专利名称：光伏组件边框及其组装方法
技术领域：
本发明涉及光伏产业技术领域，特别是涉及一种光伏组件边框。此外，本发明还涉及一种上述光伏组件边框的组装方法。
背景技术：
目前的光伏组件是通过电池片焊接-电池串敷设-EL测试-层压-EL测试-装框的工艺来制作完成的，其中的电池片焊接就是将同等大小的多张电池片焊接成电池串，再将电池串按照顺序敷设在放好EVA材料的玻璃上面，并将这些电池串按规则并联在一起，在敷设好的半成品上面加上一层EVA再加上背板，先经过EL测试合格品通过层压机，高温熔化EVA，使玻璃、电池片、背板粘接在一起，由于层压后的组件质地比较脆不易安装，需要安装铝制的边框，用于保护层压好的组件，并且方便安装。所有光伏组件均安装在室外，而且使用期限要保证在最低25年，恶劣的条件对组件质量要求特别高，因为恶劣天气导致的·边框问题是影响组件质量的重要原因之一。现有的边框有两个长边框、两个短边框和四个角键组合而成，长边框和短边框差别在于长度不同，除长度外，其他结构均相同。现有的边框结构包括胶槽、通孔、安装边，胶槽的作用是灌入硅胶安装层压后的组件，硅胶的作用是将层压后组件固定在胶槽内，通孔的两头用来安装角键，利用冲刀在通孔的外边冲出的铆点，将角键铆死在通孔内，安装边可以将光伏组件安装固定在安装支架上。边框的组合方式有两种，分别为间隙配合和过盈配合。间隙配合间隙配合是将铝制的四个边框(两长两短)提前在安装层压后组件的胶槽中打好硅胶，将四个角键分别安装在两个短边框的两边预先设置的通孔内，然后将安装好角键的两个短边框和两个长边框预组在层压后的组件上。预组是将每个角键的另一个边都会插入到长边框的通孔中，这样头尾相接，四个边框正好组成一个长方形，层压后组件被安装到四个边框预先设置的胶槽内，预组框以后的组件放到组框机上，在四个边上安装角键的位置冲出两个铆点，以角键为连接部分将四个边框连接起来，组框完成。过盈配合过盈配合与间隙配合的不同点在于角键预先铆接在短边上，长边的两头提前铆好的铆点，装框步骤同样是打胶、预组，唯一不同的是不需要组框机完成冲角这一动作，因为长边框上已经提前铆好铆点，角键已经铆死在短边框上，只需要利用机械力将角键推到底，这样提前铆好的铆点就将角键卡死，装框完成。上述的两种边框组装方式都是通过预组来完成边框的连接，而每一根边框安装层压后组件的胶槽都要大于层压后组件的厚度，上下间隙是硅胶来密封，这种装框方式安装后，位于组件下方的硅胶受力，长时间处在恶劣环境下，上下两侧缝隙硅胶受力不均匀，容易出现硅胶裂开或者硅胶开封，导致更多的氧化物进入硅胶内部氧化，这样的后果就会造成组件在安装槽中的活动量越来越大，直至组件报废。其次，两种配合方式都是通过铆角来完成边框之间的固定的，在恶劣环境下，尤其是在大风的环境下，冲击力大，组件中间部分比较柔软，来回震动，边框之间只靠四个角上的铆点来起到连接作用，铆角部分受力大，很容易出现边框脱离现象，同时震动也会导致硅胶开裂，进而造成组件报废。因此，设计一种合适的光伏组件边框，以提高光伏组件的质量，延长光伏组件的使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏组件边框，该边框能有效提高光伏组件的质量，延长光伏组件的使用寿命，提高光伏组件的可靠性。本发明的另一目的是提供一种上述光伏组件边框的组装方法。为实现上述发明目的，本发明提供一种光伏组件边框，包括相互配合的第一框体和第二框体，所述第一框体和所述第二框体分别自光伏电池组的正面和背面夹持所述光伏电池组，且两者与所述光伏电池组之间均设有弹性密封圈。
优选地，所述第一框体和所述第二框体均设有安装所述弹性密封圈的凹槽，所述弹性密封圈的截面高度大于所述凹槽的深度。优选地，所述第一框体具有第一配合部，所述第二框体具有第二配合部，所述第一配合部和所述第二配合部设有相互卡合的齿形滑槽，该齿形滑槽沿所述边框的配合边延伸。优选地，所述齿形滑槽均具有直角边和斜边，且第一配合部上的直角边与斜边的夹角与第二配合部上的直角边与斜边的夹角相等。优选地，所述第一框体具有与所述第一配合部固接的第一夹持部，该第一夹持部与所述光伏电池组之间设有容纳粘胶的第一胶槽；所述第二框体具有与所述第二配合部固接的第二夹持部，该第二夹持部与所述光伏电池组之间设有容纳粘胶的第二胶槽。优选地，所述第一胶槽的外侧设有与所述齿形滑槽延伸方向相同的第一阻胶边，所述第二胶槽的外侧设有与所述齿形滑槽延伸方向相同的第二阻胶边，所述第一阻胶边的内侧边与所述第二阻胶边的外侧边相抵，所述第二阻胶边的内周尺寸等于所述光伏电池组的外周尺寸。优选地，所述第二阻胶边的端部为楔形。优选地，所述第二框体还包括与所述第二配合部固定连接的安装部。本发明还提供一种光伏组件边框的组装方法，包括以下步骤在第一框体的凹槽和第二框体的凹槽中分别安装弹性密封圈；在第二胶槽内注射粘胶后安装光伏电池组；在第一胶槽内注射粘胶；固定第二框体，抬起第一框体并调整与第一框体的相对平行度和位置，使第一配合部和第二配合部位置对应；推动第一框体，完成第一框体和第二框体的组装。本发明所提供的光伏组件边框，包括相互配合的第一框体和第二框体，与现有技术不同的是，所述第一框体和所述第二框体分别自光伏电池组的正面和背面夹持所述光伏电池组，且两者与所述光伏电池组之间均设有弹性密封圈。在组装光伏组件时，弹性密封圈先接触玻璃，施加一定的力后，弹性密封圈就会发生形变，将玻璃与边框之间的缝隙填满，光伏电池组的正面和背面均设有弹性密封圈，可以有效限定光伏电池组在边框中的位置，光伏电池组在边框内的活动量保持不变，有效防止组件晃动，减少粘胶开裂的可能，从而保护光伏电池组，有效降低光伏组件报废的可能，延长光伏组件的使用寿命。在一种优选的实施方式中，所述第一框体具有第一配合部，所述第二框体具有第二配合部，所述第一配合部和所述第二配合部设有相互配合的齿形滑槽，该齿形滑槽沿所述边框的配合边延伸。光伏组件边框组装时，第一框体上的齿形滑槽与第二框体上的齿形滑槽沿配合边卡合，分别从光伏电池组的正面和背面夹持光伏电池组，完成组装。此连接方式不需要用铆钉，在光伏电池组的四周受力均匀，没有局部集中受力，边框脱离的可能性大幅度降低，光伏组件的可靠性明显提高，使用寿命更长。在另一种优选的实施方式中，所述第一框体具有与所述第一配合部固接的第一夹持部，该第一夹持部与所述光伏电池组之间设有容纳粘胶的第一胶槽；所述第二框体具有与所述第二配合部固接的第二夹持部，该第二夹持部与所述光伏电池组之间设有容纳粘胶的第二胶槽。组装光伏组件时，在第一胶槽和第二胶槽内涂上粘胶，使第一夹持部与光伏电池组之间充满粘胶，第二夹持部与光伏电池组之间也充满粘胶，经过固化，光伏电池组会通过粘胶与边框粘接到一起，不仅可以固定光伏电池组与边框之间的相对位置，而且可以密 封，防止氧化物进入粘胶内部，避免粘胶氧化，使边框与光伏电池组组装更稳定可靠，进一步提高光伏组件的可靠性，延长光伏组件的使用寿命。在提供上述光伏组件边框的基础上，本发明还提供一种上述光伏组件边框的组装方法。
图I为本发明所提供光伏组件边框一种具体实施方式
的剖面结构示意图；图2为本发明所提供第一框体一种具体实施方式
的剖视图；图3为图2所示第一框体的整体结构示意图；图4为本发明所提供第二框体一种具体实施方式
的剖视图；图5为图4所示第二框体的整体结构示意图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种光伏组件边框，该边框能有效提高光伏组件的质量，延长光伏组件的使用寿命，提高光伏组件的可靠性。本发明的另一核心是提供一种上述光伏组件边框的组装方法。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图I至图5，图I为本发明所提供光伏组件边框一种具体实施方式
的剖面结构示意图；图2为本发明所提供第一框体一种具体实施方式
的剖视图；图3为图2所示第一框体的整体结构示意图；图4为本发明所提供第二框体一种具体实施方式
的剖视图；图5为图4所示第二框体的整体结构示意图。需要说明的是，本文所述的光伏组件，包括光伏组件边框(简称边框，下同)和光伏电池组，即本文所要求保护的光伏组件边框是光伏组件的一部分。另外，下文所述的第一框体和第二框体，均可以利用铝材一次成型，其外形结构可以与现有的长方形相似，即均有两个长边两个短边，本文所述的改进，在于通过改变第一框体和第二框体的截面形状，来改变光伏组件的结构和组装方法。本发明所提供的光伏组件边框，包括相互配合的第一框体I和第二框体2，与现有技术不同的是，第一框体I和第二框体2分别自光伏电池组3的正面和背面夹持光伏电池组3，且两者与光伏电池组3之间均设有弹性密封圈4。在组装光伏组件时，弹性密封圈4先接触光伏电池组3的玻璃，施加一定的力后，弹性密封圈4就会发生形变，将玻璃与边框之间的缝隙填满，光伏电池组3的正面和背面均设有弹性密封圈4，可以有效限定光伏电池组3在边框中的位置，光伏电池组3在边框内的活动量保持不变，有效防止组件晃动，减少粘胶开裂的可能，从而保护光伏电池组3，有效降低光伏组件报废的可能，延长光伏组件的使用寿命。具体地，可以在第一框体I和第二框体2上设置凹槽5，用以容纳弹性密封圈4，且弹性密封圈4的截面高度大于凹槽5深度，使弹性密封圈4安装进凹槽5后，部分在凹槽5内，部分在凹槽5外。这样,第一框体I和第二框体2夹持光伏电池组3时,凹槽5外的部 分弹性密封圈4受挤压变形，起到固定和密封的作用。具体的实施方式中，弹性密封圈4可以是O型橡胶圈，第一框体I和第二框体2上的凹槽5可以是半圆槽。 进一步地，第一框体I具有第一配合部11，第二框体2具有第二配合部21，第一配合部11和第二配合部21设有相互配合的齿形滑槽6，该齿形滑槽6沿边框的配合边延伸。光伏组件边框组装时，第一框体I上的齿形滑槽6与第二框体2上的齿形滑槽6沿配合边卡合，分别从光伏电池组3的正面和背面夹持光伏电池组3，完成组装。此连接方式不需要用铆钉，在光伏电池组3的四周受力均匀，没有局部集中受力，边框脱离的可能性大幅度降低，光伏组件的可靠性明显提高，使用寿命更长。显然，上文所述的配合边，可以是长方形边框的长边，也可以是长方形边框的短边，或者同时包括长边和短边。即齿形滑槽6可以分别在光伏组件边框的部分框体上，也可以分布在全部框体上。齿形滑槽6的结构可以有很多种，如图2和图4所示，图中所示的齿形均具有直角边和斜边，且第一配合部11上的直角边与斜边的夹角与第二配合部21上的直角边与斜边的夹角相等，以便两个齿形滑槽6严密卡合。组装第一框体I和第二框体2时，两个齿形滑槽6相对应的直角三角形最初斜面接触，由于斜边存在着一定的角度，可以产生相对滑动，滑动过一个三角形以后，由于材料的张力，三角形直角边就会相接触，这样，这个三角形就无法反方向运动，两者卡死在一起，稳定牢固，不易解体，确保光伏组件的可靠性。在一种优选的实施方式中，第一框体I具有与第一配合部11固接的第一夹持部12，该第一夹持部12与光伏电池组3之间设有容纳粘胶(如常用的硅胶)的第一胶槽13 ;第二框体2具有与第二配合部21固接的第二夹持部22，该第二夹持部22与光伏电池组3之间设有容纳粘胶的第二胶槽23。组装光伏组件时，在第一胶槽13和第二胶槽23内涂上粘胶，使第一夹持部12与光伏电池组3之间充满粘胶，第二夹持部22与光伏电池组3之间也充满粘胶，经过固化，光伏电池组3会通过粘胶与边框粘接到一起，不仅可以固定光伏电池组3与边框之间的相对位置，而且可以密封，防止氧化物进入粘胶内部，避免粘胶氧化，使边框与光伏电池组3组装更稳定可靠，进一步提高光伏组件的可靠性，延长光伏组件的使用寿命。进一步的技术方案中，还可以在第一胶槽13的外侧设置与齿形滑槽6延伸方向相同的第一阻胶边14，并在第二胶槽23的外侧设置与齿形滑槽6延伸方向相同的第二阻胶边24，第一阻胶边14的内侧边与第二阻胶边24的外侧边相抵，第二阻胶边24的内周尺寸等于光伏电池组3的外周尺寸。即第二阻胶边24的端部241伸入第一胶槽13中，光伏电池组3的外周与第二阻胶边24贴合。如图2和图4所示，阻胶边的作用在于第一框体I和第二框体2上的两个阻胶边相互交错运动时，第一胶槽13内涂好的粘胶受第二阻胶边24及光伏电池组3挤压后，向第二阻胶边24两边挤压，第一阻胶边14会阻止粘胶向外大面积扩散，使两个阻胶边之间的缝隙被粘胶填满，起到密封的作用，防止粘胶氧化。其中，第二阻胶边24的端部241可以为楔形，即端部241为有一定斜度的尖角，以便组装时第二阻胶边24可以方便地进入预先涂好的粘胶中，使粘胶分在第二阻胶边24的两面粘接，同时还减小了第二阻胶边24与粘胶接触时产生的阻力。 这样，本发明所提供的光伏组件边框，利用O型橡胶圈和粘胶双层密封，即在装框时边框会将光伏电池组3挤压在中间，O型橡胶圈受挤压后变形，将边框与光伏电池组3之间的缝隙堵死，起到第一道密封；同时，边框内部充满粘胶，粘胶固化后起到第二道密封，并且橡胶O型圈在保护光伏电池组3的同时还能够有效的保护内部硅胶。由于橡胶本身的特性，摩擦力大，受力压缩后橡胶与光伏电池组3紧密接触，加上粘胶的粘结力，可以增加光伏电池组3在边框内的牢固度，即使在大风等恶劣天气的环境下也可以有效的避免光伏组件使用过长时间，而导致的粘胶开裂形成的光伏电池组3在框内眶动的结果，极大的保护了光伏电池组3的安全性。而且，此类边框可以利用一次成型的第一框体I和第二框体2，分别从光伏电池组3的上、下而夹持，四周的边框为一个整体，不存在铆点铆接，利用机械滑槽结构，将第一框体I和第二框体2之间的连接力由原来只有四个角受力平均分散到了四周边框上，边框受力更加均匀，牢固度更高，更有利于恶劣天气下的使用。同时，第二框体2还可以包括与第二配合部21固定连接的组装部25，光伏组件组装完成后，可以通过组装部25连接到支架上，为光伏组件组装提供便利。除了上述边框，本发明还提供一种上述光伏组件边框的组装方法，该组装方法包括以下几步SI I、在第一框体I的凹槽5和第二框体2的凹槽5中分别安装弹性密封圈4 ；S12、在第二胶槽23内注射硅胶后安装光伏电池组3 ；S13、在第一胶槽13内注射硅胶；S14、固定第二框体2，抬起第一框体I并调整与第一框体I的相对平行度和位置，使第一配合部11和第二配合部21位置对应；S15、推动第一框体1，完成第一框体I和第二框体2的配合。以上对本发明所提供的光伏组件边框及其组装方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种光伏组件边框，包括相互配合的第一框体和第二框体，其特征在于，所述第一框体和所述第二框体分别自光伏电池组的正面和背面夹持所述光伏电池组，且两者与所述光伏电池组之间均设有弹性密封圈。
2.根据权利要求I所述的光伏组件边框，其特征在于，所述第一框体和所述第二框体均设有安装所述弹性密封圈的凹槽，所述弹性密封圈的截面高度大于所述凹槽的深度。
3.根据权利要求I或2所述的光伏组件边框，其特征在于，所述第一框体具有第一配合部，所述第二框体具有第二配合部，所述第一配合部和所述第二配合部设有相互卡合的齿形滑槽，该齿形滑槽沿所述边框的配合边延伸。
4.根据权利要求3所述的光伏组件边框，其特征在于，所述齿形滑槽均具有直角边和斜边，且第一配合部上的直角边与斜边的夹角与第二配合部上的直角边与斜边的夹角相坐寸ο
5.根据权利要求3所述的光伏组件边框，其特征在于，所述第一框体具有与所述第一配合部固接的第一夹持部，该第一夹持部与所述光伏电池组之间设有容纳粘胶的第一胶槽；所述第二框体具有与所述第二配合部固接的第二夹持部，该第二夹持部与所述光伏电池组之间设有容纳粘胶的第二胶槽。
6.根据权利要求5所述的光伏组件边框，其特征在于，所述第一胶槽的外侧设有与所述齿形滑槽延伸方向相同的第一阻胶边，所述第二胶槽的外侧设有与所述齿形滑槽延伸方向相同的第二阻胶边，所述第一阻胶边的内侧边与所述第二阻胶边的外侧边相抵，所述第二阻胶边的内周尺寸等于所述光伏电池组的外周尺寸。
7.根据权利要求6所述的光伏组件边框，其特征在于，所述第二阻胶边的端部为楔形。
8.根据权利要求3所述的光伏组件边框，其特征在于，所述第二框体还包括与所述第二配合部固定连接的安装部。
9.一种光伏组件边框的组装方法，其特征在于，包括以下步骤 在第一框体的凹槽和第二框体的凹槽中分别安装弹性密封圈； 在第二胶槽内注射粘胶后安装光伏电池组； 在第一胶槽内注射粘胶； 固定第二框体，抬起第一框体并调整与第一框体的相对平行度和位置，使第一配合部和第二配合部位置对应； 推动第一框体，完成第一框体和第二框体的组装。
全文摘要
本发明公开了一种光伏组件边框及其组装方法，公开的光伏组件边框包括相互配合的第一框体和第二框体，所述第一框体和所述第二框体分别自光伏电池组的正面和背面夹持所述光伏电池组，且两者与所述光伏电池组之间均设有弹性密封圈。组装光伏组件时，弹性密封圈会发生形变，将光伏电池组的玻璃与边框之间的缝隙填满，光伏电池组的正面和背面均设有弹性密封圈，可以有效限定光伏电池组在边框中的位置，光伏电池组在边框内的活动量保持不变，有效防止组件晃动，减少硅胶开裂的可能，从而保护光伏电池组，有效降低光伏电池组报废的可能，延长光伏组件的使用寿命。
文档编号H01L31/18GK102881753SQ20121036342
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者姜磊, 吕景记, 荣丹丹, 魏文秀, 赵同同 申请人:天津英利新能源有限公司