CN220775745U - 一种背面无遮挡边框及轻量化高双面率双玻组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光伏太阳能领域，具体公开一种背面无遮挡边框及轻量化高双面率双玻组件，其中组件包括减薄的组件层压件、接线盒连接器和边框，边框长边边框和短边边框；长边边框和短边边框均包括第一水平部、第二水平部和第三水平部，以及第一垂直部和第二垂直部，所述长边边框的第二垂直部上开有连接块安装孔；边框还包括与长边边框可拆卸连接的安装滑块，所述安装滑块具有水平安装面和垂直连接面，垂直连接面上开有与连接块安装孔配合的连接孔。本实用新型对边框结构进行优化，减小边框B面和C面的尺寸，可以减少对组件背面的遮挡，降低边框重量，匹配减薄玻璃，可以有效降低组件的重量，实现组件的轻量化。

Description

一种背面无遮挡边框及轻量化高双面率双玻组件

技术领域

本实用新型属于光伏太阳能领域，尤其涉及一种背面无遮挡边框及轻量化高双面率双玻组件。

背景技术

我国明确提出，力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。为了践行国家战略，需要进一步提高光伏组件的产品效率，保证产品质量。对于双面电池组件而言，除了组件正面功率外，组件的背面发电效率同样不可忽略，根据不同电站地面环境的不同，地面反射率存在一定的差异，组件背面发电量增益可高达30％。所以在保证组件正常安装和安全接地的条件下，提升组件的背面发电效率对于提升组件整体发电效率尤为重要。并且在国家政策的支持下，预计未来分布式光伏将迎来大发展，轻质化产品将更加容易获得终端市场的青睐。

对于双面电池组件，除了继续优化组件正面功率外，组件的背面发电效率也变得越来越重要，直接关系到电站整体的发电效率。并且随着光伏组件大尺寸化的发展，不仅使组件面积变大，其重量也有所增加，这导致普通组件对系统支架和屋顶的承重提出了更高的要求，且后期运维困难，而轻量化组件既保证了高效组件的性能，又降低了对应用场景的要求，有助于拓宽光伏应用市场发展路径，满足市场差异化需求，并且轻量化组件具有一定的成本优势。

然而，行业中现有的光伏组件边框普遍存在对背面电池的少许遮光问题，因此，设计一种新型的边框，降低边框的高度、减小C边的尺寸、减轻边框的重量、降低背面遮光问题成为本领域一直想要克服的技术难题。另外，现有光伏组的主要重量来源于玻璃，且玻璃也是影响组件功率输出的关键因素，对玻璃进行减薄，也是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种背面无遮挡边框及轻量化高双面率双玻组件，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

在一方面，组件层面对背面电池片的遮挡主要来自于边框的遮挡，针对这一问题，本实用新型提供了一种背面无遮挡边框，包括长边边框和短边边框，长边边框和短边边框均包括第一水平部、第二水平部和第三水平部，以及连接在所述第一水平部、第二水平部和第三水平部同侧端部的第一垂直部；所述第一水平部和所述第二水平部之间形成层压件安装槽，所述第二水平部和所述第三水平部之间还设有第二垂直部，所述第二垂直部与所述第一垂直部间隔形成型腔，所述长边边框的第二垂直部上开有连接块安装孔；

还包括与所述长边边框可拆卸连接的安装滑块，所述安装滑块具有水平安装面和垂直连接面，所述垂直连接面上开有与所述连接块安装孔配合的连接孔。

基于上述结构，本实用新型旨在提供一种对双玻组件背面电池片无遮挡的边框，在确保满足安装和安全接地的前提下，最大程度降低边框对电池背面的遮挡，主要降低了长边边框的宽度，并为解决长边边框变窄后设置安装孔的问题，提出了一种单独的安装滑块，将长边边框的安装孔设置在边框垂直面上，进而可以将水平面变窄，实现对组件背面电池无遮挡的目的。

优选地，所述长边边框的第三水平部远离所述第一垂直部的一端向上凸起有凸缘，对应地，所述安装滑块的水平安装面与垂直连接面连接处向内凹陷有与所述凸缘卡接配合的卡接槽。

优选地，所述安装滑块的垂直连接面上开有安装孔。

优选地，所述长边边框的第三水平部的宽度≤15mm。

优选地，所述短边边框的第三水平部远离所述第一垂直部的一端上开有接地孔。

优选地，所述短边边框的第三水平部的宽度≤19mm。

优选地，所述长边边框和所述短边边框的高度≤28mm。

在另一方面，本实用新型还提供了一种轻量化高双面率双玻组件，包括组件层压件、接线盒连接器和边框，所述边框为上述任一项所述的背面无遮挡边框，所述组件层压件包括正面玻璃和背面玻璃，所述正面玻璃和/或所述背面玻璃的厚度为1.6mm。

优选地，所述接线盒连接器的高度≤16mm。

优选地，所述背面玻璃的正面和/或反面镀有透光膜。

本实用新型的技术效果和有优点：

1.通过对边框结构进行优化，减小边框B面和C面的尺寸，可以降低边框重量，匹配减薄玻璃，可以有效降低组件的重量，实现组件的轻量化；

2.通过减小边框的C面尺寸，保证边框C面对背面电池无遮挡，同时为了保证组件的安装和接地，设计分离的安装滑块，以及接地孔设置在边短边边框框上，同时组件背面玻璃采用镀膜的设计，有效的提升了组件背面的双面率；

3.由于边框和玻璃减重，在保证轻量化的同时，还能有效降低组件的材料成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的双玻组件及边框的截面图；

图2为现有技术的双玻组件背面结构示意图；

图3为本实用新型的背面无遮挡边框中长边边框和短边边框的截面图；

图4为本实用新型的背面无遮挡边框中长边边框的立体图；

图5为本实用新型的背面无遮挡边框中安装滑块的结构示意图；

图6为本实用新型的背面无遮挡边框中安装滑块的立体图；

图7为本实用新型的背面无遮挡边框中长边边框与安装滑块的连接示意图；

图8为本实用新型的轻量化高双面率双玻组件的结构示意图；

图9为本实用新型的轻量化高双面率双玻组件的摞放示意图；

图10为本实用新型的轻量化高双面率双玻组件中接线盒连接器的结构示意图。

其中：1、现有双玻组件；2、现有边框；3、长边边框；4、短边边框；5、安装滑块；6、紧固螺栓；7、组件层压件；8、接线盒连接器；301、第一水平部；302、第二水平部；303、第三水平部；304、第一垂直部；305、第二垂直部；306、凸缘；307、连接块安装孔；308、层压件安装槽；309、型腔；401、接地孔；501、水平安装面；502、垂直连接面；503、卡接槽；504、安装孔；505、连接孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型旨在提出一种降低组件重量、提升组件双面率的组件产品，在保证满足组件正常安装和安全接地的条件下，最大程度的降低组件重量和组件背面遮挡、提升组件整体发电效率。为此，本实用新型在两个方面分别提出了一种背面无遮挡边框和一种轻量化高双面率双玻组件。下面结合图1～图10描述本实用新型的背面无遮挡边框及轻量化高双面率双玻组件的结构。

实施例1：

参考图1和图2所示，图1示出了现有技术的现有双玻组件1及现有边框2的截面图，图2示出了现有技术的双玻组件背面的结构和尺寸。

图1中，通常情况下，现有边框2的A面尺寸a为10mm左右，B面尺寸b在30～35mm左右，C面尺寸c在28～35mm左右，D面主要用于安装和固定，通常设施有安装孔，因此，D面尺寸d的大小成为遮挡现有双玻组件1背面的主要因素。

图2中，根据现有双玻组件的产品设计，现有双玻组件1背面玻璃长边镀釉边缘到玻璃边缘的距离L1为16mm左右，现有双玻组件1背面玻璃短边镀釉边缘到玻璃边缘的距离L2为23mm左右，并且考虑现有双玻组件1装框后尺寸较玻璃尺寸普遍增加6mm，所以玻璃长边镀釉边缘到现有边框2边缘的距离大致为19mm，玻璃短边镀釉边缘到现有边框2边缘的距离大致为26mm；所以为了保证边框对组件背面电池无遮挡，长边边框的C面尺寸需小于19mm，短边边框的C面尺寸需小于26mm。由此可见，现有边框2的长边C面对背面电池存在很大程度的遮挡。

参考图3所示，本实用新型实施例1提出了一种背面无遮挡边框，包括长边边框3和短边边框4，为了保证能够减轻边框的重量，首先降低了长边边框3和短边边框4的高度，即边框B面的高度，提出了一种高度为28mm的边框设计；同时，为了降低C面对组件背面电池的遮挡，将短边边框4的C面尺寸减小至19mm以下，将长边边框3的C面尺寸减小至15mm。

长边边框3用于安装在双玻组件(以下简称组件)的两个长边，从组件的两侧边缘对其进行封装，防止其内部进入水汽，并增加组件的机械性能，同时，长边边框3还用于和光伏支架进行连接，完成组件的安装固定。具体地，如图3中(1)和图4所示，长边边框3包括第一水平部301、第二水平部302、第三水平部303、第一垂直部304和第二垂直部305，其中第一水平部301、第二水平部302、第三水平部303由上至下间隔设置，且三个水平部一侧齐平，并连接有第一垂直部304，形成类“E”字形结构；第一水平部301和第二水平部302之间形成容纳组件层压件7进入的层压件安装槽308；第二水平部302与第三水平部303之间还支撑有与第一垂直部304间隔开来的第二垂直部305，第二水平部302、第三水平部303、第一垂直部304和第二垂直部305围合成“口”字形的型腔9，使整个边框具有一定的结构强度；第二垂直部305中部开有贯通的连接块安装孔307，用于和安装滑块5相连接；第三水平部303具有向远离第一垂直部304方向延伸出的延伸部，该延伸部超出第二垂直部305一定距离，并在边缘处向第二水平部302凸起有凸缘306，用于和安装滑块5卡合连接；

具体地，第一垂直部304的高度为28mm，第三水平部303的宽度，即C面的长度为15mm。

短边边框4与长边边框3的结构基本相同，都具有第一水平部301、第二水平部302、第三水平部303、第一垂直部304和第二垂直部305，区别在于，其第三水平部303的长度略长，但不超过为19mm，在本实施例中，优选为19mm。具体地，如图3中(2)所示，在短边边框4的第三水平部303上设计有接地孔401，接地孔401设置在第三水平部303远离第一垂直部304一端的延伸部上，该接地孔401为φ4.2mm，使用φ4mm的螺栓及对应的接地垫片，根据国标要求，φ4mm的垫片最大外径为8.2mm，所以预留第三水平部303的延伸部，即D面的尺寸为8.2mm，足够保证接地孔401的安装。由于组件背面玻璃短边镀釉边缘到玻璃边缘的距离L2为23mm左右，因此，设计总长为19mm的第三水平部303，不会对组件背面电池产生遮挡。

应当理解，在本实施例1中，为了提高边框的结构强度，在长边边框3和短边边框4中，第一水平部301、第二水平部302、第三水平部303、第一垂直部304和第二垂直部305为一体成型，材质选用重量较轻的铝及铝合金材料。

具体地，本实施例1还包括与长边边框3配合连接的安装滑块5。组件的安装方式分为螺栓安装和压块安装两种，并且边框的安装孔一般设置在长边的C面，即本实施例1中的第三水平部303上，由于本实施例1中的第三水平部303只有15mm，无法设置安装孔，为解决这一问题，本实施例1提出了一种单独的安装滑块5的设计，将安装孔与边框分离，安装孔设置在安装滑块5上。如图5和图6所示，图5中(1)示出了安装滑块5的截面图，图5中(2)示出了安装滑块5的俯视图，图6示出了安装滑块5的立体图，安装滑块5包括水平安装面501和垂直连接面502；其中，水平安装面501的上开有安装孔504，垂直连接面502上开有连接孔505；连接孔505用于和连接块安装孔307配合，将安装滑块5紧固在长边边框3上，可以通过紧固螺栓6进行连接；安装孔504用于和光伏支架等支撑体进行连接，如图5中(2)所示，安装孔504优选为长圆孔，方便装配调节；在水平安装面501和垂直连接面502的连接位置，设有与所述凸缘306配合的卡接槽503，卡接槽的形状与凸缘306相同，如图7所示，图7示出了安装滑块5与长边边框3装配的连接示意图，连接孔505与连接块安装孔307配合，卡接槽503与凸缘306配合，从水平和垂直方向形成对安装滑块5的限位和固定。

进一步地，在长边边框3的连接块安装孔307处可以预设螺母，如在型腔309中预先焊接有螺母，或者在第一垂直部304上，开有贯通至型腔309的开孔，开孔位置与连接块安装孔307相对应，开孔可以容纳套筒进入，以方便安装。

还应当理解，短边边框4也可以采用和长边边框3相同的窄边结构，将接地孔单独设置，设置在一个与安装滑块5结构相同或类似的接地连接块，在需要接地连接的地方独立安装，以进一步减小对组件背面的遮挡。当然，该设计对于今后组件背面边缘L2发生变窄设计的情况具有更好的应用价值。

本实施例1根据双玻组件的结构特性，设置宽度较窄的长边边框3和宽度稍长的短边边框4，并充分考虑了与光伏支架的安装和接地安装的需求，设计有独立的安装滑块5，安装滑块5与长边边框3的配合采用侧面螺栓连接和C面卡合连接的方式，既保证了装配的稳固性，又能实现长边边框3的C面尺寸的减小，解决了边框对组件背面电池的遮挡问题。

实施例2：

参考图8～图10所示，本实用新型实施例2提出了一种轻量化高双面率双玻组件，图8示出了本实施例2的一种结构示意图，该轻量化高双面率双玻组件包括组件层压件7，组件层压件7四周边缘封装有边框，该边框选用实施例1中的背面无遮挡边框，包括长边边框3和短边边框4，组件层压件7背面安装接线盒连接器8，组件层压件7包括由上至下依次层叠的正面玻璃、封装胶层、电池片、封装胶层和背面玻璃，由于采用现有技术的层压结构，在此不做赘述。

由于边框的高度由30mm降低至28mm，组件在包装后，相邻两块组件玻璃间的距离也减小了2mm，这就增加了组件背面的接线盒连接器8对组件玻璃硌碎或者导致内部电池隐裂的风险。组件摞放示意图如图9所示，组件摞放后，相邻组件玻璃之间的间距h1等于边框高度b减去组件层压件7的厚度。边框高度降低会直接影响相邻两块组件之间玻璃的间距。为了解决该问题，本实施例2设计一种高度降低的接线盒连接器8，将接线盒连接器8的高度h2由原来的19±1mm，降低为16±0.5mm，接线盒连接器8平放高度≤16mm，允许有0.5mm的工艺误差，接线盒连接器8截面可以是圆形也可以是椭圆形，进而保证接线盒连接器8与玻璃之间的间隙，降低组件运输过程中玻璃与接线盒连接器8相互碰撞导致的电池片隐裂和玻璃破碎的风险。

进一步优化方案，玻璃作为光伏组件主要重量来源，降低组件重量首先考虑玻璃，但是需要保证组件的使用强度。现在双玻组件产品正、背面玻璃主要以2.0mm为主，本实施例将玻璃厚度降低至1.6mm，可采用1.6mm的正面玻璃匹配2.0mm的背面玻璃、2.0mm的正面玻璃匹配1.6mm的背面玻璃、以及正面玻璃和背面玻璃均采用1.6mm的玻璃三种匹配方式，根据产品承载需求来选择合适的材料匹配。

进一步优化方案，为了提高组件的双面率，从背面用玻璃入手，通过使用背面玻璃镀膜的方式来提升背面玻璃的透光率，可以采用单层镀膜或者双层镀膜方式，镀膜后的背面玻璃的透光率从91.6％提升到93.8％以上，可以有效提高组件背面的功率输出。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种背面无遮挡边框，包括长边边框(3)和短边边框(4)，其特征在于，所述长边边框(3)和所述短边边框(4)均包括第一水平部(301)、第二水平部(302)和第三水平部(303)，以及连接在所述第一水平部(301)、第二水平部(302)和第三水平部(303)同侧端部的第一垂直部(304)；所述第一水平部(301)和所述第二水平部(302)之间形成层压件安装槽(308)，所述第二水平部(302)和所述第三水平部(303)之间还设有第二垂直部(305)，所述第二垂直部(305)与所述第一垂直部(304)间隔形成型腔(309)，所述长边边框(3)的第二垂直部(305)上开有连接块安装孔(307)；

还包括与所述长边边框(3)可拆卸连接的安装滑块(5)，所述安装滑块(5)具有水平安装面(501)和垂直连接面(502)，所述垂直连接面(502)上开有与所述连接块安装孔(307)配合的连接孔(505)。

2.根据权利要求1所述的背面无遮挡边框，其特征在于，所述长边边框(3)的第三水平部(303)远离所述第一垂直部(304)的一端向上凸起有凸缘(306)，对应地，所述安装滑块(5)的水平安装面(501)与垂直连接面(502)连接处向内凹陷有与所述凸缘(306)卡接配合的卡接槽(503)。

3.根据权利要求2所述的背面无遮挡边框，其特征在于，所述安装滑块(5)的垂直连接面(502)上开有安装孔(504)。

4.根据权利要求2所述的背面无遮挡边框，其特征在于，所述长边边框(3)的第三水平部(303)的宽度≤15mm。

5.根据权利要求1所述的背面无遮挡边框，其特征在于，所述短边边框(4)的第三水平部(303)远离所述第一垂直部(304)的一端上开有接地孔(401)。

6.根据权利要求5所述的背面无遮挡边框，其特征在于，所述短边边框(4)的第三水平部(303)的宽度≤19mm。

7.根据权利要求4或5所述的背面无遮挡边框，其特征在于，所述长边边框(3)和所述短边边框(4)的高度≤28mm。

8.一种轻量化高双面率双玻组件，包括组件层压件(7)、接线盒连接器(8)和边框，其特征在于，所述边框为权利要求1至7中任一项所述的背面无遮挡边框，所述组件层压件(7)包括正面玻璃和背面玻璃，所述正面玻璃和/或所述背面玻璃的厚度为1.6mm。

9.根据权利要求8所述的轻量化高双面率双玻组件，其特征在于，所述接线盒连接器(8)的高度≤16mm。

10.根据权利要求8所述的轻量化高双面率双玻组件，其特征在于，所述背面玻璃的正面和/或反面镀有透光膜。