還包括一樞接件，連接在第一支架與太陽能電池板的固定端之間，并形成上述的支點(diǎn)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的太陽能電池板的自由端以固定端為軸在一第一位置與一第二位置之間往復(fù)移動(dòng)。當(dāng)自由端在第一位置時(shí)的太陽能電池板相對(duì)于水平面的夾角，小于自由端在第二位置時(shí)太陽能電池板相對(duì)于水平面的夾角。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的太陽能電池板的自由端相對(duì)于固定端的可旋轉(zhuǎn)角度為0度至45度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的自由端于第二位置時(shí)的水平高度，小于自由端于第一位置時(shí)的水平高度。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的緩沖件包括一壓縮彈簧、一阻尼器或其組合。
本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種太陽能電池裝置，包括一太陽能電池模塊；一支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該太陽能電池模塊的下方；一控制單元，電性連接該支撐結(jié)構(gòu)；以及一感測(cè)單元，電性連接該控制單元，該控制單元依據(jù)該感測(cè)單元所感測(cè)的該太陽能電池模塊的負(fù)載， 而驅(qū)動(dòng)該支撐結(jié)構(gòu)調(diào)整該太陽能電池模塊的傾斜角度?；谏鲜觯诒景l(fā)明的上述實(shí)施例中，通過太陽能電池模塊與支撐結(jié)構(gòu)之間所形成的支點(diǎn)與緩沖件，而使積雪能利用重力帶動(dòng)太陽能電池模塊相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，進(jìn)而使位在太陽能電池模塊上的積雪自行落下。當(dāng)積雪從太陽能電池模塊上移除后，太陽能電池模塊便通過緩沖件而移回原初始位置。如此，太陽能電池裝置便能同時(shí)維持其發(fā)電效能與達(dá)到自行除雪的效果。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。


圖IA是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種太陽能電池裝置的示意圖；圖IB是圖IA的太陽能電池裝置的透視圖；圖2A與圖2B為圖IA的太陽能電池裝置于不同狀態(tài)的示意圖；圖3A與圖;3B分別為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種太陽能電池裝置的示意圖；圖4是依照本發(fā)明又一實(shí)施例的太陽能電池裝置的方塊圖。100,200 太陽能電池裝置
110太陽能電池模塊220感測(cè)單元112支撐部Al固定端114框架A2自由端116太陽能電池板Cl120支撐結(jié)構(gòu)HI水平面121第一支架Si底面122第二支架S2頂面123緩沖件Tl第一夾角124樞接件T2第二夾角210控制單元VI鉛直面
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。圖IA是依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種太陽能電池裝置的示意圖。圖IB是圖IA的太陽能電池裝置的透視圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖IA與圖1B，在本實(shí)施例中，太陽能電池裝置100 包括一太陽能電池模塊110以及一支撐結(jié)構(gòu)120。太陽能電池模塊110具有相對(duì)的一底面 Si、一頂面S2與位在底面Sl的一支撐部112。支撐結(jié)構(gòu)120設(shè)置在太陽能電池模塊110的下方，并承接于太陽能電池模塊110的支撐部112。支撐結(jié)構(gòu)120包括一第一支架121、一第二支架122與一緩沖件123。第一支架121與支撐部112組配并形成一支點(diǎn)Cl。第二支架122與支撐部112組配并遠(yuǎn)離第一支架121設(shè)置。緩沖件123抵接于第二支架122的頂端與太陽能電池模塊110的底面Sl之間。在此，緩沖件123使太陽能電池模塊110以支點(diǎn) Cl為軸相對(duì)第二支架122進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)?；谏鲜?，太陽能電池模塊110除通過支撐結(jié)構(gòu)120而得以立設(shè)在平臺(tái)上外，尚能通過第一支架121裝配至太陽能電池模塊110后所形成的支點(diǎn)Cl，及抵接在第二支架122 與支撐部112之間且遠(yuǎn)離支點(diǎn)Cl的緩沖件123，而造成太陽能電池模塊110與支撐結(jié)構(gòu)120 形成類似翹翹板的結(jié)構(gòu)。此舉讓太陽能電池模塊110承受外力(在本實(shí)施例的外力即為積雪施加在太陽能電池模塊110的頂面S2上的重量)時(shí)，能利用其朝向一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)而讓積雪從頂面S2落下，以達(dá)到除雪的目的。再者，當(dāng)太陽能電池模塊110因積雪而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)同時(shí)施力于緩沖件123以使其蓄積彈性位能。一旦積雪移除，即代表太陽能電池模塊200不再承受上述的外力，便能通過緩沖件123而將太陽能電池模塊110移回原初始位置。圖2A與圖2B為圖IA的太陽能電池裝置于不同狀態(tài)的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖2A 與圖2B，本實(shí)施例的太陽能電池模塊110包括一框架114與一太陽能電池板116，其中框架 114具有上述的支撐部112，而太陽能電池板116組裝在框架114上。在此需注意的是，通過上述支撐結(jié)構(gòu)120，而讓太陽能電池板116具有一具旋轉(zhuǎn)自由度的固定端Al與一自由端 A2，且太陽能電池板116的自由端A2會(huì)以固定端Al為軸在一第一位置(如圖2A所繪示) 與一第二位置(如圖2B所繪示)之間往復(fù)移動(dòng)。在此并未限定用以造成上述往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)型式。舉例來說，本實(shí)施例的支撐結(jié)構(gòu)120還包括一樞接件124，其連接在第一支架121與太陽能電池板116的固定端Al之間， 而形成上述的支點(diǎn)Cl，并使自由端A2能相對(duì)于固定端Al轉(zhuǎn)動(dòng)。再者，緩沖件123例如是一壓縮彈簧、一阻尼器或其組合，因而自由端A2受外力轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)同時(shí)壓縮緩沖件123。此時(shí)緩沖件123除了減緩?fù)饬?duì)太陽能電池模塊110與第二支架122之間造成的沖力外，尚能蓄積緩沖件123的位能，以在積雪從頂面S2移除后，緩沖件123能藉此位能驅(qū)動(dòng)自由端A2移回原位。因此，任何能在太陽能電池板116形成固定端Al與自由端A2的結(jié)構(gòu)，并使自由端 A2通過緩沖件123而相對(duì)于固定端Al往復(fù)擺動(dòng)者，皆可適用于本實(shí)施例。另外，在本實(shí)施例中，固定端Al的水平高度大于或等于自由端A2的水平高度。換句話說，處于第一位置的太陽能電池模塊110，其支點(diǎn)Cl處的高度大于或等于緩沖件123組配至太陽能電池模塊110處的高度，亦即此時(shí)的太陽能電池模塊110(如圖2A所繪示)是處于可進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換狀態(tài)的位置，其中太陽能電池模塊110與水平面Hl之間存在一第一夾角Tl，且此第一夾角Tl會(huì)因太陽能電池裝置100所裝設(shè)的區(qū)域的緯度而有所不同。當(dāng)固定端Al的水平高度等于自由端A2的水平高度，即第一夾角Tl為0度時(shí)，太陽能電池模塊 110呈一水平狀態(tài)。接著，當(dāng)降雪逐漸沉積在太陽能電池模塊110的頂面S2上時(shí)，積雪的重量便會(huì)驅(qū)動(dòng)太陽能電池模塊110以支點(diǎn)Cl為軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即自由端A2將會(huì)在鉛直面Vl上相對(duì)固定端Al進(jìn)行角位移，并朝向第二支架122靠近以壓縮緩沖件123。藉此，當(dāng)自由端A2轉(zhuǎn)動(dòng)至圖2B所繪示的第二位置時(shí)，頂面S2上的積雪便會(huì)因重力而從太陽能電池模塊110滑落，而此時(shí)位在第二位置的太陽能電池模塊110，其與水平面Hl之間存在一第二夾角T2。值得注意的是，自由端A2于第二位置P2時(shí)的水平高度，小于自由端A2于第一位置Pl時(shí)的水平高度，亦即當(dāng)自由端A2在第一位置時(shí)的第一夾角Tl，是小于自由端A2在第二位置時(shí)的第二夾角T2。換句話說，為使積雪因其自身重量而從頂面S2自動(dòng)滑落，太陽能電池模塊110會(huì)通過上述的轉(zhuǎn)動(dòng)而增加其傾斜度，以達(dá)到除雪的效果。在此，太陽能電池板 116的自由端A2相對(duì)于固定端Al的可旋轉(zhuǎn)角度較佳為0度至45度。在此并未限制支撐結(jié)構(gòu)中支架的數(shù)量，圖3A與圖;3B分別為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種太陽能電池裝置的示意圖。由上述實(shí)施例可知，凡通過支撐結(jié)構(gòu)120而造成太陽能電池模塊110以支點(diǎn)Cl為軸進(jìn)行來回?cái)[動(dòng)者，皆可適用于本發(fā)明。圖4是依照本發(fā)明又一實(shí)施例的太陽能電池裝置的方塊圖。請(qǐng)參考圖4并對(duì)照?qǐng)D 2A與圖2B，在本實(shí)施例中，太陽能電池裝置200還包括彼此電性連接的一控制單元210與一感測(cè)單元220，其中控制單元210電性連接支撐結(jié)構(gòu)120的樞接件IM與緩沖件123，而感測(cè)單元220設(shè)置在太陽能電池模塊110與支撐結(jié)構(gòu)120之間。在此，感測(cè)單元220用以感測(cè)太陽能電池模塊110的負(fù)載，并據(jù)此而使控制單元210通過控制樞接件124與緩沖件 123而調(diào)整太陽能電池模塊110的傾斜角度，控制單元210驅(qū)動(dòng)樞接件124以使太陽能電池模塊110相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)120轉(zhuǎn)動(dòng)。舉例來說，當(dāng)感測(cè)單元220感測(cè)到太陽能電池模塊 110的頂面S2上的積雪負(fù)載超過一設(shè)定值后，控制單元210便會(huì)因此調(diào)整太陽能電池模塊 110的傾斜角度，進(jìn)而使頂面S2上的積雪滑落，而達(dá)到與上述實(shí)施例一樣的除雪效果。綜上所述，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，通過太陽能電池模塊與支撐結(jié)構(gòu)之間所形成的支點(diǎn)與緩沖件，而使積雪能利用重力帶動(dòng)太陽能電池模塊相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)，進(jìn)而使位在太陽能電池模塊上的積雪自行落下。當(dāng)積雪從太陽能電池模塊上移除后，太陽能電池模塊便通過緩沖件而移回原初始位置。如此，太陽能電池裝置便能同時(shí)維持其發(fā)電效能與達(dá)到自行除雪的效果。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例提供如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池裝置，其特征在于，包括一太陽能電池模塊，具有一底面與位在該底面的一支撐部；以及一支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該太陽能電池模塊的下方，且承載接抵于該太陽能電池模塊的該支撐部，該支撐結(jié)構(gòu)包括一第一支架，與該支撐部組配并形成一支點(diǎn)；一第二支架，與該支撐部組配并遠(yuǎn)離于該第一支架設(shè)置；以及一緩沖件，抵接于該第二支架的頂端與該太陽能電池模塊的該底面之間，該緩沖件使該太陽能電池模塊以該支點(diǎn)為軸相對(duì)該第二支架進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池模塊包括 一框架，具有該支撐部；以及一太陽能電池板，組裝在該框架上，該太陽能電池板具有一具旋轉(zhuǎn)自由度的固定端與一自由端，其中該固定端的水平高度大于或等于該自由端的水平高度，且該自由端能在鉛直面上相對(duì)該固定端做角位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該支撐結(jié)構(gòu)還包括 一樞接件，連接在該第一支架與該太陽能電池板的該固定端之間，并形成該支點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池板的該自由端以該固定端為軸在一第一位置與一第二位置之間往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)該自由端在第一位置時(shí)的該太陽能電池板相對(duì)于水平面的夾角，小于該自由端在該第二位置時(shí)該太陽能電池板相對(duì)于水平面的夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池板的該自由端相對(duì)于該固定端的可旋轉(zhuǎn)角度為0度至45度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該自由端于該第二位置時(shí)的水平高度，小于該自由端于該第一位置時(shí)的水平高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該緩沖件包括一壓縮彈簧、一阻尼器或其組合。
8.一種太陽能電池裝置，包括 一太陽能電池模塊；一支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該太陽能電池模塊的下方； 一控制單元，電性連接該支撐結(jié)構(gòu)；以及一感測(cè)單元，電性連接該控制單元，該控制單元依據(jù)該感測(cè)單元所感測(cè)的該太陽能電池模塊的負(fù)載，而驅(qū)動(dòng)該支撐結(jié)構(gòu)調(diào)整該太陽能電池模塊的傾斜角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池模塊具有一底面與位在該底面的一支撐部，而該支撐結(jié)構(gòu)包括一第一支架，與該支撐部組配并形成一支點(diǎn)； 一第二支架，與該支撐部組配并遠(yuǎn)離于該第一支架設(shè)置；以及一緩沖件，電性連接該控制單元，并抵接于該第二支架的頂端與該太陽能電池模塊的該底面之間，該控制單元驅(qū)動(dòng)該緩沖件使該太陽能電池模塊以該支點(diǎn)為軸相對(duì)該第二支架進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池模塊包括一框架，具有該支撐部；以及一太陽能電池板，組裝在該框架上，該太陽能電池板具有一具旋轉(zhuǎn)自由度的固定端與一自由端，其中該固定端的水平高度大于或等于該自由端的水平高度，且該自由端能在鉛直面上相對(duì)該固定端做角位移。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該支撐結(jié)構(gòu)還包括一樞接件，電性連接該控制單元，且連接在該第一支架與該太陽能電池板的該固定端之間，并形成該支點(diǎn)，該控制單元驅(qū)動(dòng)該樞接件以使該太陽能電池模塊相對(duì)于該支撐結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池板的該自由端以該固定端為軸在一第一位置與一第二位置之間往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)該自由端在第一位置時(shí)的該太陽能電池板相對(duì)于水平面的夾角，小于該自由端在該第二位置時(shí)該太陽能電池板相對(duì)于水平面的夾角。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該自由端于該第二位置時(shí)的水平高度，小于該自由端于該第一位置時(shí)的水平高度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該太陽能電池板的該自由端相對(duì)于該固定端的可旋轉(zhuǎn)角度為0度至45度。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能電池裝置，其特征在于，該緩沖件包括一壓縮彈簧、 一阻尼器或其組合。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)于一種太陽能電池裝置，包括太陽能電池模塊與支撐結(jié)構(gòu)。太陽能電池模塊具有底面與位在底面的支撐部。支撐結(jié)構(gòu)設(shè)置于太陽能電池模塊的下方并承載接抵于太陽能電池模塊的支撐部。支撐結(jié)構(gòu)包括第一支架、第二支架與緩沖件。第一支架與支撐部組配并形成支點(diǎn)。第二支架與支撐部組配并遠(yuǎn)離第一支架設(shè)置。緩沖件抵接于第二支架的頂端與底面之間。緩沖件使太陽能電池模塊以支點(diǎn)為軸相對(duì)第二支架進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102290470SQ20111020892
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者吳松屏, 曾鴻銘, 王耀常, 黃明遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司