CN201130667Y - 一种太阳能电池组件边框 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池组件边框，它包括铝型材长边框、铝型材短边框、铝型材连接件，铝型材短边框和铝型材长边框两端设有铝型材连接件，铝型材短边框和铝型材长边框有内扩型槽口，内扩型槽口上边沿比下边沿长度长，内扩型槽口上边沿有凸头。本实用新型结构简单，使用效果好，使用寿命长，可有效防止雨水的侵蚀和冰雹及地震等恶劣条件的干扰，从而保证太阳能电池组件长期在户外恶劣条件下正常使用。

Description

一种太阳能电池组件边框
技术领域
本实用新型属于能源技术领域，更具体涉及一种太阳能电池组件，主要应用在太阳能电池组件的生产上，太阳能电池是一种大有前途的新型能源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。
背景技术
太阳能电池组件是由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，当太阳光照到电池组件表面时会产生光生电流。太阳能电池组件生产通常是按照IEC61215标准进行，设计寿命大于25年。其输出功率偏差应该控制在±5％以内。太阳能电池组件表面是由透光性能好的坚韧的玻璃制成。太阳能电池组件中的电池片必须处于完全密封状态。而且，太阳能电池组件应能抵御风沙、潮湿、腐蚀及因天气变化而产生的各种损害。一般情况下，太阳能电池组件阵的最低转换效率应不小于12％，并经过国内/国外的权威认证。太阳能电池组件彼此之间应具有电气和机械的可互换性，某一太阳能电池组件需移动和更换时，应无需特殊工具，在现场就很容易完成。在最好/最坏的太阳辐射情况时，运行10年以后，其输出功率减少量小于10％；层之间的层叠状电路，能防潮、提高稳定性和电气绝缘；工作条件范围广(-40℃-+85℃)。太阳能电池是一种大有前途的新型能源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。另外，太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。
硅太阳能电池组件主要有单晶组件，多晶组件，非晶组件三种。其中单晶硅太阳能电池组件转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为20％，规模生产时的效率为13％。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。
多晶硅太阳能电池组件与单晶硅比较，成本低廉，而效率高于非晶硅组件，其实验室最高转换效率为17％，工业规模生产的转换效率为12％。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电池市场上占据主导地位。
太阳能电池组件由钢化玻璃、EVA、TPT(均为树脂材料)、电池片、铝型材等主要部分组成。电池片是光电转换的核心器件，其连接方式为简单的串并联方式；其余部件是对其进行保护或提高使用效率。
太阳能电池组件生产在国内发展极快，但是，由于边框的设计与加工大多委托外协，而外协加工单位不了解太阳能电池组件的应用环境。从目前客户对组件的投诉信息上来看，电池组件使用时间越长，越容易发生碎裂、脱落的现象，这些直接与边框设计加工质量息息相关。好的边框设计和加工会对此类问题有很好的改善。
发明内容
本实用新型的目的是在于提供了一种太阳能电池组件边框，其结构简单，使用效果好。所选用铝型材的主要优点是能保证注入的硅胶均匀饱满，能有效地防止雨水侵蚀和冰雹及地震等恶劣条件的损害；能在长期的使用过程中改善组件局部受力的问题，该结构设计能满足太阳能电池组件在长期户外恶劣条件下正常使用。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下方案：
选用长短不同的两种铝型材，分别加工成短边框、长边框。铝型材短边框和铝型材长边框两端设有铝型材连接件，铝型材短边框和铝型材长边框有内扩型槽口，内扩型槽口上边沿比下边沿长度长，内扩型槽口上边沿有凸头。
1、铝型材长边框和铝型材短边框采用内扩型槽口设计
铝型材边框安装在太阳能电池组件周边，用于保护组件四周不受外界环境侵扰。该太阳能电池组件由钢化玻璃、EVA、TPT(均为树脂材料)、电池片、铝型材构成。安装时，需要向安装槽内注入硅胶，起到密封和防震作用。一般情况下，四周硅胶越均匀，胶量饱满，起到的效果就会越好。铝型材设计采用内扩式槽口结构就是从以上的问题出发，保证铝型材在安装过程中和现场使用过程中四周硅胶量的均匀和饱满，从而能有效防止雨水的侵蚀和冰雹及地震等恶劣条件的干扰，有效地起到了保护作用。
2、铝型材长边框和铝型材短边框内扩型槽口上边沿比下边沿长度长
太阳能电池组件现场使用过程中是通过边框安装在支架上，并保证一定的角度正面朝向太阳的方向进行安装的，其重心方向始终朝下。众所周知，组件功率越大，其面积就会越大，相应的重量就会越重。因此正常情况下，在重力的作用下，现场组件表面状态都是呈凹面向下的，并一直延伸到组件边沿的铝型材内。
从结构上考虑，当组件边沿有一个向下的方向压力的时候，铝型材槽口边沿如果上下一样长度，就会在槽口下边沿出现支撑力集中的一边，使组件边沿受力不均匀，从而容易造成嵌在铝型材槽口内的组件玻璃碎裂。如果将槽口边沿设计成如图3所示的形状，使铝型材槽口下边沿比上边沿相应变短，就会使组件局部受力的情况得到改善。
3、铝型材长边框和铝型材短边框内扩型槽口上边沿有凸头
太阳能电池组件的安装过程，注好硅胶的铝型材是由外力挤压装配而成。在铝型材连接件和边框的挤压过程中，常常会由于受力不均而使硅胶溢出过多，出现铝型材槽内亏胶或者组件正面硅胶过多溢出难于清洗。另外在现场使用的玻璃封装的组件会经常有雨水等液体从边沿侵入，影响其使用寿命。铝型材槽口上边沿凸头的设计主要也是从以上问题出发，可以有效地抑制在安装挤压的过程中正面硅胶的过多溢出问题，减小外界环境对组件本身的破坏，从而提高电池组件的使用性能。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，使用效果好，效率高，铝型材内扩型槽口可使硅胶饱满充实，从而能有效防止雨水的侵蚀和冰雹及地震等恶劣条件的干扰，有效地起到了保护作用。铝型材内扩型槽口上面尺寸大于下边尺寸，是根据现场组件表面形变趋势进行设计的，可以有效地减小应力，防止变形，使组件局部受力的情况得到改善，提高了使用寿命。前方凸台可以抑制在安装挤压的过程中正面硅胶的过多溢出问题，减小外界环境对组件本身的破坏，从而提高组件的使用性能。
附图说明
图1为太阳能电池组件结构示意图。
图2为一种太阳能电池组件结构示意图。
图3为图2配合示意图。
图4为太阳能电池组件铝型材边框的示意图。
其中：1-TPT、2-第一层EVA、3-电池片、4-第二层EVA，5-钢化玻璃，6-铝型材长边框，7-铝型材短边框，9-铝型材连接件，A-上边沿，B-凸头，C-内扩型槽口，D-下边沿
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
根据图1、图2、图3、图4可知，一种太阳能电池组件，它包括钢化玻璃5、EVA、TPT1、电池片3，钢化玻璃5上放置第一层EVA2，第一层EVA2上有电池片3，电池片3上放置第二层EVA4，第二层EVA4上放置TPT1，然后上层压机层压成整体。层压好的太阳电池组件安装铝型材边框时，必须按照组件的设计尺寸大小选择铝型材短边框7和铝型材长边框6，并利用工装在铝型材短边框7和铝型材长边框6上钻出相应的孔，通过孔将硅胶注入到铝型材的槽内，铝型材短边框7和铝型材长边框6有内扩型槽口C，内扩型槽口C上边沿A比下边沿D长度长，内扩型槽口C上边沿A有凸头B。由于是铝型材内扩型槽口结构，保证了铝型材在安装过程中和现场使用过程中四周硅胶量的均匀和饱满，可以有效防止雨水的侵蚀和冰雹及地震等恶劣条件的干扰。
铝型材短边框7和铝型材长边框6两端设有铝型材连接件9，安装时将铝型材连接件9装入注好胶的铝型材长边框6和铝型材短边框7内(如图2、图3所示)，并通过施加外力将注好胶的铝型材短边框7和注好胶的铝型材长边框6挤压到位，保证组件铝型材连接件9的两边均已经插入到铝型材短边框7和铝型材长边框6的内扩型槽口C内，内扩型槽口C上边沿A上的凸头B有效地抑制在安装挤压的过程中正面硅胶的过多溢出，保证了铝型材的安装质量，另外，由于内扩型槽口C上边沿A比下边沿D长度要长，有效地消除了组件边沿受力不均匀的问题，改善了组件局部受力的情况，可以防止组件在装配过程中产生玻璃碎裂的问题。

Claims (1)

1、一种太阳能电池组件边框，它包括铝型材长边框(6)、铝型材短边框(7)、铝型材连接件(9)，铝型材短边框(7)和铝型材长边框(6)两端设有铝型材连接件(9)，其特征在于：所述的铝型材短边框(7)和铝型材长边框(6)有内扩型槽口(C)，内扩型槽口(C)上边沿(A)比下边沿(D)长度长，内扩型槽口(C)上边沿(A)有凸头(B)。
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