[发明专利]太阳能电池边框及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池边框及其制备方法。

背景技术

随着石化能源的枯竭，各种可再生新能源产业蓬勃兴起，据欧盟联合研究中心（JRC,Joint Research Center European Commission）预测，到2050年，可再生能源的比例将超过传统能源，约占52%，其中太阳能占1/2强，约28%；到本世纪末，可再生能源的比例将占到86%，太阳能将占据其中的约67%。

太阳能发电是太阳能能源战略中的重要组成部分，其中，太阳能光伏产业尤其得到各国政府的重视，产业化速度非常快。现有技术公开了多种光伏电池，又称太阳能电池。太阳能电池主要分为以硅元素为主体的电池和以多元素半导体为主体的电池。以元素半导体为主的太阳能电池主要包括硒光电池、硫化镉电池、铜铟镓硒电池、碲化镉电池、砷化镓电池、磷化铟太阳电池、染料敏化太阳电池和有机薄膜太阳电池等，以元素半导体为主的太阳能电池具有元素使用量小的优点，有些还可以做成聚光太阳能电池以增加光电转化效率，但是目前以元素半导体为主的光伏电池商业化成功的案例比较少，缺乏现场发电的工程积累经验。此外，某些元素在地壳中含量有限，且提炼和使用过程中对环境有污染，如镓、镉和砷等。而硅在地壳中的含量为27.6%，仅次于氧；并且，提纯高纯度硅（≥99.9999%）的技术在工业上已较为成熟可靠，因此，包括多晶硅和单晶硅在内的晶硅太阳能电池等硅元素电池已形成一个蓬勃发展的产业，在可预见的将来将占据主流地位。

晶硅太阳能电池的主要构造为由高透明前板、封装膜、银浆或铝浆导线、多晶或单晶硅片、封装膜和电池背板等多层结构形成的叠层结构。将这些材料通过加热层压的方式成型，使用密封胶条和边框组装后，配上接线盒，即可得到晶硅太阳能电池。其中，边框主要是对电池片等核心部件进行封装保护，对晶硅太阳能电池的性能及使用寿命具有重要影响。

现有技术中，边框主要采用铝型材通过冷挤压加工方式制成，不仅能耗、成本高，而且容易产生边角废料，造成浪费。另外，金属铝较易被氧化，导致太阳能电池在户外使用过程中寿命较短。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种太阳能电池边框及其制备方法，本发明提供的太阳能电池边框具有良好的力学性能、老化性能和加工性能，且制备工艺简单。

本发明提供了一种太阳能电池边框的制备方法，包括以下步骤：

将热塑性树脂、增强材料和添加剂熔融共混，得到热塑性树脂复合材料；

将所述热塑性树脂复合材料在模具中成型后得到异型材；

将所述异型材组装，得到太阳能电池边框。

优选的，所述热塑性树脂为聚酰胺树脂或聚酯树脂。

优选的，所述热塑性树脂为聚酰胺66树脂、聚酰胺6树脂、聚对苯二甲酸丁二醇树脂、聚对苯二甲酸丙二醇树脂或聚对苯二甲酸乙二醇树脂。

优选的，所述增强材料为玻璃纤维、聚合物纤维、碳纤维、麻纤维和竹纤维中的一种或多种。

优选的，所述增强材料为短切纤维。

优选的，所述短切纤维的截面形状为椭圆形，其长轴与短轴的比值为0.5~1。

优选的，所述增强材料的质量占所述热塑性树脂和增强材料总质量的30%~80%。

优选的，所述添加剂为抗氧剂、稳定剂、增韧剂、脱模剂和抗紫外老化剂中的一种或多种。

优选的，所述组装为通过螺丝连接、通过螺纹连接、通过卡口和卡槽连接、通过坡口连接、或通过粘结剂粘结。

本发明还提供了一种太阳能电池边框，其材质为短切纤维增强的热塑性树脂。

与现有技术相比，本发明首先将热塑性树脂、增强材料和添加剂熔融共混，得到热塑性复合材料，将所述热塑性复合材料在模具中成型得到异型材，再将该异型材组装后得到太阳能电池边框。本发明以增强的热塑性树脂为原料制备太阳能电池边框，得到的太阳能电池边框不仅具有良好的力学性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通过简单易行的挤出工艺制备，从而降低其重量和成本。实验表明，与铝型材太阳能电池边框相比，本发明提供的太阳能电池边框的重量可减轻1/3，成本可下降30%~40%，且其拉伸强度、弹性模量、线膨胀系数和老化性能等均优于铝型材太阳能电池边框。

附图说明

图1为本发明实施例提供的太阳能电池边框的工艺流程图；

图2为本发明得到的太阳能电池边框的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种太阳能电池边框的制备方法，包括以下步骤：