[发明专利]一种金属板、金属屋面及BIPV系统

说明书

本发明公开一种金属板、金属屋面及BIPV系统，涉及光伏技术领域，以提高金属板的使用寿命。该金属板包括钢基板和设在钢基板表面的镀层；钢基板的化学成分包括C、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Mo、以及余量的铁和不可避免的杂质；镀层的化学成分包括Al、Mg、以及余量的Zn和不可避免的杂质。本发明提供的金属板、金属屋面用于制作BIPV系统。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种金属板、金属屋面及BIPV系统。

背景技术

光伏建筑一体化(BIPV)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。

目前，光伏双玻组件的线性功率输出的质保时间长达30年，其实际使用寿命大于30年。而现有技术中，碳钢金属板制作的金属屋面的使用寿命小于20年，金属屋面与光伏组件寿命不匹配的问题，会大幅缩短整个BIPV系统的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属板、金属屋面及BIPV系统，以提高金属板的使用寿命。

第一方面，本发明提供一种金属板。该金属板包括钢基板和设在钢基板表面的镀层；

钢基板的化学成分包括C、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Mo、以及余量的铁和不可避免的杂质；

镀层的化学成分包括Al、Mg、以及余量的Zn和不可避免的杂质。

采用上述技术方案时，一方面，金属板的镀层含有Al和Mg元素。在大气环境中，镀层中的Al和Mg元素接触空气后，会自身氧化形成致密的氧化膜。这层致密的氧化膜位于镀层的表面，也就是金属板的表面，可以作为物理屏障，起到保护镀层和钢基板不被腐蚀的作用。另一方面，金属板的钢基板含有Cr、Ni、Cu、Mo、P元素。当镀层消耗完，钢基板的表面接触大气环境时，Cr、Ni、Cu、Mo和P元素会与空气接触发生化学反应，在钢基板的表面形成锈层。该锈层致密性较好且与钢基板的附着力较强，可以阻挡空气中的腐蚀性介质接触钢基板，从而可以抑制钢基板的腐蚀问题，延长钢基板的使用寿命。

本发明将上述的镀层和钢基板结合在一起。在金属板实际使用过程中，镀层表面的氧化膜、作为牺牲阳极的镀层、钢基板表面的锈层和钢基体先后作为保护结构起到抗腐蚀的作用。多层保护结构的联合作用下，可以大大延长金属板的使用寿命，使得金属板的寿命大于30年。

在一些实现方式中，钢基板的化学成分还包括Si。在钢基板浸镀形成镀层的过程中，Si可以抑制钢基板中的杂质元素Fe与镀液(镀层)中Al发生反应，避免形成Fe和Al的金属间化合物。而Fe和Al的金属间化合物硬脆性强，在钢基板成型加工中容易引发开裂问题，导致镀层与钢基板之间的附着力下降。本发明在钢基板中加入Si，一方面可以避免镀液中加入Si时，多元金属间化合物使镀层塑性下降、复杂成型时镀层容易开裂的问题，从而可以提高镀层的塑性，确保镀层的性能。另一方面可以避免镀液熔点升高，避免浸镀工序能耗的增加，可以有效的控制浸镀工艺能耗，降低成本。

在一些实现方式中，Si在钢基板中的质量百分含量的100倍与Al在镀层中的质量百分含量之比为1.8～4.2。此时，Si的添加量与Al的添加量较为匹配，可以较好的起到抑制Fe与Al反应的作用。

在一些实现方式中，Si在钢基板中的质量百分含量的100倍与Al在镀层中的质量百分含量之比为2～3.5。此时，当Si和Al的添加量满足该范围，一方面可以起到较优的抑制Fe与Al反应的作用，另一方面，可以避免Si含量过大对钢基板的不利影响。