專利名稱：一種光伏組件邊框用型材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能材料制造領(lǐng)域，特別涉及太陽能光伏組件邊框用型材。
背景技術(shù)：
通過光生伏特效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的光伏發(fā)電技術(shù)在最近幾年獲得高速發(fā)展。一般來說，多片光伏電池封裝在一起，形成一件光伏組 件。多件光伏組件連接在一起，安裝在野外，組成一座太陽能電站?；蛘咭患蚨嗉夥M件連接在一起，安裝在屋頂，組成一個(gè)戶用發(fā)電系統(tǒng)。為了方便野外或屋頂支架安裝，一般會(huì)在封裝有多片光伏電池的電池板周邊安裝上邊框，形成光伏組件。這些邊框也起到加強(qiáng)組件機(jī)械強(qiáng)度的作用，使得組件在大風(fēng)或大雪的條件下不會(huì)損壞?，F(xiàn)有光伏組件的邊框用鋁合金型材制成。鋁合金型材的一個(gè)重要的原料是鋁，主要采用電解鋁得到?，F(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)一般采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在9500C _970°C下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，即電解?，F(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)每噸鋁錠大約需要2噸左右氧化鋁。另外電解鋁的耗電大約為每噸HOOOKwh到16000Kwh。電解得到的鋁液經(jīng)凈化澄清后，澆鑄成鋁錠。由于純鋁的機(jī)械強(qiáng)度比較差，為了提升型材的機(jī)械強(qiáng)度，需加入一些添加劑，形成鋁合金。一般根據(jù)需要添加一定量的鎂和硅。鋁合金型材生產(chǎn)制造的過程簡要如下。首先，電解得到的高純度的鋁錠，加入鋁硅合金錠、鎂錠在730°C _750°C下加熱熔煉以及鑄造，得到鋁合金棒。鋁合金棒加熱到450°C左右，采用規(guī)定的模具，用擠壓機(jī)擠壓出各種規(guī)格的型材。為了提升鋁合金型材的抗腐蝕性能，會(huì)通過陽極氧化的方式，在鋁合金基材表面生成一層致密的氧化鋁保護(hù)層。為了進(jìn)一步加強(qiáng)防腐作用，在氧化鋁保護(hù)層外可通過電泳涂漆的方式涂上一層防腐漆，例如丙烯酸樹脂。由上可見，鋁合金型材的制造過程中，電解鋁的生產(chǎn)，鋁合金棒的熔煉和鑄造，以及型材的擠出等工序能耗比較大。使用鋁合金型材制作光伏組件邊框，不符合光伏組件綠色能源產(chǎn)品的特點(diǎn)。光伏組件發(fā)出的電，會(huì)有相當(dāng)一部分用于補(bǔ)償鋁合金型材生產(chǎn)過程中消耗的能量。為了使組件的生產(chǎn)過程中能耗更低，本發(fā)明采用鋼為基材制作光伏組件邊框用型材。鋼是是對(duì)含碳量質(zhì)量百分比介于O. 02%至2. 04%之間的鐵合金的統(tǒng)稱。從生鐵冶煉加工成為鋼材，需要降低生鐵中的碳含量，除去硫、磷等雜質(zhì)，并加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪??；镜姆磻?yīng)為，利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用氧化劑(一般用純氧氣)把生鐵中過多的碳和其他雜質(zhì)氧化除去。鋼材的生產(chǎn)能耗小，強(qiáng)度高，更適合制作光伏組件用型材。但是一般鋼材耐大氣環(huán)境腐蝕性差。鋼材的密度大，是鋁合金的3倍左右，制作出來的型材一般比較重。另外，鋼材很難使用擠出成型工藝得到尺寸精密的型材。以上缺陷制約了鋼制型材用于光伏組件
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以鋼為基材制作光伏組件邊框用型材，該型材耐大氣環(huán)境腐蝕,25-30年戶外使用不會(huì)產(chǎn)生影響組件使用的腐蝕問題。該型材重量輕，與現(xiàn)有光伏組件用鋁型材相當(dāng)。該型材可以大規(guī)模高精度低成本生產(chǎn)，滿足太陽能產(chǎn)業(yè)的需求。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的型材的基材為鋼材，型材的背陽面設(shè)有一支撐部，支撐部設(shè)有一封閉型腔；支撐部上方設(shè)有一夾持槽，容納光伏電池板邊緣。進(jìn)一步特征，所述鋼基材表面鍍有金屬防腐材料，金屬防腐材料可以為鋅、鉻、鋁、鋁鋅合金或鋅鎂鋁合金等。進(jìn)一步特征，在所述的金屬防腐材料上涂敷有非金屬防腐層，所述非金屬防腐層材料選自環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯、聚氯乙烯塑溶膠、聚氨酯、聚酰胺中的一種或兩種以上的混合物。
進(jìn)一步特征，所述型材為變形的G型型材。進(jìn)一步特征，所述型材由鋼板或鋼帶冷彎成型制成，或由冷彎成型的鋼制部件組裝而成。進(jìn)一步特征，所述型材由冷彎成型的鋼制部件鉚接或使用螺絲或螺釘連接制成。進(jìn)一步特征，所述冷彎成型是指通過順序配置的多道次成型軋輥，把卷材、帶材等金屬板帶不斷地進(jìn)行橫向彎曲，以制成特定斷面的型材。進(jìn)一步特征，所述型材可由螺絲或者角碼、角件連接組成光伏組件邊框，安裝在光伏電池板周邊，形成光伏組件。安裝時(shí)，所述型材夾持槽內(nèi)涂有粘接膠或粘有膠帶，裹住光伏電池板的邊緣。所述邊框提高了光伏組件的整體機(jī)械強(qiáng)度、保護(hù)了光伏電池板的邊緣、結(jié)合粘接膠或膠帶增強(qiáng)了光伏電池板的邊緣密封度，并方便了光伏組件的安裝和運(yùn)輸。本發(fā)明使用鋼為基材來制作光伏組件邊框用型材，強(qiáng)度高，采用該型材的光伏組件可用于有大風(fēng)或大雪的地區(qū)。使用鋼為基材，鋼材冶煉過程中能耗較電解鋁生產(chǎn)過程小。冷彎成型是一種節(jié)材、節(jié)能、高效的工藝，可為太陽能產(chǎn)品大量快速提供高質(zhì)量的型材。使用薄壁鋼材，可以保證型材截面積小，型材線密度(單位長度的質(zhì)量)低，所組成的邊框重量輕。所用鋼材經(jīng)過表面防腐處理，可以在戶外長期使用，保證組件長期使用可靠性。


圖I是本發(fā)明的型材的實(shí)施例I截面示意圖。圖2是本發(fā)明的型材的實(shí)施例2截面示意圖。圖3是本發(fā)明的型材的實(shí)施例3截面示意圖。圖4是本發(fā)明的型材的實(shí)施例4截面示意圖。圖5是光伏組件背面示意圖。圖中11支撐部；12夾持槽；13光伏電池板；14封閉型腔；15粘接膠或膠帶；16型材連接咬口 ；17支腳；21內(nèi)向折彎；41 “L”型部件；42鉚釘；51組件邊框。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例I
如圖I所示，一種光伏組件邊框用型材。圖5是光伏組件背面示意圖，圖I是圖5中組件邊框51截面1-1的示意圖。該型材特征在于( I)使用鋼板或鋼帶冷彎成型制成。(2)所述鋼板或鋼帶，表面鍍有金屬防腐層，為鋅層、鉻層、鋁層、鋁鋅合金層或鋅鎂鋁合金層；在金屬防腐層外涂敷有非金屬防腐層，非金屬防腐層材料選自環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、硅改性聚酯、偏聚二氟乙烯、聚氯乙烯塑溶膠、聚氨酯、聚氨酯、聚酰胺中的一種或兩種以上的混合物。(3)所述型材截面為變形的“G”字型。背陽面設(shè)有一支撐部11，用于支撐光伏電池板。所述支撐部上方設(shè)有一夾持槽12，用于夾持光伏電池板13，光伏電池板的邊緣嵌設(shè)在夾持槽內(nèi)。支撐部設(shè)有一封閉型腔14，用于加強(qiáng)型材的抗扭曲強(qiáng)度。(4)夾持槽內(nèi)涂有粘接膠或粘有膠帶15，裹住光伏電池板的邊緣，起固定、密封和 緩沖減振的作用。(5)構(gòu)成型材的鋼板或鋼帶兩端在夾持槽上方咬合連接，16為型材連接咬口。(6)型材支撐部下端設(shè)有一水平向內(nèi)延伸出的支腳17，該內(nèi)向延伸支腳上可沖孔，作為安裝孔和接地孔。實(shí)施例2如圖2所示，一種光伏組件邊框用型材。圖5是光伏組件背面示意圖，圖2是圖5中組件邊框51截面1-1的示意圖。該型材與實(shí)施例I不同在于型材無連接咬口。鋼板或鋼帶一端在夾持槽下側(cè)靠近支撐部外側(cè)豎梁處向下折彎；鋼板或鋼帶另一端在夾持槽上側(cè)靠近光伏電池板正表面處有一內(nèi)向折彎21。該內(nèi)向折彎將鋼板或鋼帶的斷口埋入粘接膠或膠帶中。實(shí)施例3如圖3所示，一種光伏組件邊框用型材。圖5是光伏組件背面示意圖，圖3是圖5中組件邊框51截面1-1的示意圖。該型材與實(shí)例2不同在于型材支撐部下端無水平向內(nèi)延伸支腳。實(shí)施例4如圖4所示，一種光伏組件邊框用型材。圖5是光伏組件背面示意圖，圖4是圖5中組件邊框51截面1-1的示意圖。該型材與實(shí)例I不同在于(I)型材由一 “G”型部件和一 “L”型部件41組裝而成，兩者由鉚釘42鉚接在一起。兩部件都由鋼板或鋼帶冷彎成型。兩部件表面鍍有金屬防腐層，金屬防腐層上涂敷有非金屬防腐層。(2)構(gòu)成型材的“G”形部件的鋼板或鋼帶兩端通過咬口 16連接，形成封閉型腔，咬口位于型腔的內(nèi)側(cè)豎梁處。
權(quán)利要求
1.ー種光伏組件邊框用型材，其特征在干，型材的基材為鋼材，型材的背陽面設(shè)有一支撐部，支撐部設(shè)有一封閉型腔；支撐部上方設(shè)有ー夾持槽，容納光伏電池板邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，所述鋼材基材表面鍍有金屬防腐材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，金屬防腐材料為鋅、鉻、鋁、鋁鋅合金或鋅鎂鋁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，所述的金屬防腐材料上涂敷有非金屬防腐層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，所述的非金屬防腐層材料選自環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯、硅改性聚酯、偏聚ニ氟こ烯、聚氯こ烯塑溶膠、聚氨酷、聚酰胺中的ー種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，所述型材為變形的G型型材。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，所述型材由鋼板或鋼帶冷彎成型制成，或由冷彎成型的鋼制部件組裝而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光伏組件邊框用型材，其特征在于，所述型材由冷彎成型的鋼制部件鉚接或使用螺絲或螺釘連接制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光伏組件邊框用型材，該型材使用鋼板或者鋼帶，經(jīng)過冷彎成型制成，或由冷彎成型的部件組裝制成。該型材在冷彎成型之前或之后進(jìn)行表面防腐處理。所述型材背陽面設(shè)有一支撐部，所述支撐部設(shè)有一型腔；所述支撐部上方設(shè)有一夾持槽，容納光伏電池板邊緣。本發(fā)明所述型材較現(xiàn)有光伏組件用鋁合金型材，生產(chǎn)能耗小，強(qiáng)度高，成本低。
文檔編號(hào)H01L31/048GK102760782SQ20121018254
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者丁鋒 申請(qǐng)人:丁鋒