CN102479857A - 太阳能电池组件边框及太阳能电池组件 - Google Patents

太阳能电池组件边框及太阳能电池组件 Download PDF

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胡娟
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Abstract

本发明提出一种太阳能电池组件边框及太阳能电池组件。其中，一种太阳能电池组件，包括：太阳能模组，所述太阳能模组包括依次层叠压的透明盖板、第一密封胶层、太阳能电池片、第二密封胶层和背板；U型本体，所述U型本体通过所述U型本体开口处的两个卡合部将所述太阳能模组的至少一个侧边卡合在U型本体之中；和位于所述U型本体和太阳能模组之间的密封剂。本发明实施例提供的太阳能电池边框具有非常低的线密度，从而可以有效降低太阳能电池边框的重量及制造成本。并且对于太阳能电池组件来说采用本发明实施例的太阳能电池边框及密封剂的配合能够更好地保护太阳能电池组件内部免于水汽的渗透而失效。

Description

太阳能电池组件边框及太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池组件边框及太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置。它是一种未来主要发展的新型电源，由于其具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，因此具有广阔的市场前景。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。
目前，太阳能模组通常是一个叠层结构，主要由透明玻璃盖板、密封胶层、太阳能电池片、密封胶层和太阳能电池背板层压而成。其中，太阳能电池边框的主要作用是提高太阳能电池板的整体机械强度。另外可以防止水汽渗透到密封层中，从而避免影响电池片的使用寿命。如图1所示，为现有技术中太阳能电池边框的剖面图，从图中可以看出该太阳能电池边框不仅包括底部的托底1100还包括顶部的F型卡合部1200，太阳能模组放置在托底1100之上，由F型卡合部对其进行固定。
然而本发明的发明人在对现有技术进行研究和实践过程中发现：目前的太阳能电池边框重量太大，不便于安装和运输，且由于太阳能电池边框多由铝合金等材料制成，因此也造成了太阳能电池边框制造成本高。
发明内容
本发明实施例的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决目前太阳能电池边框重量大，成本高的缺陷。
为达到上述目的，本发明实施例一方面提出了一种太阳能电池边框，包括：多个U型本体，所述多个U型本体首尾连接以形成所述太阳能电池边框；和位于所述U型本体开口处的两个相互配合的卡合部。
本发明实施例另一方面还提出了一种太阳能电池组件，包括：太阳能模组，所述太阳能模组包括依次层叠压的透明盖板、第一密封胶层、太阳能电池片、第二密封胶层和背板；U型本体，所述U型本体通过所述U型本体开口处的两个卡合部将所述太阳能模组的至少一个侧边卡合在U型本体之中；和位于所述U型本体和太阳能模组之间的密封剂。
本发明实施例提供的太阳能电池边框具有非常低的线密度，从而可以有效降低太阳能电池边框的重量及制造成本。并且对于太阳能电池组件来说采用本发明实施例的太阳能电池边框及密封剂的配合能够更好地保护太阳能电池组件内部免于水汽的渗透而失效。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术中太阳能电池边框的剖面图；
图2为本发明实施例的U型本体的剖面图；
图3a和3b为本发明一个实施例的太阳能电池框架示意图；
图4a为本发明实施例的图3b中B部分接地装置的放大图；
图4b为本发明实施例的图3b中A部分边框的边角的放大图；
图5为本发明实施例的太阳能电池组件的部分剖面图；
图6为本发明实施例的太阳能电池组件的剖面图；
图7为本发明实施例的湿-热耐久测试结果。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明实施例的太阳能电池边框包括多个U型本体，该多个U型本体首尾连接以形成太阳能电池边框。在本发明的一些实施例中，太阳能电池边框可为通常的四边形，如正方形或长方形等，但在本发明的其他实施例中太阳能电池也可为六边形及八边形等，均可采用本发明实施例的U型本体实现。如图2所示，为本发明实施例的U型本体的剖面图，其中U型本体2100的开口处设有两个相互配合的卡合部2200，这样通过两个卡合部2200的相互配合不仅可以固定插入到U型本体2100之内的太阳能组件，而且还可以有效地密闭U型本体2100内部的空间，从而防止水汽的渗透。其中，在本发明的一个实施例中，U型本体2100的具体尺寸需要根据插入的太阳能模组的尺寸进行设定，不同规格的太阳能模组需要不同的U型本体2100。在本发明的一个实施例中，卡合部2200的截面呈圆形，其半径约为0.3-2.0mm。其中，U型本体2100和卡合部2200一体形成，可包括铝合金、镁铝合金、镀锌铁、不锈钢或其组合，当然本领域技术人员也可选择其他材料。
在本发明的一个实施例中，上述U型本体2100还包括覆盖U型本体2100内部的阳极氧化膜层或镀层。
在本发明的一个实施例中，上述太阳能电池框架还包括位于多个U型本体任一个之上的接地装置。如图3a和3b所示，为本发明一个实施例的太阳能电池框架示意图，该太阳能电池框架为长方形，由4个首尾相连的U型本体2100连接而成。其中，如图4a所示，为本发明实施例的图3b中B部分接地装置的放大图。在一个U型本体2100之上焊接有一个接地装置2300，从而可以防止太阳能电池框架漏电所引发的安全事故。虽然在该实施例中接地装置2300设置在上述太阳能电池框架的背面，但本领域技术人员应当可以理解的是，上述接地装置可以设置在太阳能电池框架的正面或侧面等任意位置，其中也可在一个太阳能电池框架之上设置多个接地装置。其中，接地装置也可包括铝合金、不锈钢、铜或其组合。
如图4b所示，为本发明实施例的图3b中A部分边框的边角的放大图。在本发明的一个实施例中，U型本体的两端具有边角，通过激光焊接将两个U型本体的边角焊接以使所述两个U型本体之间相互连接。相比于目前采用螺丝铆接的工艺，该实施例采用激光焊接工艺不仅使得太阳能电池边框更加坚固，组件厚度更小，并且具有更小的功率衰减值，从而更有利于保持长期稳定的高功率输出。
如图5所示，为本发明实施例的太阳能电池组件的部分剖面图。该太阳能电池组件包括太阳能模组2400和卡合该太阳能模组2400一个侧边的U型本体2100，且在U型本体2100和太阳能模组2400之间具有密封剂2500，例如有机硅密封剂等。其中，U型本体2100通过U型本体2100开口处的两个卡合部2200将太阳能模组2400的至少一个侧边卡合在U型本体2100之中。其中，太阳能模组2400包括依次层叠压的透明盖板、第一密封胶层、太阳能电池片、第二密封胶层和背板等。
如图6所示，为本发明实施例的太阳能电池组件的剖面图。太阳能模组2400的多个侧边均对应有卡合侧边的U型本体2100，且每个侧边相邻侧边对应的U型本体2100首尾连接以形成包围太阳能模组2400的边框。
在本发明的一个实施例中，还包括位于多个U型本体2100任一个之上的接地装置。
在本发明的一个实施例中，U型本体2100的两端具有边角，通过激光焊接将两个U型本体的边角焊接以使两个U型本体之间相互连接。相比于目前采用螺丝铆接的工艺，该实施例采用激光焊接工艺不仅使得太阳能电池边框更加坚固，组件厚度更小，并且具有更小的功率衰减值，从而更有利于保持长期稳定的高功率输出。
以下就以具体的数据证明本发明的有益效果。
在本发明的一个实例中，例如采用铝合金作为U型本体和卡合部的材料，设图2的U型本体2100中两个卡合部2200之间的距离为5.2mm，U型本体2100中的宽度为8.0mm，U型本体2100的壁厚是1.2mm，其中，U型本体2100中阳极氧化膜厚度为15μm，并且U型本体2100之间采用激光焊接技术相互连接，从而形成一个完整的太阳能电池框架，并在U型本体2100中填满有机硅密封剂，以制作成230W组件5PCS，同时，现有的太阳能电池框架中抽取5PCS组件作对比，计算组件重量及铝框价格，对比的重量及价格如下表所示：
  方案   铝框线密度   230W组件用量   铝框重量  价格(RMB) 组件重量
  现有技术   0.692   5.264M   3.64Kg   约120 19.8Kg/PCS
  本发明   0.068   5.264M   0.358Kg   约12   16.5Kg/PCS
通过试验结果显示，采用本发明实施例封装的组件重量降低了约17％，铝框价格降低了90％。因此本发明实施例提供的太阳能电池边框具有非常低的线密度，从而可以有效降低太阳能电池边框的重量及制造成本。
在本发明的另一个实例中，例如采用铝合金作为U型本体和卡合部的材料，设图2的U型本体2100中两个卡合部2200之间的距离为5.5mm，U型本体2100中的宽度为7.5mm，U型本体2100的壁厚是1.0mm，其中，U型本体2100中阳极氧化膜厚度为10μm，并且U型本体2100之间采用激光焊接技术相互连接，从而形成一个完整的太阳能电池框架，并在U型本体2100中填满有机硅密封剂，以制作成230W组件1PCS。同时，现有的太阳能电池框架中1PCS组件作对比，在温度为25±3℃、湿度为70％±3％的高温固化房固化7天后，按照IEC61215规定做湿-热耐久测试1000小时，记录组件测试前功率和测试后的功率衰减值，如图7所示，为本发明实施例的湿-热耐久测试结果。试验结果显示使用本发明焊接的铝框，比使用铆接方式组装的组件功率衰减值更少，说明用激光焊焊接的铝框比目前行业里打螺丝工艺的铝框更加有利于保持长期稳定的高功率输出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (15)

1.一种太阳能电池组件边框，其特征在于，包括：
多个U型本体，所述多个U型本体首尾连接以形成所述太阳能电池边框；和
位于所述U型本体开口处的两个相互配合的卡合部。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件边框，其特征在于，其中，所述卡合部的截面呈圆形。
3.如权利要求2所述的太阳能电池组件边框，其特征在于，其中，所述圆形的半径为0.3-2.0mm。
4.如权利要求1所述的太阳能电池组件边框，其特征在于，其中，所述U型本体和所述卡合部包括铝合金、镁铝合金、镀锌铁、不锈钢或其组合。
5.如权利要求1所述的太阳能电池组件边框，其特征在于，所述U型本体还包括：
覆盖所述U型本体内部的阳极氧化膜层或镀层。
6.如权利要求1所述的太阳能电池组件边框，其特征在于，还包括：
位于所述多个U型本体任一个之上的接地装置。
7.如权利要求1所述的太阳能电池组件边框，其特征在于，其中，
所述U型本体的两端具有边角，通过激光焊接将两个U型本体的边角焊接以使所述两个U型本体之间相互连接。
8.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括：
太阳能模组，所述太阳能模组包括依次层叠压的透明盖板、第一密封胶层、太阳能电池片、第二密封胶层和背板；
U型本体，所述U型本体通过所述U型本体开口处的两个卡合部将所述太阳能模组的至少一个侧边卡合在U型本体之中；和
位于所述U型本体和太阳能模组之间的密封剂。
9.如权利要求8所述的太阳能电池组件，其特征在于，其中，所述卡合部的截面呈圆形。
10.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其特征在于，其中，所述圆形的半径为0.3-2.0mm。
11.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其特征在于，其中，所述U型本体和所述卡合部包括铝合金、镁铝合金、镀锌铁、不锈钢或其组合。
12.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括：
覆盖所述U型本体内部的阳极氧化膜层或镀层。
13.如权利要求9所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能模组具有多个侧边，且每个侧边对应有卡合所述侧边的U型本体，相邻侧边对应的U型本体首尾连接以形成包围所述太阳能模组的边框。
14.如权利要求13所述的太阳能电池组件，其特征在于，还包括：
位于所述多个U型本体任一个之上的接地装置。
15.如权利要求13所述的太阳能电池组件，其特征在于，所述U型本体的两端具有边角，通过激光焊接将两个U型本体的边角焊接以使所述两个U型本体之间相互连接。
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