一种光伏组件用钢框条、光伏边框及光伏组件的制作方法

1.本实用新型涉及光伏组件技术领域，具体涉及一种光伏组件用钢框条、使用该钢框条的光伏边框及光伏组件。


背景技术：

2.现有的光伏组件，如公开号cn204349884u提供的一种太阳能电池组件溢胶型边框所示，大多为铝制边框。这种铝制边框基本能满足于小尺寸(如面积为1平方米以下)的光伏组件的机械强度需求。但是，随着光伏组件的尺寸变大，光伏组件对边框的力学强度要求也越来越高，而铝材的机械强度偏低，所以现有的这种铝制边框的机械强度较低，无法适应大尺寸的光伏组件。
3.进一步，公开号cn204349884u提供的一种太阳能电池组件溢胶型边框，其安装槽内的下溢胶槽靠近竖边框的一端，所以该下溢胶槽远离裸露在边框外的光伏板的局部；而在光伏组件的使用过程中，裸露在边框外的光伏板的局部容易受外部风压的影响而产生晃动，进而带动边框产生波动；如此，该裸露在边框外的光伏板的局部在受到正向风压影响时，由于该下溢胶槽远离裸露在边框外的光伏板的局部，且该下溢胶槽较小而铝制边框的壁厚较大，所以该下溢胶槽无法起到缓冲作用来抵消边框产生的波动力，进而影响整个光伏组件户外长期使用的稳定性和可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光伏组件用钢框条、使用该钢框条的光伏边框及光伏组件，该钢框条的结构设计更合理、机械强度更高，在提升光伏层压件的封装效果的同时，还能起到较好的缓冲作用，进而有效降低外部风压的影响。
5.基于此，本实用新型公开了一种光伏组件用钢框条，包括用于通过封装胶固定光伏层压件的第一安装腔及设于第一安装腔下方的第二安装腔，所述第二安装腔供角码安装，以使各钢框条之间通过角码连接来组装成光伏边框；所述第一安装腔包括依次折弯连接的第一钢壁、第二钢壁和第三钢壁，所述第二钢壁的上端和下端分别连接第一钢壁和第三钢壁的左侧，以使第一安装腔的右侧形成安装腔口，第一安装腔的内壁与第一安装腔内的光伏层压件之间形成供封装胶容纳的容胶腔，所述第三钢壁的局部向下凹陷形成连通容胶腔的防溢胶槽，所述防溢胶槽的深度s与防溢胶槽的槽口宽度w1之比小于第一钢壁的宽度w3的0.5倍，且防溢胶槽的深度s与第三钢壁的厚度d之比大于第三钢壁的厚度d的0.5倍。
6.优选地，所述防溢胶槽位于第三钢壁的中部靠右的位置；所述防溢胶槽右侧与第三钢壁右端面的间距d大于或等于第三钢壁的厚度d。
7.优选地，所述防溢胶槽的槽口宽度w1小于第三钢壁的宽度w2的0.5倍。
8.优选地，所述防溢胶槽的横截面呈半圆形或半椭圆形。
9.优选地，所述第一安装腔的左侧的腔内高度大于安装腔口的高度。
10.进一步优选地，所述第三钢壁的左端从左至右向上倾斜，以使容胶腔的左下部形
成倾斜坡腔。
11.优选地，所述第二安装腔包括依次折弯连接的第四钢壁和第五钢壁，所述第二安装腔内的顶部设有与第三钢壁折弯连接且供角码上端卡接的凹凸部，第四钢壁的上端和下端分别折弯连接于凹凸部和第五钢壁的一侧，第五钢壁的自由端设有供角码下端卡接的折弯部。
12.进一步优选地，所述凹凸部与第三钢壁的左边相接触，且凹凸部与第三钢壁的右边之间形成有缓冲空腔。
13.更进一步优选地，所述缓冲空腔与防溢胶槽上下对应设置。
14.进一步优选地，所述第一钢壁的宽度w3小于或等于第三钢壁的宽度w2，所述第五钢壁的宽度w4与第三钢壁的宽度w2之比为1-4：1。
15.进一步优选地，所述第四钢壁位于凹凸部和第五钢壁的左侧，所述折弯部沿第五钢壁的右侧向上延伸；所述折弯部的上端向第二安装腔内倾斜，或者折弯部的上端还设有向第二安装腔的内侧横向延伸的内沿边。
16.进一步优选地，所述凹凸部包括第六钢壁、第七钢壁、第八钢壁和第九钢壁，第六钢壁的左侧和右侧分别与第四钢壁和第七钢壁的上端弯折连接，第八钢壁的左侧和右侧分别与第七钢壁和第九钢壁的下端弯折连接，第九钢壁的上端与第三钢壁的右侧弯折连接；所述第六钢壁的左侧抵接于第三钢壁的左下方。
17.优选地，所述第一钢壁的右端下压形成下压边，以使容胶腔的左上部变宽形成收胶槽，所述第一钢壁设有平滑连接下压边的过渡段。
18.进一步优选地，所述收胶槽的槽内高度a小于或等于第一钢壁的厚度。
19.本实用新型还公开了一种光伏边框，包括依次首尾相接的多个框条及用于连接相邻两个框条的端部的角码，所述框条为本实用新型内容上述所述的一种光伏组件用钢框条，所述角码包括弯折连接的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部分别安装于相邻两个钢框条的第二安装腔内。
20.优选地，所述第一连接部和第二连接部均设有弯折连接的平面钢壁和竖向钢壁，所述竖向钢壁的上端与凹凸部卡接，所述平面钢壁卡接于第四钢壁的下端、第五钢壁及折弯部共同围成的空腔内；所述平面钢壁和/或竖向钢壁的自由端设有锯齿结构。
21.本实用新型还公开了一种光伏组件，包括光伏层压件，还包括本实用新型内容上述所述的一种光伏边框，该光伏边框设置在光伏层压件的侧边，用于安装光伏层压件。
22.与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：
23.本实用新型中，该钢框条采用力学强度更高的钢材成型，其力学强度更高，结构更稳定，实用性强。该防溢胶槽能增大容胶腔内下部的封装胶的存储量，并能避免因封装胶液过多而外溢，确保其封装效果；该防溢胶槽还能增大第三钢壁与封装胶的接触面积，且防溢胶槽内的封装胶固化后能形成凸起，该凸起与向下凹陷形成的防溢胶槽共同形成凹凸配合的卡接结构，从而增大光伏层压件及封装胶与第三钢壁的结合力，进而增大光伏层压件及封装胶对该钢框条的横向抗拉力；该防溢胶槽还能对第三钢壁起加强作用。
24.而且，该防溢胶槽配合通过对防溢胶槽的深度s与其槽口宽度w1之比、以及防溢胶槽的深度s与第三钢壁的厚度之比的尺寸设计；这样能确保该防溢胶槽较大、且防溢胶槽的深度s较大，如此，在正风压状态下，该防溢胶槽能对光伏层压件起到较好的缓冲作用，从而
能快速、有效地抵消掉晃动的光伏层压件对钢框条产生的波动力，进而能有效提升整个光伏组件在户外长期使用时的封装效果和使用寿命，有效提升整个光伏组件在户外长期使用时的稳定性和可靠性。
附图说明
25.图1为本实施例的一种光伏组件用钢框条的截面结构示意图。
26.图2为本实施例的另一种光伏组件用钢框条在安装有封装胶和光伏层压件下的截面结构示意图。
27.图3为本实施例的一种光伏边框的分解结构示意图。
28.图4为图3中标号a的局部放大图。
29.图5为本实施例的一种光伏边框中的角码的立体结构示意图。
30.附图标号说明：框条01；第一安装腔1；安装腔口11；第一钢壁12；下压边121；过渡段122；第二钢壁13；第三钢壁14；容胶腔15；收胶槽151；防溢胶槽152；倾斜坡腔153；第二安装腔2；第四钢壁21；加强筋211；第五钢壁22；凹凸部23；第六钢壁231；第七钢壁232；第八钢壁233；第九钢壁234；折弯部24；内沿边241；缓冲空腔25；角码3；第一连接部31；第二连接部32；平面钢壁33；竖向钢壁34；锯齿结构35；光伏层压件4。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
32.实施例
33.本实施例的一种光伏组件用钢框条，参见图1-2，包括第一安装腔1及设于第一安装腔1的下方的第二安装腔2。其中，第一安装腔1用于安装光伏层压件4，且第二安装腔2用于安装角码3(如图3-4所示)，以使各钢框条之间通过角码3连接来组装形成光伏边框，进而使光伏边框能通过各钢框条的第一安装腔1来封装光伏层压件4的各侧边。与传统的铝制边框不同，本实施例的钢框条采用力学强度更高的钢材经冷弯、轧制一体成型，其力学强度更高，结构更稳定，制备更简单，实用性更强。
34.其中，参见图1-2，第一安装腔1包括依次折弯连接的第一钢壁12、第二钢壁13和第三钢壁14，第二钢壁13的上端部与第一钢壁12的左侧弯折连接，而第二钢壁13的下端部与第三钢壁14的左侧弯折连接，如此，第一钢壁12、第二钢壁13和第三钢壁14共同围成该第一安装腔1，且第一安装腔1的右侧形成有供光伏层压件4的侧边插入的安装腔口11，以方便安装光伏层压件4。第二钢壁13优选为竖直设置。
35.具体地，第一安装腔1内还设有容胶腔15。具体地，第一安装腔1的各钢壁(即第一钢壁12、第二钢壁13和第三钢壁14)的内侧壁与安装于第一安装腔1内的光伏层压件4的外侧面之间形成了该容胶腔15(如图2所示的填充处即为容胶腔15)，该容胶腔15用于容纳封装用的胶液(以下简称为封装胶)，且容胶腔15呈“c”字型，容胶腔15内的封装胶能使第一安装腔1的各钢壁的内侧面与光伏层压件4对应侧的外侧面进行牢固胶粘，以使光伏层压件4经封装胶牢固固定于第一安装腔1内。
36.其中，第一钢壁12的右端下压形成下压边121，该下压边121使得容胶腔15的右上
部变窄，这样，相比容胶腔15的右上部，容胶腔15的左上部相对变宽形成收胶槽151(如图2所示)；由于无需第一钢壁12的右端部的钢材向容胶腔15内折弯压死边，就能形成该收胶槽151，因此，该下压边121的设置既能节约钢材，降低钢材的投入成本；而且，相比现有技术(如cn213906609u)中第三侧壁的双层钣金厚度，该下压边121仅为一层钢材的厚度，厚度减少一半，因此，可以减少下压边121右侧边的光伏层压件4的积水积灰厚度，改善光伏层压件4长期户外使用的积水积灰情况。
37.而且，第一钢壁12的左端部位于下压边121的上方，也即，第一钢壁12的左端部与下压边121存在高度差；第一钢壁12还设有平滑连接下压边121的过渡段122，这样，第一钢壁12的左端部与下压边121之间还存在平滑连接的坡度。因此，该下压边121和过渡段122的配合，能加速雨水在第一钢壁12的上表面的冲刷速率，有利于雨水的自动清洁。此外，过渡段122的设置使得容胶腔15内的收胶槽151与容胶腔15的右上部之间倾斜且平滑连通，这使容胶腔15的收胶槽151内溢出的少量封装胶能更顺滑的流入容胶腔15的右上部内，从而有利于在容胶腔15的右上部内产生均匀的溢胶层，以免容胶腔15的右上部内局部出现缺胶情况而导致溢胶层的厚度不均匀，进而有利于提升光伏层压件4的封装效果。
38.此外，收胶槽151的槽内高度a小于或等于第一钢壁12的厚度，这样，既能确保封装效果，又能节约封装胶的用量，降低成本。
39.本实施例的一种示例中，收胶槽151顶部的第一钢壁12为水平设置。本实施例的另一种示例中，收胶槽151顶部的第一钢壁12为倾斜设置。当收胶槽151顶部的第一钢壁12为倾斜设置时，其倾斜方向优选为从左至右向下倾斜，以确保其封装效果。
40.其中，第三钢壁14的局部向下凹陷形成连通容胶腔15的防溢胶槽152(如图1-2所示)。该防溢胶槽152能增大容胶腔15内的下部的封装胶的存储量，以免因封装胶液过多而外溢；而且，由于该防溢胶槽152由第三钢壁14的局部向下凹陷形成，因此，该防溢胶槽152能增大第三钢壁14与封装胶的接触面积，且防溢胶槽152内多余的封装胶固化后能形成凸起，该凸起与向下凹陷形成的防溢胶槽152共同形成类似于凹凸配合的卡接结构，从而能增大光伏层压件4及封装胶与第三钢壁14的结合力，进而增大光伏层压件4及封装胶对该钢框条的横向抗拉力；该防溢胶槽152还能作为第三钢壁14的加强筋，对第三钢壁14起到加强作用。
41.具体地，该防溢胶槽152位于第三钢壁14的中部靠右的位置，也即该防溢胶槽152靠近裸露于该钢框条外的光伏层压件4，而且，防溢胶槽152的深度s与防溢胶槽152的槽口宽度w1之比小于第一钢壁12的宽度w3的0.5倍，且防溢胶槽152的深度s与第三钢壁14的厚度d之比大于第三钢壁14的厚度d的0.5倍，也即配合通过对防溢胶槽152的深度s与其槽口宽度w1之比、以及防溢胶槽152的深度s与第三钢壁14的厚度d之比的尺寸设计；如此，申请人经反复测试发现：通过上述对防溢胶槽152的位置设计配合上述对防溢胶槽152及第三钢壁14的尺寸设计，既能确保该防溢胶槽152靠近裸露于该钢框条外的光伏层压件4，又能确保该防溢胶槽152较大、且防溢胶槽152的深度s较大，这样，在正风压状态下，该防溢胶槽152能对光伏层压件4起到较好的缓冲作用，从而能快速、有效地抵消掉晃动的光伏层压件4对钢框条产生的波动力，进而能有效提升整个光伏组件在户外长期使用时的封装效果和使用寿命，有效提升整个光伏组件在户外长期使用时的稳定性和可靠性。优选为，第一钢壁12的厚度与第三钢壁14的厚度d相同，均为一层钢材的厚度。
42.具体地，防溢胶槽152右侧与第三钢壁14右端面的间距d大于或等于第三钢壁14的厚度d，使防溢胶槽152右侧与第三钢壁14右端面之间具有一定间距d，这样，在确保该防溢胶槽152靠近裸露于该钢框条外的光伏层压件4的同时，还能避免防溢胶槽152的微溢胶继续蔓延至裸露于该钢框条外的光伏层压件4上而影响其封装外观，并能避免因该微溢胶继续蔓延而带来光遮挡进而影响其发电量。
43.具体地，防溢胶槽152的槽口宽度w1小于第三钢壁14的宽度w2的0.5倍，以防因该防溢胶槽152的槽口宽度w1过宽而带来的封装胶浪费。
44.具体地，防溢胶槽152的横截面呈半圆形或半椭圆形，防溢胶槽152的上端为开口端，这样能使容胶腔15内下部的封装胶能更顺滑的流入防溢胶槽152内，从而有利于在防溢胶槽152内形成均匀的溢胶结构，进而有利于提升光伏层压件4的封装效果。
45.进一步，第一安装腔1的左侧的腔内高度大于安装腔口11的高度(该安装腔口11的高度即为图1-2中安装腔口11顶部至安装腔口11底部的距离，该距离并不包括形成安装腔口11的钢材壁厚；本实施例中的其他部件的高度与安装腔口11的高度相似：即为该其他部件的顶部至该其他部件的底部的距离)，以增大该第一安装腔1内左侧的高度，并使第一安装腔1内左侧能容纳更多的封装胶来确保光伏层压件4在第一安装腔1内的封装效果；而且，第三钢壁14的左端从左至右向上倾斜，以使容胶腔15内的左下部形成倾斜坡腔153(如图2所示)，该倾斜坡腔153连通防溢胶槽152。通过增加该倾斜坡腔153对应的第一安装腔1一侧(即第一安装腔1的左侧)的高度，并配合设置该倾斜坡腔153，这样，在正负风压状态下，能使该倾斜坡腔153起到一定缓冲作用，防止光伏层压件4的边缘的上下波动，进一步增强整个光伏组件在户外长期使用时的稳定性和可靠性。
46.进一步，参见图1-2，第二安装腔2包括依次折弯连接的第四钢壁21和第五钢壁22；且第二安装腔2内的顶部设有折弯连接于第三钢壁14的凹凸部23，该凹凸部23用于卡接角码3的上端部，以使角码3的上端部能稳定、牢固地安装于第二安装腔2内。
47.具体地，第四钢壁21位于凹凸部23和第五钢壁22的同一侧，第四钢壁21的上端部折弯连接于凹凸部23的一侧(如左侧或右侧)，且第四钢壁21的下端部折弯连接于第五钢壁22的一侧(如左侧或右侧)；优选为，第四钢壁21位于凹凸部23和第五钢壁22的左侧，此时，第四钢壁21的上端部折弯连接于凹凸部23的左侧，第四钢壁21的下端部也折弯连接于第五钢壁22的左侧，且凹凸部23的右侧与第三钢壁14的右侧弯折连接。这样，能使第二安装腔2与第一安装腔1在竖直方向上的布局更紧凑，节约钢材。第四钢壁21优选为竖直设置，第五钢壁22优选为水平设置。
48.具体地，第五钢壁22的自由端(如右端)设有折弯部24，折弯部24沿第五钢壁22的右侧向上延伸，使得角码3的下端部能卡接于第四钢壁21的下端部、第五钢壁22及折弯部24共同围成的空腔内，进而使角码3的下端部稳定、牢固地安装于第二安装腔2内。
49.实际应用中，第五钢壁22设置有安装件(如螺纹孔)，以方便将钢框条安装于外部的支架上。
50.本实施例的一种示例中，折弯部24的上端部向第二安装腔2内倾斜，以使折弯部24的上端部卡紧于角码3下端部的右侧面。或者，本实施例的另一种示例中，参见图1-2，折弯部24的上端部设有向第二安装腔2的内侧横向延伸的内沿边241，以使角码3下端部的右侧卡紧于第五钢壁22的右侧、折弯部24及内沿边241共同围成的空腔内。
51.实际应用中，角码3的上端部可设计成不同的形状，对应地，凹凸部23可设置成不同的形状，以确保对角码3的上端部的卡接，并提升凹凸部23及整个钢框条的力学强度。
52.优选方案如下：
53.参见图1-2，凹凸部23包括第六钢壁231、第七钢壁232、第八钢壁233和第九钢壁234，第六钢壁231的左侧与第四钢壁21的上端部弯折连接，且第六钢壁231的右侧与第七钢壁232的上端部弯折连接，第八钢壁233的左侧与第七钢壁232的下端部弯折连接，且第八钢壁233的右侧与第九钢壁234的下端部弯折连接，第九钢壁234的上端部与第三钢壁14的右侧弯折连接；如此，第四钢壁21的上端部、第六钢壁231及第七钢壁232共同围成凹部，而第七钢壁232、第八钢壁233和第九钢壁234共同围成凸部，以供角码3的上端部卡接于该凹部内，且该凸部还能防止角码3的上端部左右晃动。其中，第六钢壁231和第八钢壁233优选为水平设置，而第七钢壁232和第九钢壁234优选为竖直设置。
54.该凹凸部23中，第八钢壁233与第三钢壁14是分开设置的，这使凹凸部23与第三钢壁14的右边之间能形成缓冲空腔25，且该缓冲空腔25与防溢胶槽152上下对应设置，也即防溢胶槽152位于该缓冲空腔25的上方；这样，除了该防溢胶槽152能对光伏层压件4起到较好的缓冲作用以外，该缓冲空腔25也能对光伏层压件4起到较好的缓冲作用，因此通过缓冲空腔25与防溢胶槽152的上下配合能大大增强对光伏层压件4的缓冲作用，能更快速、更有效地抵消掉晃动的光伏层压件4对钢框条产生的波动力，进一步提升整个光伏组件在户外长期使用时的封装效果和使用寿命，进而进一步提升整个光伏组件在户外长期使用时的稳定性和可靠性。而且，第六钢壁231的左侧局部抵接于第三钢壁14的左下方，也即凹凸部23与第三钢壁14的左边相接触，以为第三钢壁14提供支撑，进一步提升整个光伏组件在户外长期使用时的稳定性和可靠性。
55.实际应用中，第四钢壁21还设有加强筋211(如图1所示)，以提升第二安装腔2及整个钢框条的力学强度，以防第四钢壁21及整个钢框条变形。
56.具体地，第一钢壁12的宽度w3小于或等于第三钢壁14的宽度w2，且第五钢壁22的宽度w4与第三钢壁14的宽度w2之比为1-4：1、优选为2：1；这样，在确保封装效果的同时，能尽量减少钢框条对光伏层压件4的光遮挡，有利于光伏层压件4表面的反射光，进而提升发电量。
57.本实施例还提供一种光伏边框，参见图3，包括依次首尾相接的多个框条01及用于连接转角相邻的两个框条01的端部的角码3，该框条01为本实施例上述所述的任意一种光伏组件用钢框条。
58.实际应用中，为对光伏层压件4的各侧边进行封装，需要多个钢框条，如四个钢框条。以下以四个钢框条为例进行说明，参见图3-4，四个钢框条的第一安装腔1分别供光伏层压件4的各侧边安装，且第一安装腔1的容胶腔15内还灌入封装胶(如图2所示)，以使光伏层压件4的侧边牢固安装在第一安装腔1内；而角码3的两连接部(如图4-5所示的第一连接部31和第二连接部32)分别安装于转角相邻的两个钢框条的第二安装腔2内，以使转角相邻的两个钢框条之间通过角码3实现组装，这样，四个钢框条(通常包括两个长钢框条和两个短钢框条)通过四个角码3组装成方形的光伏边框，如此，通过四个钢框条和四个角码3的配合，即可对光伏层压件4的各侧边进行封装。
59.其中，参见图4-5，角码3包括弯折连接的第一连接部31和第二连接部32，第一连接
部31和第二连接部32均设有弯折连接的平面钢壁33和竖向钢壁34；具体地，第一连接部31的平面钢壁33与第二连接部32的平面钢壁33位于同一平面，而第一连接部31的竖向钢壁34的所在平面与第二连接部32的竖向钢壁34的所在平面相交，且第一连接部31的竖向钢壁34沿其平面钢壁33的所在平面的上方向上延伸，同样地，第二连接部32的竖向钢壁34沿其平面钢壁33的所在平面的上方向上延伸。
60.角码3的上端部即为竖向钢壁34的上端部，角码3的下端部即为竖向钢壁34的下端部及整个平面钢壁33，这样，竖向钢壁34的上端部卡接于凹凸部23内，而平面钢壁33卡接于第四钢壁21的下端部、第五钢壁22及折弯部24共同围成的空腔内。
61.进一步，平面钢壁33和/或竖向钢壁34的自由端设有锯齿结构35；优选为平面钢壁33和竖向钢壁34的自由端均设有锯齿结构35，以有效增大平面钢壁33与折弯部24之间、以及竖向钢壁34与凹凸部23之间的摩擦力和紧固力。
62.本实施例还提供一种光伏组件，包括光伏层压件4和供光伏层压件4安装的边框，该边框为本实施例上述所述的任意一种光伏边框。
63.与钢框条一样，角码3的材质优选为钢材，也即，该光伏边框为钢材制成的光伏边框(简称钢制边框)。相较于铝材的热膨胀系数(为23.2)，由于钢材的热膨胀系数(为13)与玻璃的热膨胀系数(为8.5)更接近，因此，钢制边框在光伏组件冷热交替过程中更安全。而且，由于钢制边框的挠度是铝制边框的三分之一，且光伏层压件4所用太阳能电池片越来越薄，所以，在同样的风雪载荷下，相比铝制边框的光伏组件，钢制边框的光伏组件的隐裂风险大大降低。
64.尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
65.以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。