本发明是有关一种框体结构与一种具有框体结 构的太阳能模块。 背景技术

一般而言， 太阳能面板的侧边设有铝框保护， 以提高整体太阳能模块的强 度。 机械负载测试 (mechanical load test)为太阳能模块重要的测试项目。 以具 60 太阳能面板 (cell)的太阳能模块的面积为例， 太阳能模块需能负载 400公斤的力 才能通过 2400Pa的负载测试， 且太阳能模块需能负载 900公斤的力才能通过 5400Pa的负载测试。

设计者可借由加强太阳能面板上的玻璃和铝框 强度来提升整体太阳能模块 的强度。 然而， 借由增加玻璃的厚度虽可提升强度， 但玻璃的重量约占太阳能 模块的 65%， 因此会造成太阳能模块的重量大幅增加， 使太阳能模块在搬运与 组装时产生不便。 因此， 通常以加大铝框的厚度来达到增加强度的目的 。 但实 际上， 铝框的厚度越厚， 重量和材料成本也会随之增加， 且铝框受铝挤工艺的 限制， 铝框无法形成垂直长度方向的支撑柱体， 只能形成与铝框长度相同的支 撑柱体， 并不符成本效益。

此外，制作完成后的铝框强度是固定不变的， 例如需通过 2400Pa负载测试 的太阳能模块只能使用此负载条件设计出来的 铝框。 若将此铝框组装于需通过 5400Pa负载测试的太阳能模块， 将无法通过负载测试。 也就是说， 同一铝框无 法通用于不同测试条件的太阳能模块， 在使用时较无弹性。 发明内容

本发明的一技术态样为一种框体结构。

根据本发明一实施方式，一种框体结构包含第 一横向板体、第二横向板体、 第一纵向板体、 第三横向板体、 第二纵向板体与至少一支撑元件。 第二横向板 体与第一横向板体相隔第一间距。 第一纵向板体连接第一横向板体与第二横向 板体。 第三横向板体与第二横向板体相隔第二间距。 第二纵向板体连接第二横 向板体与第三横向板体。 第二横向板体与第三横向板体至少部分凸出于 第二纵 向板体， 使得一开放的容置空间定义于第二横向板体、 第二纵向板体与第三横 向板体之间。 支撑元件可拆卸地定位于容置空间中， 且支撑元件的顶面抵靠于 第二横向板体， 支撑元件的底面抵靠于第三横向板体。

在本发明一或多个实施方式中，上述支撑元件 的侧面抵靠于第二纵向板体。 在本发明一或多个实施方式中， 上述第一纵向板体连接第三横向板体， 且 第三横向板体与第二纵向板体相隔一第三间距 。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第二横向板体朝向容置空间的表面具 有一凹槽， 且支撑元件具有一凸块， 凸块可伸缩地设置于支撑元件的顶面， 用 以耦合于凹槽中。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件包含隔板与弹簧。 弹簧连接 于隔板与凸块之间。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件包含凹部， 且凹部与凸块具 有相互耦合的螺纹。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第三横向板体朝向容置空间的表面具 有凹槽， 且支撑元件具有凸块。 凸块可伸缩地设置于支撑元件的底面， 用以耦 合于凹槽中。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件包含隔板与弹簧。 弹簧连接 于隔板与凸块之间。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件包含凹部， 且凹部与凸块具 有相互耦合的螺纹。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第二横向板体具有第一悬空端， 且第 二横向板体与第二纵向板体的连接处与第一悬 空端之间的距离约等于支撑元件 的顶面的长度。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第三横向板体具有第二悬空端， 且第 三横向板体与第二纵向板体的连接处与第二悬 空端之间的距离约等于支撑元件 的底面的长度。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件的截面积约等于 (Ll+L2)x(d2)/2, L1 为第二横向板体与第二纵向板体的连接处与第 一悬空端之 间的距离， L2为第三横向板体与第二纵向板体的连接处与� ��二悬空端之间的距 离， d2为第二间距。 在本发明一或多个实施方式中， 上述第二横向板体具有第一悬空端， 且第 二横向板体与第二纵向板体的连接处与第一悬 空端之间的距离大于支撑元件的 顶面的长度。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第三横向板体具有第二悬空端， 且第 三横向板体与第二纵向板体的连接处与第二悬 空端之间的距离大于支撑元件的 底面的长度。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件的顶面与底面之间的距离大 于第二横向板体与第三横向板体之间的距离。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件的顶面与底面之间的距离约 等于第二横向板体与第三横向板体之间的距离 。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第一横向板体、 第二横向板体、 第三 横向板体、 第一纵向板体与第二纵向板体构成一框架构件 ， 且框架构件沿其长 度方向具有相同的横截面形状。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件的硬度大于第一横向板体、 第二横向板体、 第三横向板体、 第一纵向板体与第二纵向板体的硬度。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第一横向板体、 第二横向板体、 第三 横向板体、 第一纵向板体与第二纵向板体为一体成型。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第一横向板体、 第二横向板体、 第三 横向板体、 第一纵向板体与第二纵向板体的材质均包含铝 。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件的材质包含塑料、 金、 银、 铜、 铁、 合金或上述任意组合。

在本发明一或多个实施方式中， 上述支撑元件的形状为梯形体、 四方体或 圆柱体。

在本发明一或多个实施方式中， 上述第一横向板体、 第一纵向板体与第二 横向板体定义出一沟槽， 用以嵌合太阳能电池的侧缘。

本发明的另一技术态样为一种太阳能模块。

根据本发明一实施方式， 一种太阳能模块包含太阳能电池与框体结构。 框 体结构包含第一横向板体、 第二横向板体、 第一纵向板体、 第三横向板体与第 二纵向板体与至少一支撑元件。 第二横向板体与第一横向板体相隔第一间距。 第一纵向板体连接第一横向板体与第二横向板 体。一沟槽定义于第一横向板体、 第一纵向板体与第二横向板体之间， 用以嵌合太阳能电池的侧缘。 第三横向板 体与第二横向板体相隔第二间距。 第二纵向板体连接第二横向板体与第三横向 板体。 第二横向板体与第三横向板体至少部分凸出于 第二纵向板体， 使得一开 放的容置空间定义于第二横向板体、 第二纵向板体与第三横向板体之间。 支撑 元件可拆卸地定位于容置空间中， 且支撑元件的顶面抵靠于第二横向板体， 支 撑元件的底面抵靠于第三横向板体。

在本发明上述实施方式中， 由于支撑元件的顶面抵靠于第二横向板体， 且 支撑元件的底面抵靠于第三横向板体， 因此当框体结构嵌合于太阳能电池时， 可提升整体太阳能模块的强度。 此外， 支撑元件是以可拆卸的方式定位于第二 横向板体、 第二纵向板体与第三横向板体之间的容置空间 中， 因此在使用时， 可依太阳能模块需承受的负载条件决定支撑元 件的数量， 不需更换由第一横向 板体、 第二横向板体、 第三横向板体、 第一纵向板体与第二纵向板体所构成的 框架构件。

也就是说， 当太阳能模块需提升强度时， 第一横向板体、 第二横向板体、 第三横向板体、 第一纵向板体与第二纵向板体的厚度不需增加 ， 只需设置较多 数量的支撑元件便可， 因此可节省材料的成本。 附图说明

图 1A绘示根据本发明一实施方式的太阳能模块的� ��解图。

图 1B绘示根据本发明另一实施方式的太阳能模块� ��分解图。

图 2绘示图 1B的框体结构从方向 D看的侧视图。

图 3绘示图 2的支撑元件的立体图。

图 4绘示根据本发明一实施方式的框体结构移除� �撑元件的立体图。 图 5绘示根据本发明另一实施方式的支撑元件的� �体图。

图 6绘示根据本发明又一实施方式的支撑元件的� �体图。

图 7绘示图 5的支撑元件与图 6的支撑元件定位于容置空间中的立体图。 图 8绘示根据本发明一实施方式的框体结构的立� �图。

图 9绘示根据本发明另一实施方式的框体结构的� �体图。

图 10绘示根据本发明又一实施方式的框体结构的� ��体图。

图 11绘示根据本发明一实施方式的框体结构的侧� ��图。 图 12绘示根据本发明另一实施方式的框体结柃 图 13绘示根据本发明又一实施方式的框体结 图 14绘示根据本发明一实施方式的框体结

图 15绘示根据本发明另一实施方式的框体结 其中， 附图标记：

100： 框体结构 100a 框体结构 100b: 框体结构 100c 框体结构 112： 第一横向板体 114： 第二横向板体 115： 第一悬空端 116： 第三横向板体 117a: 凹槽 117b 凹槽

119a: 凹槽 119b 凹槽

122： 第一纵向板体 124 第二纵向板体 125： 第二悬空端 132 沟槽

134： 容置空间 140 支撑元件 140a: 支撑元件 140b: 支撑元件 140c: 支撑元件 140d: 支撑元件 142： 顶面 144： 底面

146： 侧面 152a: 凸块

152b: 凸块 154a: 隔板

154b: 隔板 156a:

156b: 弹簧 158a: 凹部

158b: 凹部 159a:

15%： 螺纹 200： 太阳能模块 210： 太阳能电池 212： 侧缘

D: 方向 dl : 第一间距 d2: 第二间距 d3 : 第三间距 d4: 间距 H: 距离

L: 长度 L1 : 距离

L2: 距离 L3 : 长度

L4: 长度 W1 : W2: 厚度 W3 : 厚度 具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式， 为明确说明起见， 许多实务上 的细节将在以下叙述中一并说明。 然而， 应了解到， 这些实务上的细节不应用 以限制本发明。 也就是说， 在本发明部分实施方式中， 这些实务上的细节是非 必要的。 此外， 为简化图式起见， 一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简 单示意的方式绘示之。

图 1A绘示根据本发明一实施方式的太阳能模块 200的分解图。如图所示， 太阳能模块 200包含太阳能电池 210与框体结构 100。 框体结构 100包含第一 横向板体 112、 第二横向板体 114、 第一纵向板体 122、 第三横向板体 116与第 二纵向板体 124与支撑元件 140。其中，第二横向板体 114与第一横向板体 112 相隔第一间距 dl。 第一纵向板体 122连接第一横向板体 112与第二横向板体 114， 使得一沟槽 132定义于第一横向板体 112、第一纵向板体 122与第二横向 板体 114之间。 沟槽 132可嵌合于太阳能电池 210的侧缘 212， 使太阳能电池 210由框体结构 100保护与支撑。

第三横向板体 116与第二横向板体 114相隔第二间距 d2，且第二纵向板体 124连接第二横向板体 114与第三横向板体 116。在本实施方式中，第一纵向板 体 122与第二纵向板体 124共平面， 但在其他实施方式中， 也可以是彼此错位 的。 此外， 第二横向板体 114与第三横向板体 116至少部分凸出于第二纵向板 体 124，使得一开放的容置空间 134可定义于第二横向板体 114、第二纵向板体 124与第三横向板体 116之间。

第一横向板体 112、 第二横向板体 114、 第三横向板体 116、 第一纵向板体 122与第二纵向板体 124的材质可以包含铝， 可借由铝挤工艺来制作。 如此一 来， 第一横向板体 112、 第二横向板体 114、 第三横向板体 116、 第一纵向板体 122与第二纵向板体 124所构成的框架构件沿其长度方向具有相同的 横截面形 状， 且第一横向板体 112、 第二横向板体 114、 第三横向板体 116、 第一纵向板 体 122与第二纵向板体 124为一体成型。

支撑元件 140可拆卸地定位于容置空间 134中， 例如支撑元件 140能以卡 合的方式定位于第二横向板体 114与第三横向板体 116之间。 支撑元件 140的 硬度可大于第一横向板体 112、 第二横向板体 114、 第三横向板体 116、 第一纵 向板体 122与第二纵向板体 124的硬度。 此外， 支撑元件 140的材质可以包含 塑料、金、银、铜、铁、合金或上述任意组合 。举例来说， 当第一横向板体 112、 第二横向板体 114、第三横向板体 116、 第一纵向板体 122与第二纵向板体 124 所构成的框架构件为 6063 T5的铝材，则支撑元件 140可选用硬度大于 6063 T5 铝材的材料， 以提升框体结构 100的强度。

此外， 支撑元件 140的形状可以为梯形体、 四方体或圆柱体， 依设计者需 求而定。

图 1B绘示根据本发明另一实施方式的太阳能模块 200的分解图。 框体结 构 100包含第一横向板体 112、 第二横向板体 114、 第一纵向板体 122、 第三横 向板体 116与第二纵向板体 124与支撑元件 140。与图 1A实施方式不同的地方 在于： 第一纵向板体 122连接第三横向板体 116， 且第三横向板体 116与第二 纵向板体 124相隔第三间距 d3。

在以下叙述中， 将以图 1B的框体结构 100为例， 叙述支撑元件 140的结 构与定位方式。

图 2绘示图 1B的框体结构 100从方向 D看的侧视图。 图 3绘示图 2的支 撑元件 140的立体图。 同时参阅图 2与图 3， 第二横向板体 114具有第一悬空 端 115， 且第二横向板体 114与第二纵向板体 124的连接处与第一悬空端 115 之间的距离 L1约等于支撑元件 140的顶面 142的长度 L3。 在本文中， "约" 是指制造上的误差。 第三横向板体 116具有第二悬空端 125， 且第三横向板体 1116与第二纵向板体 124的连接处与第二悬空端 125之间的距离 L2约等于支 撑元件 140的底面 144的长度 L4。支撑元件 140的顶面 142与底面 144之间的 距离 H约等于第二横向板体 114与第三横向板体 116之间的距离 (即第二间距 d2)。也就是说，在本实施方式中，支撑元件 140的截面积约等于 (Ll+L2 d2y2。

由于支撑元件 140的顶面 142完全抵靠凸出第二纵向板体 124的第二横向 板体 114， 支撑元件 140的侧面 146完全抵靠第二纵向板体 124， 支撑元件 140 的底面 144完全抵靠凸出第二纵向板体 124的与第三横向板体 116， 因此本实 施方式的支撑元件 140能提供最佳的支撑强度， 且不会浪费多余的材料， 例如 顶面 142的长度 L3大于距离 L1的支撑元件 140会造成材料浪费， 且对框体结 构 100的强度提升有限。 此外， 由于第二横向板体 114与第三横向板体 116可为铝材， 具有弹性， 因此支撑元件 140的顶面 142与底面 144之间的距离 H也可大于第二横向板体 114与第三横向板体 116之间的距离 (即第二间距（12：)， 以便具有较佳的定位效 果。

同时参阅图 1B与图 2， 具体而言， 由于支撑元件 140的顶面 142抵靠于第 二横向板体 114，且支撑元件 140的底面 144抵靠于第三横向板体 116， 因此当 框体结构 100嵌合于太阳能电池 210时， 可提升整体太阳能模块 200的强度。 支撑元件 140是以可拆卸的方式定位于第二横向板体 114、 第二纵向板体 124 与第三横向板体 116之间的容置空间 134中， 因此在使用时， 可依太阳能模块 200需承受的负载条件决定支撑元件 140的数量与型式， 不需更换由第一横向 板体 112、 第二横向板体 114、 第三横向板体 116、 第一纵向板体 122与第二纵 向板体 124所构成的框架构件。

此框体结构 100在使用时较具弹性。 当太阳能模块 200需提升 (或降低)强 度时， 第一横向板体 112、 第二横向板体 114、 第三横向板体 116、 第一纵向板 体 122与第二纵向板体 124的厚度不需增加 (或减少)，只需设置较多 (：少：)数量的 支撑元件 140便可， 能节省材料的成本。 举例来说， 需通过 2400Pa或 5400Pa 负载测试的太阳能模块 200均能使用此负载条件设计出来的框架构件， 设计者 可根据负载的测试条件计算出支撑元件 140所需的数量， 不需更换不同的框架 构件。

此外， 支撑元件 140是以可拆卸的方式定位于第二横向板体 114与第三横 向板体 116之间，因此太阳能模块 200的重量不会大幅增加，使太阳能模块 200 在搬运与组装时较为便利。 支撑元件 140能作为垂直框体结构 100长度方向的 支撑柱体，不需受限于铝挤工艺而形成与第一 横向板体 112、第二横向板体 114 与第三横向板体 116长度相同的支撑柱体， 较符成本效益。

图 4绘示根据本发明一实施方式的框体结构 100(见图 2)移除支撑元件 140 的立体图。图 5绘示根据本发明另一实施方式的支撑元件 140a的立体图。 同时 参阅图 4与图 5，第二横向板体 114朝向容置空间 134的表面还可具有凹槽 117a。 第三横向板体 116朝向容置空间 134的表面还可具有凹槽 117b。支撑元件 140a 还可包含凸块 152a、 152b、 隔板 154a、 154b与弹簧 156a、 156b。

弹簧 156a连接于隔板 154a与凸块 152a之间， 使得凸块 152a可伸缩地设 置于支撑元件 140a的顶面 142。弹簧 156b连接于隔板 154b与凸块 152b之间， 使得凸块 152b可伸缩地设置于支撑元件 140a的底面 144。

图 6绘示根据本发明又一实施方式的支撑元件 140b的立体图。同时参阅图 4与图 6， 第二横向板体 114朝向容置空间 134的表面还可具有凹槽 119a。 第 三横向板体 116朝向容置空间 134的表面还可具有凹槽 119b。 支撑元件 140b 还可包含凸块 152a、 152b与凹部 158a、 158b。 凹部 158a与凸块 152a具有相 互耦合的螺纹 159a， 且凹部 158b与凸块 152b具有相互耦合的螺纹 159b。凸块 152a, 152b可借由旋转的方式分别于凹部 158a、 158b伸长或缩短，使凸块 152a 可伸缩地设置于支撑元件 140b的顶面 142， 凸块 152b可伸缩地设置于支撑元 件 140b的底面 144。

图 7绘示图 5的支撑元件 140a与图 6的支撑元件 140b定位于容置空间 134 中的立体图。如图所示， 当支撑元件 140a、 140b组装于第二横向板体 114与第 三横向板体 116之间时， 图 5实施方式的支撑元件 140a的凸块 152a、 152b可 分别耦合于凹槽 117a、 117b中， 图 6实施方式的支撑元件 140b的凸块 152a、 152b可分别耦合于凹槽 119a、 119b中。 如此一来， 支撑元件 140a、 140b可定 位于容置空间 134中。

应了解到， 在以上叙述中， 已叙述过的元件结构与连接关系将不在重复赘 述， 合先叙明。

图 8绘示根据本发明一实施方式的框体结构 100a的立体图。图 9绘示根据 本发明另一实施方式的框体结构 100b的立体图。 同时参阅图 8与图 9， 框体结 构 100a、 100b具有相同的长度 框体结构 100a的支撑元件 140c与框体结构 100b的支撑元件 140d具有相同的剖面形状 (例如梯形：)， 但支撑元件 140c的厚 度 W1小于支撑元件 140d的厚度 W2。 因此， 当框体结构 100a、 100b所需的 强度相同时， 支撑元件 140d设置在容置空间 134中的数量可较支撑元件 140c 少。

图 10绘示根据本发明又一实施方式的框体结构 100c的立体图。 当所有支 撑元件 140的总材料量固定时， 可借由计算得到支撑元件 140数量与厚度的最 佳配置， 使框体结构 100c具有最大的强度。 举例来说， 当框体结构 100c的长 度 L约为 1668mm， 支撑元件 140的厚度 W3约为 5mm时， 对框体结构 100c 强度的最佳配置为每两个支撑元件 140相距 150mm， 总共安装 11个支撑元件 140。在此配置下， 不论增加支撑元件 140的厚度、减少其数量， 或者减少支撑 元件 140的厚度、 增加其数量均会使支撑元件 140的材料成本增加， 并造成框 体结构 100c的强度降低。

图 11绘示根据本发明一实施方式的框体结构 100的侧视图。与图 2实施方 式不同的地方在于： 第二横向板体 114与第二纵向板体 124的连接处与第一悬 空端 115之间的距离 L1大于支撑元件 140的顶面 142的长度 L3。 第三横向板 体 116与第二纵向板体 124的连接处与第二悬空端 125之间的距离 L2大于支 撑元件 140的底面 144的长度 L4。

图 12绘示根据本发明另一实施方式的框体结构 100的侧视图。 与图 11实 施方式不同的地方在于： 支撑元件 140的侧面 146与第二纵向板体 124相隔一 间距 d4。 其中， 间距 d4的大小可借由调整支撑元件 140的位置而定。

图 13绘示根据本发明又一实施方式的框体结构 100的侧视图。 与图 12实 施方式不同的地方在于： 支撑元件 140的形状为长方体或圆柱体。

图 14绘示根据本发明一实施方式的框体结构 100的侧视图。 与图 13实施 方式不同的地方在于： 支撑元件 140的形状为六面体。

图 15绘示根据本发明另一实施方式的框体结构 100的侧视图。与 2图实施 方式不同的地方在于： 支撑元件 140的形状为四方体， 且支撑元件 140的顶面 142的长度 L3大于距离 Ll。 工业应用性

当太阳能模块需提升强度时， 第一横向板体、 第二横向板体、 第三横向板 体、 第一纵向板体与第二纵向板体的厚度不需增加 ， 只需设置较多数量的支撑 元件便可， 因此可节省材料的成本。

当然， 本发明还可有其它多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的情 况下， 熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种 相应的改变和变形， 但这 些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求 的保护范围。