边框、光伏组件和光伏系统的制作方法

1.本实用新型涉及光伏组件领域，尤其涉及一种边框、光伏组件和光伏系统。


背景技术：

2.现有光伏组件中的背板面积会影响组件的成本；另外采用的铝合金边框的成本较高且在海边等岛屿上使用容易被海水腐蚀，影响后期的机械性能；因此需要开发一种新的边框。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于一种边框和光伏组件。
4.本实用新型的第一方面公开了一种边框，所述边框包括边框条，所述边框条顶部形成有安装槽，所述安装槽的顶侧和内侧分别形成有敞口，两个敞口连通以适用于层压件通过所述敞口配合于所述安装槽。
5.可选地，所述边框条包括两条相互平行的外侧板和内侧板，两条相互平行的上顶板和下底板，所述外侧板和所述内侧板与所述上顶板和所述下底板相互垂直，所述外侧板的一端与所述下底板的一端连接，所述内侧板的一端与所述上顶板连接，所述内侧板的另一端设置在所述下底板上，所述上顶板的另一端设置在所述外侧板上，高于所述内侧板的外侧板与所述上顶板之间形成所述安装槽。
6.进一步地，所述安装槽的高度为0.5-3.5mm；所述安装槽的宽度为10-30mm。
7.可选地，所述边框条为i型边框条或l型边框条；所述边框条延伸为长条形为所述i型边框条；所述边框条延伸包括第一子边框和第二子边框，所述第一子边框的长度一端与所述第二子边框的长度一端垂直连接的为l型边框条。
8.可选地，所述边框条的材质为玻璃纤维增强复合材料，优选地，所述边框条的材质为玻璃纤维环氧树脂基复合材料。
9.进一步地，所述边框条底部设置有容纳腔，所述容纳腔设有连接结构，所述连接结构用于与相邻所述边框条连接。
10.进一步地，所述边框条的顶部包括两条相互平行的外侧板和内侧板，两条相互平行的上顶板和下底板，所述外侧板和所述内侧板与所述上顶板和所述下底板相互垂直，所述外侧板的一端与所述下底板的一端连接，所述内侧板的一端与所述上顶板连接，所述内侧板的另一端设置在所述下底板上，所述上顶板的另一端设置在所述外侧板上，所述外侧板、所述下底板、所述内侧板和所述上顶板形成容纳腔。
11.进一步地，所述连接结构包括连接头或连接凹槽，所述连接头的至少部分从所述容纳腔中伸出，所述连接凹槽全部或部分形成在所述容纳腔的腔壁上，其中，所述连接头用于与相邻所述边框条的所述连接凹槽配合，所述连接凹槽用于与相邻所述边框条的所述连接头配合。
12.本实用新型的第二方面公开了一种光伏组件，包括：
13.如本实用新型的第一方面所述的边框，所述边框包括多个所述边框条，多个所述边框条首尾依次相连以形成方形环状结构，其中，多个所述边框条包括四条l型边框条和至少四条i型边框条。本实用新型的第三方面公开了一种光伏系统，应用于屋顶或车顶，采用如本实用新型的第二的光伏组件制备得到。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.（1）本实用新型采用敞口安装槽的边框，使得安装槽不会遮挡住玻璃上方的光照区域，因此玻璃四周不需要留白，玻璃的尺寸可以等于光伏组件的尺寸，由此可以节省玻璃、eva以及背板的面积，从而有效节省了组件的成本；此外，敞口安装槽也解决了现有“侧u”型安装槽的集雪、集灰问题，有效减少了集雪、集灰导致的组件的发电量损耗问题。
16.（2）本实用新型采用玻璃纤维增强复合材料的边框，由于复合材料价格低廉，且具有优异的耐酸碱性能和一定的机械性能，一方面解决了铝材质导致的海水腐蚀问题；另一方面其成本较低，进一步地降低了边框的成本。
17.（3）本实用新型采用新的连接方式，进一步增强了玻璃纤维增强复合材料的边框的强度，从而使其能有效应用，实用性强，易于工业化的生产。
18.（4）本实用新型的光伏组件和光伏系统，具有高的耐腐蚀性能，且采用复合材料的密度明显低于金属的密度，制造出的组件质量轻，适用于屋顶、车顶的领域，应用范围广泛。
附图说明
19.图1是本实用新型的边框条的一个实施例的横截面示意图；
20.图2是本实用新型的i型边框条的一个实施例的主视图示意图；
21.图3是本实用新型的l型边框条的一个实施例的主视图示意图；
22.图4是本实用新型的边框的一个实施例的安装示意图；
23.图5是现有技术的边框条的一个实施例的横截面示意图；
24.图6是现有技术的边框的一个实施例的安装示意图；
25.附图标记：
26.1-本发明边框；1
’‑
现有技术边框；10-边框条；10
’‑
现有技术的边框条；11
’‑
现有技术的连接件；101-外侧板；102-内侧板；103-上顶板；104-下底板；105-连接头；106-连接凹槽；10a-安装槽；10b-容纳腔；10’c-现有技术的安装槽。
具体实施方式
27.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
29.现有技术中，如图6所示，光伏组件的边框主要由边框条10’形成，边框条10’一般
为i型铝合金型材，如图5所示，边框条10’的顶部形成有安装槽10’c, 安装槽10’c为“侧u”型槽，玻璃卡在“侧u”型安装槽中，玻璃和边框条10’之间采用硅胶密封，由于“侧u”型安装槽会遮挡住玻璃上方的光照区域，因此在生产组件的过程中，需要将玻璃四周留空至少10mm以上，用于装在边框条10’的安装槽内；由此增加了玻璃面积以及玻璃上对应的eva、背板面积，增加了组件的成本。
30.此外，由于安装槽10’c的上端面覆盖住了玻璃，在户外使用过程中，靠近底部的边缘会集灰、集雪等，灰、雪等面积扩大到电池片表面会影响组件发电，最终导致组件发电量低。另外，采用的铝型材一方面成本较高，另一方面在海面上，海边等岛屿上使用容易被海水腐蚀，影响后期的机械性能。
31.对此，本发明的第一方面提供了一种边框，该边框成本低，耐腐蚀，发电量高，如图1-4所示：
32.边框1包括边框条10，边框条10顶部形成有安装槽10a，安装槽10a的顶侧和内侧分别形成有敞口，两个敞口连通以适用于层压件通过敞口配合于所述安装槽10a。由此，通过该安装槽10a对层压件（例如玻璃件、eva和背板的组合件）进行安装，由于该安装槽10a不会遮挡住玻璃上方的光照区域，因此玻璃四周不需要留白，玻璃的尺寸可以等于光伏组件的尺寸，由此可以节省玻璃、eva以及背板的面积，从而有效节省了组件的成本。
33.在一种可选的方式中，边框条10包括两条相互平行的外侧板101和内侧板102、两条相互平行的上顶板103和下底板104，外侧板101和内侧板102与上顶板103和下底板104相互垂直，外侧板101的一端与下底板104的一端连接，内侧板102的一端与上顶板103连接，内侧板102的另一端设置在下底板104上，上顶板103的另一端设置在外侧板101上，高于内侧板102的外侧板101与上顶板103之间形成安装槽10a。由此通过侧板之间的连接，形成了安装槽10a。外侧板101、上顶板103、内侧板102和下底板104可以是一体成型制备，也可以组装制备得到，本实用新型对此不作限定。
34.在一种可选的方式中，如图1所示，外侧板101与上顶板103形成的安装槽10a的高度为b，宽度为a。
35.其中，高度b的范围为0.5-3.5mm；例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm或3.5mm；高度b可限制住层压件的活动，使得层压件不会突出于边框。由此在搬用或者运输过程中，若发生与其他物体的碰撞会优先与边框碰撞，不会碰撞到玻璃，组件不容易破裂。因此，若高度太低，则不能限制住层压件和对玻璃进行保护；若高度太高，则在影响光照，且不利于排污；宽度a的范围为10-30mm；例如可以是10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm或30mm；宽度a主要防止玻璃移出边框1，若宽度过窄，则组件在受压时，可能会使得组件变形脱离边框；若宽度过宽，则增加成本。
36.在一种可选的方式中，如图2-3所示，边框条10为i型边框条或l型边框条；如图2所示，边框条延伸为长条形以使边框条形成为i型边框条；如图3所示，边框条包括第一子边框和第二子边框，第一子边框的长度一端与第二子边框的长度一端垂直连接，以使边框条形成为l型边框条。由此，可以通过不同的边框条10的设计，使得边框1的组成更加简单方便。
37.在一种可选的方式中，边框条10的材质为玻璃纤维增强聚合物；例如可以是玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料，采用环氧树脂与玻璃纤维组成，环氧树脂为有机多分子结
构，有优异的耐酸碱性能，玻璃纤维可以增加环氧树脂的机械强度，环氧树脂可以避免因为采用铝材质导致的海水腐蚀问题；且其成本较低，进一步地降低了边框1的成本。
38.现有技术中，如图6所示，边框1’的边框条10为i型的长条型材，材质为铝合金，边框条10’之间通过连接件11’，例如金属直角角码进行连接，金属角码通过螺钉或螺栓与边框条10’连接，金属角码主要通过在边框条10’外部进行固定连接，由于玻璃纤维增强聚合物的机械强度小于金属角码，因此其在通过金属角码的外部连接会导致边框条变形。
39.鉴于此，本实用新型中提出了一种新的连接方式。
40.边框条10底部设置有容纳腔10b，容纳腔设有连接结构，连接结构用于与相邻所述边框条连接，在一个具体的实施例中，如图1，容纳腔10b可以是由边框条10侧面的外侧板101、上顶板103、内侧板102和下底板104形成。
41.其中，如图2-3所示，连接结构包括连接头105和/或连接凹槽106；连接头105的至少部分从容纳腔10b中伸出，连接凹槽106全部或部分形成在容纳腔10b的腔壁上，连接头105用于与相邻边框条10的连接凹槽106配合，连接凹槽106用于与相邻边框条10的连接头105配合。
42.在一个具体的实施例中，边框条10的两端可以均设有连接头105或连接凹槽106，或者边框条10的两端也可以一端设有连接头105，另一端设有连接凹槽106；在边框条10形成边框1的过程中，相邻边框条10的两端采用不同的连接结构，例如其中一个边框条10连接头105与另一个边框条10的连接凹槽106配合，由此通过连接头105和连接凹槽106的配合实现边框的组装。
43.在一个可选的方式中，连接头105适于与相邻边框条10的连接凹槽106配合，连接凹槽106适于与相邻边框条10的连接头105配合；连接头105和连接凹槽106与容纳腔10b可以采用一体成型的方式制备，也可以采用与容纳腔10b组合加工的方式进行，利用采用螺栓、螺钉、卡接或者粘接的方式加工制备得到。通过在容纳腔内部设置连接结构，不仅防止了边框条的变形，且加强连接区域的强度。
44.其中一个边框条10的连接头105和另一个边框条10的连接凹槽106采用凸凹的方式配合连接，例如，如图2所示，连接头105为长方形薄板，连接头105包括薄板本体和凸出于薄板的凸出部，凸出部的高度方向为沿着下底板104到上顶板103的方向；连接凹槽106形成在外侧板101或内侧板102上，连接凹槽106为宽度略小于凸出部高度的凹坑，凹坑的宽度方向为沿着下底板104到上顶板103的方向；将连接头105通过一定的力度插入到连接凹槽106后，由于凸出部的高度略高于凹坑的宽度，连接头105不会再被抽出，实现了连接头和连接凹槽的配合连接，以实现相邻两个边框条10之间的固定。以上仅为本实用新型的一个实施例，本实用新型对于连接头和连接凹槽的具体设计不作限制，任何通过连接头和连接凹槽的连接模式实现相邻两个边框条10部之间的连接的方式都属于本实用新型的发明范围。
45.由此，通过在容纳腔10b槽中设置连接件，一方面实现了边框条10的连接，另一方面也加强了边框条10之间的强度。
46.在一个可选的方式中，连接头伸出所述容纳腔10b的长度为30~100mm；例如可以是30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm或100mm；连接凹槽的深度为30~100mm；例如可以是30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm或100mm。
47.本发明的第二方面提供了一种光伏组件，如图4所示，光伏组件包括本发明第一方面公开的一种边框1，边框1包括多个边框条10，多个边框条10首尾依次相连以形成方形环状结构，例如可以是长方形或正方形；其中，多个边框条10包括四条l型边框条10和至少四条i型边框条10。
48.如图4所示，光伏组件采用四条l型边框条10和四条i型边框条10组成；其中每条边框条10的一端设置有连接头105，另一端设置有连接凹槽106，在连接过程中，相邻边框条10的一段连接头105与另一端的连接凹槽106配合连接，实现光伏组件的组装。
49.通过多组边框条10之间的连接，可以加强边框1之间的强度，使得组件的安装更加稳固。
50.在一种可选的方式中，边框条10的材质为玻璃纤维增强聚合物。由于边框条10的材质为聚合物，其强度低于铝合金边框，在安装过程中，若直接采用较长的i型边框条10与l型安装件组合，则可能导致长度太长由于重力的影响存在变形的可能，通过多条i型边框条10的组合安装，连接件的结合会加强接头处的强度从而使得整个光伏边框1的强度更高，防止边框条变形。而聚合物的材质可有效避免海水的腐蚀，且进一步降低了光伏组件的成本。
51.在一种可选的方式中，l型边框1的第一边框条和第二边框条的长度可以相等也可以不相等，第一边框条和第二边框条的边长长度为100-700mm；例如可以是100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm或700mm；当边框条采用复合材料制备时，若边长太长，则边框条容易变形。此外，通过不同的边框条的设计也可以增加光伏组件制备的多样性，使其适用于不同型号的光伏组件。
52.本实用新型中光伏组件的主要制备过程如下：
53.步骤一：首先根据玻璃大小，选取四条l形边框条10和至少四条i型边框条10，其中，边框条10分别具有连接头105和连接凹槽106，通过连接头105和连接凹槽106将l形边框条10和i型边框条10连接形成内框；内框的尺寸等于或大于玻璃的尺寸；
54.步骤二：在边框条10的安装槽10a的上顶板103上涂抹硅胶或者玻璃胶；
55.步骤三：将层压件放置在边框条10的安装槽10a上进行层压。
56.本实用新型的第三方面公开了一种光伏系统，应用于屋顶或车顶，采用如本实用新型的第二的光伏组件制备得到。本实用新型的光伏系统，具有高的耐腐蚀性能，且采用复合材料的密度明显低于金属的密度，制造出的组件质量轻，适用于屋顶、车顶的领域，应用范围广泛。
57.下面参考几个具体的实施例详细描述本实用新型公开的边框和光伏组件。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。
58.实施例一：
59.选取玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料制备的4条l型边框条10和4条i型边框条10，l型边框条10的角度为90度，两边的边长相等为519mm，边框条10的一端设置有连接头，另一端设置有与相邻边框条10相配合的连接凹槽；i型边框条10的长度为528 mm，边框条10的顶部形成有安装槽，安装槽的高度a为1.0mm，安装槽的宽度为15mm；l型边框条10和i型边框条10按照如图1所示的顺序，两条l型边框条10形成短边，两条l型边框条10和2条i型边框条10形成长边，通过连接头和连接凹槽连接在一起形成了边框。
60.在边框条10的安装槽上涂抹硅胶，将尺寸2089 mm
×
1032 mm的层压件依次放置在
安装槽上，由此得到了光伏组件。
61.实施例二：
62.与实施例一不同的是，选取4条l型边框条10和6条i型边框条10，两条l型边框条10和1条i型边框条10形成短边，两条l型边框条10和2条i型边框条10形成长边。
63.实施例三：
64.与实施例一不同的是，选取4条l型边框条10和6条i型边框条10，两条l型边框条10形成短边，两条l型边框条10和3条i型边框条10形成长边。
65.尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”（comprising）一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
66.尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。