CN111147012A - 一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构及其制备工艺，属于光伏组件领域，包括用于与光伏组件匹配的边框主体，边框主体上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型和双弯钩，采用新型的气溶胶附着工艺对整体机构吸附溶壳，耗能更低，不存在废水和不需要单独扯高压线路，符合设计原理和环保原则。
Description
技术领域
本发明属于光伏构件机构领域，尤其涉及一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构及其制备工艺。
背景技术
太阳能组件使用的边框，目前常用的是铝合金材质，起到支撑、保护和方便运输的作用。在目前太阳能组件发电，没有国家补贴的情况下，组件降本刻不容缓，组件厂在降本的情况下，优先保证产品的性能。组件边框是铝合金材质，在组件的材料中，占有很高的比重，而组件的组成材料中，边框的成本占有很大的分量。因此，降低单块组件上使用边框的重量是边框降本的方向。
组件边框一般是由三面组成。降低各面上边框的厚度，则能降低整体边框的成本。目前常用的壁厚有1.6mm、1.5mm、1.4mm、1.3mm等标准壁厚，但是随着壁厚标准的逐渐减低，边框的抗压性能也所知变弱，在测试5400Pa机械载荷时，边框出现弯曲，电池片破裂的情况逐渐增多，因此如何在保证薄壁状态下的抗压性能就成为一个研究难点。
并且现有的太阳能电池板原理为采用共价键结构，受到光的照射时，电子能量増高，挣脱原子核的束缚而参与导电，成为自由电子半导体中存在电子和空穴，遭受温度光照等激发因素产生电流，并且电池板长期设置在室外，容易受到物理破坏，现有的电池框架一般采用，阳极氧化工艺进行镀膜，阳极氧化生成的膜有一般为0.2微米左右，耐磨性低劣，存在大量微孔，微孔内容易吸附导电杂质，破坏电场，并且由于氧化膜厚度过薄在经过物理破坏后，会具备导电性会破坏太阳能电池板外圈的PN结结构，导致太阳能电池板性能降低，阳极过程中一般采用电加热管为氧化池增温加热，氧化池内一般盛放一组三个工件，电加热管、硅机、氧化槽、压缩机、净化塔、酸洗碱洗超声波净化机构整体耗能巨大，周耗能约为245000度电，机房需要与电站单独配电，不符合当前的环保节约理念，在响应环保号召下，进行技术革新，如何做到保证工艺质量同时节约能耗就成为当务之急。
发明内容
针对现有技术中存在的对于氧化工艺落后不符合当前工艺需求问题，本发明提出一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构及其制备工艺。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，包括用于与光伏组件匹配的边框主体，边框主体为封闭曲线围合状或者边框主体为线性延伸条体：
所述的边框主体包括成多段折弯的外壁部，位于边框主体的外壁面形成陶瓷壳体包壳，位于外壁部的内侧拐角处设置有成包合状的拐角部6，拐角部6的两端分别延至外壁部的对应支臂上形成闭合的带腔道的管状结构；
外壁部的底部为C面段3，位于C面段3的伸出端形成向回弯折的倒钩5，倒钩的弯折角度为0°～180°
在外壁面的底面具有用于与通电引脚相接的凸起。
进一步的，位于外壁部的长方向外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型
或者位于外壁部的外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型
或者位于外壁部的任意一个短方向的外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型。
进一步的，所述的外壁部包括连续连接的A面段1、B面段2、C面段3，所述倒钩翘曲的长度为2mm～12mm。
进一步的，所述的A面段1成弧形延伸，A面段1的伸出端为倒钩状，A面段1的内面伸出一短触，短触与A面段1之间形成卡口状。
进一步的，所述的拐角部6与C面段3的连接点为三角状连接点。
进一步的，所述的三角状连接点与B面段2之间为增材段4，增材段4为自B面段2起延伸成靠拢腔道内凹的的弧形状蜿蜒段。
一种光伏组件气溶镀层工艺，包括一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构：
S1.筑棒，将铸棒置入挤压机内，挤压机将铸棒进行加工，加工结束后得到；
S2.折弯，S1步骤中得到的边框主体坯料的A面段和C面段为直线状，对边框主体的A面段和C面段的伸出端折弯成弯钩；
S3.喷砂，对边框主体进行喷砂，喷砂持续20min-35min，喷砂过程中边框主体接地；
S4.配置溶胶室，将边框主体移动至溶胶室内，溶胶室内抽真空，溶胶室内室温为0℃至5℃，边框主体与接地端断路，真空室上方设置负极端板，溶胶室内通入氮气、硅粒粉末混合气体，硅粒粉末粒径为50μ㎜-75μ㎜，通入结束后溶胶室内溶粒浓度比例为45mg/m3-60mg/m3，保持内部气压为95kPa-101.3kPa形成气溶胶环境；
S5.场激励，溶胶室内室温为30℃-50℃，所述的负极端板接通回路，负极端板接通回路的同时边框主体与接地端接通作为孤立导体，负极端激励产生阴电子，阴电子朝向工件形成空间回路场，空间回路场中形成自负极端板指向边框主体的电场线，硅粒粉末沿着电场线附着至边框主体上；
S6.熔覆，将S5中附着有硅粒粉末的边框主体移至升温室内，维持900℃-1500℃，加热时长保持10min，加热结束后，转移至加工室内冷却，冷却至50摄氏度，得到带有硅粒粉末包壳的边框主体；
进一步的，所述的步骤S3，设置喷砂池，喷砂池体内砂体持续搅拌，将边框主体卡接在吊具上，吊具携带边框主体经过喷砂池时持续喷砂；
进一步的，所述的喷砂池体内砂体为碳陶粒、金刚砂、石英砂的混合物，碳陶粒、金刚砂、石英砂的混合物内占比比例为：0.3:0.1:0.6，所述的混合物持续搅拌，混合物采用塑性软管喷出。
从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：
位于C形段的伸出端增加弯钩设计，增强了边框的承重能力，降低测试失败的风险，提高了组件的承重能力，在保证抗压效能的基础上降低了组件成本。
整体组件在性能测试，组件的机械载荷，正面整体最低承受2400Pa压强一小时，背面整体承受2400Pa压强一小时，完成后组成一个循环，测试过程共三个循环，共6小时，测试完成后，组件外表未出现破损、开裂、弯曲或损伤。
在整体构件测试中边框未变形，组件未脱落。整体构件的高限介点为全向抗压5400Pa，构件的外壁部设置的褶皱构型，可以起到良好的侧面正向抗压效能，保证了外壁部的正面抗压效能。
设置的三折弯边框主体，上下两个伸出端都预留有弯钩，弯钩具备缓冲卡合效能，通过长度匹配和折弯处理在构件内部组合形成的管状结构，具备抗折弯，构件拉扯吸能效果。
工件表面喷砂，砂体中掺杂碳陶粒，采用沉降工艺轰击工件表面，迫使工件发生离子转移，在吸附过程中发生了离子转移的工件孤立暴露在电场通过单次超压放电中可以完成瞬间吸附，放电过程短暂高效。
采用的气凝胶吸附技术，超压转移气凝胶胶粒覆盖均匀，不存在重复涂层，无需进行视觉识别改造，通过后续热处理，提高其结合力，降低涂层有效降低孔隙率，提升了涂层质量，表面光滑齐平的光滑镜面。
整体机构的搭配组合更加科学，符合设计原理。
附图说明
为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图。
图1为本发明的的结构图。
图2为本发明的的轴视图。
图3为本发明的的轴视图。
图4位本发明的的轴视图。
附图标记说明：A面段1、B面段2、C面段3、增材段4、倒钩5、拐角部6。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做进一步的说明，名词解释：光伏组件具有A面段、B面段、C面段，其中B面段延伸方向为长方向，A面段、C面段平行且任意一个的延伸方向都为短方向，A面段、B面段、C面段皆为光伏组件支臂。
实施例1，如图1所示，提供了一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，包括用于与光伏组件匹配的边框主体，边框主体为封闭曲线围合状或者边框主体为线性短延伸条体，封闭曲线围合状包括矩形封闭围合、圆形封闭围合、椭圆封闭围合、异形封闭围合，所述的边框主体包括成多段折弯的外壁部，位于外壁部的内侧拐角处设置有成包合状的拐角部，拐角部的两端分别延至外壁部的对应支臂上形成闭合的带腔道的管状结构，管状结构即为内心为中空腔道的管体机构；位于外壁部的长方向外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型，所述的褶皱构型为连续的弧形凹凸状。
如图1和图2所示，所述的外壁部包括连续连接的A面段、B面段、C面段，A面段、B面段、C面段依次相接成三折弯，长度关系为B面段≥C面段＞A面段。
所述的A面段在顶部，A面段成弧形延伸，A面段的伸出端为倒钩状，A面段的内面伸出一短触，短触即为凸出短条体，短触与A面段之间形成卡口状。
所述的拐角部与C面段的连接点为三角状连接点，三角状连接点为三面凹口的对接点，所述的三角状连接点与B面段之间为增材段，增材段为自B面段起延伸成靠拢腔道内凹的的弧形状蜿蜒段，C面段的伸出端形成向回折弯呈交叠状或者直角状的倒钩，倒钩的弯折角度为0°～180°，所述倒钩翘曲的长度为2mm～12mm。
实施例2，如图4所示如图1所示，提供了一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，包括用于与光伏组件匹配的边框主体，边框主体为边框主体为棒状线性长延伸条体，封闭曲线围合状包括矩形封闭围合、圆形封闭围合、椭圆封闭围合、异形封闭围合，所述的边框主体包括成多段折弯的外壁部，位于外壁部的内侧拐角处设置有成包合状的拐角部，拐角部的两端分别延至外壁部的对应支臂上形成闭合的带腔道的管状结构，管状结构即为内心为中空腔道的管体机构；位于外壁部的外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型，所述的褶皱构型为连续的弧形凹凸状。
如图1和图2所示，所述的外壁部包括连续连接的A面段、B面段、C面段，A面段、B面段、C面段依次相接成三折弯，长度关系为B面段≥C面段＞A面段。
所述的A面段在顶部，A面段成弧形延伸，A面段的伸出端为倒钩状，A面段的内面伸出一短触，短触即为凸出短条体，短触与A面段之间形成卡口状。
所述的拐角部与C面段的连接点为三角状连接点，三角状连接点为三面凹口的对接点，所述的三角状连接点与B面段之间为增材段，增材段为自B面段起延伸成靠拢腔道内凹的的弧形状蜿蜒段，C面段的伸出端形成向回折弯呈交叠状或者直角状的倒钩，倒钩的弯折角度为0°～180°，所述倒钩翘曲的长度为2mm～12mm。
实施例3，提供了一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，包括用于与光伏组件匹配的边框主体，边框主体为边框主体为棒状线性长延伸条体，封闭曲线围合状包括矩形封闭围合、圆形封闭围合、椭圆封闭围合、异形封闭围合，所述的边框主体包括成多段折弯的外壁部，位于外壁部的内侧拐角处设置有成包合状的拐角部，拐角部的两端分别延至外壁部的对应支臂上形成闭合的带腔道的管状结构，管状结构即为内心为中空腔道的管体机构；位于外壁部的任意一个短方向的外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型，所述的褶皱构型为连续的弧形凹凸状。
如图1和图2所示，所述的外壁部包括连续连接的A面段、B面段、C面段，A面段、B面段、C面段依次相接成三折弯，长度关系为B面段≥C面段＞A面段。
所述的A面段在顶部，A面段成弧形延伸，A面段的伸出端为倒钩状，A面段的内面伸出一短触，短触即为凸出短条体，短触与A面段之间形成卡口状。
所述的拐角部与C面段的连接点为三角状连接点，三角状连接点为三面凹口的对接点，所述的三角状连接点与B面段之间为增材段，增材段为自B面段起延伸成靠拢腔道内凹的的弧形状蜿蜒段，C面段的伸出端形成向回折弯呈交叠状或者直角状的倒钩，倒钩的弯折角度为0°～180°，所述倒钩翘曲的长度为2mm～12mm。
实施例4，一种光伏组件气溶镀层工艺，包括如权利要求1所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，
1、筑棒：将铸棒置入挤压机内，挤压机将铸棒进行加工，加工结束后得到边框主体坯料，马上风冷淬火，迅速降温。
2、调直折弯：刚挤出的铝型材是软的，会弯曲变形，需要调直机调直，调直结束后将边框主体坯料的A面段和C面段为直线状，对边框主体的A面段和C面段的伸出端折弯成弯钩，然后锯掉料头料尾，送时效炉时效。
3、喷砂：时效后的铝型材送到喷砂机做表面喷砂处理，设置喷砂池，喷砂池体内砂体持续搅拌，将边框主体卡接在吊具上，吊具携带边框主体经过喷砂池时持续喷砂所述的喷砂池体内砂体为碳陶粒、金刚砂、石英砂的混合物，碳陶粒、金刚砂、石英砂的混合物内占比比例为：0.3:0.1:0.6，所述的混合物持续搅拌，混合物采用塑性软管喷出，对边框主体进行喷砂，喷砂持续20min-35min，喷砂过程中边框主体接地。
4.配置溶胶室，将边框主体移动至溶胶室内，溶胶室内抽真空，溶胶室内室温为0℃至5℃，边框主体与接地端断路，真空室上方设置负极端板，溶胶室内通入氮气、硅粒粉末混合气体，硅粒粉末粒径为50μ㎜-75μ㎜，通入结束后溶胶室内溶粒浓度比例为45mg/m3-60mg/m3，保持内部气压为95kPa-101.3kPa形成气溶胶环境；
5.场激励，溶胶室内室温为30℃-50℃，所述的负极端板接通回路，负极端板接通回路的同时边框主体与接地端接通作为孤立导体，负极端激励产生阴电子，阴电子朝向工件形成空间回路场，空间回路场中形成自负极端板指向边框主体的电场线，硅粒粉末沿着电场线附着至边框主体上；
6.熔覆，将5中附着有硅粒粉末的边框主体移至升温室内，维持900℃-1500℃，加热时长保持10min，加热结束后，转移至加工室内冷却，冷却至50摄氏度，得到带有硅粒粉末包壳的边框主体；
7、锯切：根据边框的长边和短边尺寸要求进行锯切，锯片呈45度斜角。
8、冲孔：边框冲落水孔，安装孔，接地标志，冲铆点，其中落水空、安装孔和接地标志可以用组合模一步完成。
9、短边塞角码：短边两头需塞上角码再冲铆点，这样角码就固定住了，不会松动。
Claims (9)
1.一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，包括用于与光伏组件匹配的边框主体，边框主体为封闭曲线围合状或者边框主体为线性延伸条体，其特征在于：
所述的边框主体包括成多段折弯的外壁部，位于边框主体的外壁面形成陶瓷壳体包壳，位于外壁部的内侧拐角处设置有成包合状的拐角部(6)，拐角部(6)的两端分别延至外壁部的对应支臂上形成闭合的带腔道的管状结构；
外壁部的底部为C面段(3)，位于C面段(3)的伸出端形成向回弯折的倒钩(5)，倒钩的弯折角度为0°～180°
在外壁面的底面具有用于与通电引脚相接的凸起。
2.根据权利要求1所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，其特征在于：
位于外壁部的长方向外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型
或者位于外壁部的外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型
或者位于外壁部的任意一个短方向的外壁面上设有用于增加抗变形的止成连续凹凸状褶皱构型。
3.根据权利要求2所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，其特征在于：所述的外壁部包括连续连接的A面段(1)、B面段(2)、C面段(3)，所述倒钩翘曲的长度为2mm～12mm。
4.根据权利要求3所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，其特征在于：所述的A面段(1)成弧形延伸，A面段(1)的伸出端为倒钩状，A面段(1)的内面伸出一短触，短触与A面段(1)之间形成卡口状。
5.根据权利要求4所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，其特征在于：所述的拐角部(6)与C面段(3)的连接点为三角状连接点。
6.根据权利要求5所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，其特征在于：所述的三角状连接点与B面段(2)之间为增材段(4)，增材段(4)为自B面段(2)起延伸成靠拢腔道内凹的的弧形状蜿蜒段。
7.一种光伏组件气溶镀层工艺，包括如权利要求1所述的一种用于匹配光伏组件的褶皱式边框机构，其特征在于：
S1.筑棒，将铸棒置入挤压机内，挤压机将铸棒进行加工，加工结束后得到边框主体坯料；
S2.折弯，S1步骤中得到的边框主体坯料的A面段和C面段为直线状，对边框主体的A面段和C面段的伸出端折弯成弯钩；
S3.喷砂，对边框主体进行喷砂，喷砂持续20min-35min，喷砂过程中边框主体接地；
S4.配置溶胶室，将边框主体移动至溶胶室内，溶胶室内抽真空，溶胶室内室温为0℃至5℃，边框主体与接地端断路，真空室上方设置负极端板，溶胶室内通入氮气、硅粒粉末混合气体，硅粒粉末粒径为50μ㎜-75μ㎜，通入结束后溶胶室内溶粒浓度比例为45mg/m3-60mg/m3，保持内部气压为95kPa-101.3kPa形成气溶胶环境；
S5.场激励，溶胶室内室温为30℃-50℃，所述的负极端板接通回路，负极端板接通回路的同时边框主体与接地端接通作为孤立导体，负极端激励产生阴电子，阴电子朝向工件形成空间回路场，空间回路场中形成自负极端板指向边框主体的电场线，硅粒粉末沿着电场线附着至边框主体上；
S6.熔覆，将S5中附着有硅粒粉末的边框主体移至升温室内，维持900℃-1500℃，加热时长保持10min，加热结束后，转移至加工室内冷却，冷却至50摄氏度，得到带有硅粒粉末包壳的边框主体。
8.根据权利要求7所述的一种光伏组件气溶镀层工艺，其特征在于：所述的步骤S3，设置喷砂池，喷砂池体内砂体持续搅拌，将边框主体卡接在吊具上，吊具携带边框主体经过喷砂池时持续喷砂。
9.根据权利要求8所述的一种光伏组件气溶镀层工艺，其特征在于：所述的喷砂池体内砂体为碳陶粒、金刚砂、石英砂的混合物，碳陶粒、金刚砂、石英砂的混合物内占比比例为：0.3:0.1:0.6，所述的混合物持续搅拌，混合物采用塑性软管喷出。
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