一种太阳能光伏组件用边框及光伏组件制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能光伏组件用边框及光伏组件。该边框包括闭合腔体，所述闭合腔体的上方设置有安装光伏组件的安装槽口；所述边框采用金属薄板冷弯成型、金属挤压成型形成闭合腔体和安装结构，所述闭合腔体内采样发泡材料填充。本发明专利技术通过选用钢制薄板，并采用冷弯卷制成型的工艺制作组件边框的主体结构，从而极大地增加了组件边框的强度；并进一步在组件边框的腔体内设置强度高、粘接性好的蜂窝状结构发泡材料、以使该发泡材料与钢制组件边框共同受力，从而进一步增强组件组合边框的屈服强度。相比于发泡材料对边框质量的增加，腔体内填充发泡材料对结构强度的增加作用更为明显。

A frame and photovoltaic module for solar photovoltaic module

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光伏组件用边框及光伏组件
本专利技术涉及光伏组件
，具体涉及一种太阳能光伏组件用边框及光伏组件。
技术介绍
一般光伏组件的周边安装有边框，太阳能电池层压件的边缘容纳在边框的槽口内，光伏组件通过其边框安装在支架上。光伏组件的边框起到了增强组件强度和密封组件边缘的作用。2012年以前，存在100-156mm等多种形状、尺寸的硅片，且行业标准不统一；2015年由五个主要厂家统一标准为156.75毫米(即M2硅片)到2018年行业主流单晶硅片已全部采用156.75毫米尺寸设计，当前市占率在85％；2019年6月，市场上推出的166毫米硅片，将硅片尺寸推到了当前产业链生产线的冗余极限；2019年8月，市场上又推出210毫米的大硅片，将大尺寸推到了极致，大尺寸的硅片必然会带来大尺寸的组件，因此设计和生产适应最新硅片和组件尺寸的新式边框显得特别重要。并且，随着技术的发展，光伏玻璃的厚度有逐渐减薄的趋势，厚度已从3.2mm变化到2.5mm，甚至2.0mm。根据不同组件类型，可分为单玻组件和双玻组件，其中单玻组件选用玻璃厚度从3.2mm变化到2.8mm；双玻组件的玻璃厚度从2.5+2.5mm向2.0+2.0mm变化，同时组件厚度的变化也要求边框设计要及时跟进最新组件厚度的设计要求。现有光伏组件的边框多使用铝合金材料制成，其存在以下缺点：1.现有铝制边框的强度受到限制。纵观光伏组件发展的历史，组件尺寸从250*175*25mm变化到现在的1950*995*45mm，组件尺寸增大了很多，以后还将朝着更大尺寸发展。而组件尺寸的变大，使得铝制光伏组件边框的尺寸朝着边框截面更大、厚度更厚的方向发展，这一现象的本质原因是铝材质本身强度低，在组件尺寸变大的情况下，使用铝合金材料制作型材，组件边框截面就需采用截面更大、厚度更厚的结构来增强，而截面更大、厚度更厚的结构将会增加使用成本。2.现有铝制边框运输和仓储成本高。随着光伏组件高度的增加，即组件高度从25mm变化到现在的40mm乃至更大，光伏组件的包装成本和运输成本都随之增加，光伏组件的仓储空间也受到了限制。3.接线盒限高度值减少。接线盒是光伏组件的重要组成部分，其内部含有二极管或者功率开关等重要元器件，组件边框在设计时必须考虑接线盒的影响——组件边框下方的设计高度通常要高于接线盒的高度。传统技术的接线盒厚度有20mm，随着技术的发展，现在已经做到18mm，可见，接线盒的高度并不影响组件边框的高度，采用半导体芯片直接与接线盒铜排集成封装则可以使接线盒朝着更薄的方向发展。但铝边框因为材质的屈服强度低的原因，其高度不能有效降低，不利于减少边框耗材和组件成本。综上，采用强度更高的材料制作厚度更薄的边框是组件封装技术的发展方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种太阳能光伏组件用边框及光伏组件。本专利技术提供的一种太阳能光伏组件用边框，其技术方案包括：包括闭合腔体，所述闭合腔体的上方设置有安装光伏组件的安装槽口；其特征在于，所述边框采用钢制薄板冷弯卷制成型或合金材料挤压成型而成；所述闭合腔体内设置有填充结构；所述边框选用钢板或金属合金板作为基材冷弯成型，其外表面设置有耐腐蚀的金属涂层，或采用涂刷涂料保护；或，所述边框选用铝合金或镁合金作为基材挤压成型，所述铝合金、镁合金的表面进行氧化处理或采用涂刷涂料保护。本专利技术提供的一种太阳能光伏组件用边框，还包括如下附属技术方案：其中，所述闭合腔体的左框向上延伸形成竖边框，所述竖边框的顶部向右延伸形成顶边框；所述闭合腔体的下框向右延伸形成底边框；所述竖边框、顶边框、以及腔体的上框形成所述用于安装光伏组件的安装槽口。其中，所述闭合腔体的顶框向右延伸形成下边框，所述下边框向上延伸形成竖边框，所述竖边框向左延伸形成顶边框；所述闭合腔体的下框向右延伸形成底边框；所述底边框、竖边框、顶边框、以及腔体的上框形成所述用于安装光伏组件的安装槽口。其中，所述钢质或者硬质铝合金薄板表面镀敷耐腐蚀镀层、氧化镀层或者涂料涂层，所述金属薄板的厚度为0.3-1.2mm，优选0.4-0.6mm。其中，所述发泡材料采用有机发泡材料或无机发泡材料制作。其中，所述发泡材料为硬质聚氨酯泡沫塑料或不饱和聚酯塑料，所述不饱和聚酯塑料包括A和B两种组分，A组分包括不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、以及填料，B组分为玻璃纤维粗砂或玻璃纤维毡。其中，所述竖边框、顶边框、以及底边框均卷制形成至少两层结构。其中，所述边框的边缝处进行翻卷咬合、或焊接处理，以形成闭合腔体。其中，在采用钢板或金属合金板卷制所述边框，或采用铝合金或镁合金挤压成型所述边框的过程中，在所述边框的腔体中设置填充结构进行发泡。其中，所述边框的长边与短边的内连接处设置有第一连接件，所述第一连接件可拆卸地固定于所述底壁上，所述第一连接件用于同一个边框上的长边和短边之间的连接。其中，所述边框的长边与短边的外连接处设置有第二连接件，所述第二连接件用于相邻边框之间的连接。其中，所述边框的长边与短边的外侧采用焊接连接，所述焊接可选用电阻焊、激光焊或冷焊焊接。本专利技术还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包含上述所述的一种太阳能光伏组件用边框。本专利技术的实施包括以下技术效果：本专利技术提供的太阳能光伏组件用边框适用于单面组件和双面组件，通过选用钢板或金属合金板，并采用冷弯卷制成型的工艺制作组件边框的主体结构，从而极大地增加了组件边框的强度，这是由于钢材的强度可以达到铝材强度的三倍以上，从而从根本上解决了组件边框强度的问题；并进一步在组件边框的腔体内设置强度高、粘接性好的发泡材料、以使该发泡材料与钢制组件边框共同受力，从而进一步增强组件边框的屈服强度。可见，由于本专利技术中采用钢制薄板，将钢制薄板冷弯卷制成型具有腔体的组件边框，同时在腔体内设置发泡材料，能够极大地增加组件边框的强度，因此，本专利技术不需要将组件边框的高度设置的更高，以适应大尺寸的光伏组件，从而可以有效降低组件边框的厚度和重量。选用铝合金或镁合金作为基材挤压成型的边框结构也可以起到明显的增强作用。具体地，在目前的72片大组件中，本专利技术中的边框高度约25mm，通过在腔体内填充材料以增加强度，使本专利技术中的组件边框能够胜任规格更大的组件，而不会增加边框的高度。因此，本专利技术中组件边框相较于目前45mm高度的组件边框，其运输成本能够降低约44％，仓储空间能够节约44％，其4点固定的安装方式使得压块数量能够节约50％。并且，考虑到边框材料从铝合金材质变成钢材时，其强度虽然增加了，但选用较厚的钢材，其重量也会大大增加，特别是钢材没有铝合金那样的挤出成材条件，折弯的钢材焊接成整体的加工难度和工艺成本较高，本专利技术创造性地利用发泡材料非常轻的特效，在折弯的钢材成型框里发泡，使之形成蜂窝结构的整体式框架，既能保证组件边框的强度，又不影响组件边框的重量。本专利技术通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能光伏组件用边框，包括闭合腔体，所述闭合腔体的上方设置有安装光伏组件的安装槽口；其特征在于，/n所述闭合腔体内设置有填充结构；/n所述边框选用钢板或金属合金板作为基材冷弯成型，其外表面设置有耐腐蚀的金属涂层，或采用涂刷涂料保护；或，/n所述边框选用铝合金或镁合金作为基材挤压成型，所述铝合金、镁合金的表面进行氧化处理或采用涂刷涂料保护。/n

【技术特征摘要】
20190828 CN 20191080398541.一种太阳能光伏组件用边框，包括闭合腔体，所述闭合腔体的上方设置有安装光伏组件的安装槽口；其特征在于，
所述闭合腔体内设置有填充结构；
所述边框选用钢板或金属合金板作为基材冷弯成型，其外表面设置有耐腐蚀的金属涂层，或采用涂刷涂料保护；或，
所述边框选用铝合金或镁合金作为基材挤压成型，所述铝合金、镁合金的表面进行氧化处理或采用涂刷涂料保护。


2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件用边框，其特征在于：所述闭合腔体的左框向上延伸形成竖边框，所述竖边框的顶部向右延伸形成顶边框；
所述闭合腔体的下框向右延伸形成底边框；
所述竖边框、顶边框、以及腔体的上框形成所述用于安装光伏组件的安装槽口。


3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏组件用边框，其特征在于：所述闭合腔体的顶框向右延伸形成下边框，所述下边框向上延伸形成竖边框，所述竖边框向左延伸形成顶边框；
所述闭合腔体的下框向右延伸形成底边框；
所述底边框、竖边框、顶边框、以及腔体的上框形成所述用于安装光伏组件的安装槽口。


4.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能光伏组件用边框，其特征在于：所述填充结构采用有机发泡材料或无机发泡材料制作。


5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏组件用边框，其特征在于：所述有机发泡材料为硬质聚氨酯泡沫塑料或不饱...

【专利技术属性】
技术研发人员：林丽芬，
申请(专利权)人：林丽芬，
类型：发明
国别省市：上海;31