[发明专利]一种光伏组件边框用型材

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能材料制造领域，特别涉及太阳能光伏组件边框用型材。

背景技术

通过光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的光伏发电技术在最近几年获得高速发展。一般来说，多片光伏电池封装在一起，形成一件光伏组件。多件光伏组件连接在一起，安装在野外，组成一座太阳能电站。或者一件或多件光伏组件连接在一起，安装在屋顶，组成一个户用发电系统。为了方便野外或屋顶支架安装，一般会在封装有多片光伏电池的电池板周边安装上边框，形成光伏组件。这些边框也起到加强组件机械强度的作用，使得组件在大风或大雪的条件下不会损坏。

现有光伏组件的边框用铝合金型材制成。铝合金型材的一个重要的原料是铝，主要采用电解铝得到。现代铝工业生产一般采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。现代铝工业生产每吨铝锭大约需要2吨左右氧化铝。另外电解铝的耗电大约为每吨14000Kwh到16000Kwh。电解得到的铝液经净化澄清后，浇铸成铝锭。

由于纯铝的机械强度比较差，为了提升型材的机械强度，需加入一些添加剂，形成铝合金。一般根据需要添加一定量的镁和硅。铝合金型材生产制造的过程简要如下。首先，电解得到的高纯度的铝锭，加入铝硅合金锭、镁锭在730℃-750℃下加热熔炼以及铸造，得到铝合金棒。铝合金棒加热到450℃左右，采用规定的模具，用挤压机挤压出各种规格的型材。为了提升铝合金型材的抗腐蚀性能，会通过阳极氧化的方式，在铝合金基材表面生成一层致密的氧化铝保护层。为了进一步加强防腐作用，在氧化铝保护层外可通过电泳涂漆的方式涂上一层防腐漆，例如丙烯酸树脂。

由上可见，铝合金型材的制造过程中，电解铝的生产，铝合金棒的熔炼和铸造，以及型材的挤出等工序能耗比较大。使用铝合金型材制作光伏组件边框，不符合光伏组件绿色能源产品的特点。光伏组件发出的电，会有相当一部分用于补偿铝合金型材生产过程中消耗的能量。为了使组件的生产过程中能耗更低，本发明采用钢为基材制作光伏组件边框用型材。钢是是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.04%之间的铁合金的统称。从生铁冶炼加工成为钢材，需要降低生铁中的碳含量，除去硫、磷等杂质，并加入适当的合金元素。基本的反应为，利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂（一般用纯氧气）把生铁中过多的碳和其他杂质氧化除去。钢材的生产能耗小，强度高，更适合制作光伏组件用型材。

但是一般钢材耐大气环境腐蚀性差。钢材的密度大，是铝合金的3倍左右，制作出来的型材一般比较重。另外，钢材很难使用挤出成型工艺得到尺寸精密的型材。以上缺陷制约了钢制型材用于光伏组件。

发明内容

本发明以钢为基材制作光伏组件边框用型材，该型材耐大气环境腐蚀，25-30年户外使用不会产生影响组件使用的腐蚀问题。该型材重量轻，与现有光伏组件用铝型材相当。该型材可以大规模高精度低成本生产，满足太阳能产业的需求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

型材的基材为钢材，型材的背阳面设有一支撑部，支撑部设有一封闭型腔；支撑部上方设有一夹持槽，容纳光伏电池板边缘。

进一步特征，所述钢基材表面镀有金属防腐材料，金属防腐材料可以为锌、铬、铝、铝锌合金或锌镁铝合金等。

进一步特征，在所述的金属防腐材料上涂敷有非金属防腐层，所述非金属防腐层材料选自环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯、聚氯乙烯塑溶胶、聚氨酯、聚酰胺中的一种或两种以上的混合物。

进一步特征，所述型材为变形的G型型材。

进一步特征，所述型材由钢板或钢带冷弯成型制成，或由冷弯成型的钢制部件组装而成。

进一步特征，所述型材由冷弯成型的钢制部件铆接或使用螺丝或螺钉连接制成。

进一步特征，所述冷弯成型是指通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。

进一步特征，所述型材可由螺丝或者角码、角件连接组成光伏组件边框，安装在光伏电池板周边，形成光伏组件。安装时，所述型材夹持槽内涂有粘接胶或粘有胶带，裹住光伏电池板的边缘。所述边框提高了光伏组件的整体机械强度、保护了光伏电池板的边缘、结合粘接胶或胶带增强了光伏电池板的边缘密封度，并方便了光伏组件的安装和运输。