弧形可弯曲光伏组件边框及其对接连接件的设计

何少茜，于跃，周艳杰英利能源（中国）有限公司

弧形可弯曲光伏组件边框及其对接连接件的设计

何少茜，于跃，周艳杰
英利能源（中国）有限公司

摘要：本文设计了一种具有安装连接件位置的可弯曲的弧形光伏组件边框，并通过对接连接件可将若干部分的边框简单快捷的连接在一起形成整体。文中介绍了光伏组件的组成及传统光伏组件边框的缺点，详细阐述了弧形边框的结构设计和优点。

关键词：弧形；光伏；边框；连接；设计

引言

太阳能光伏组件边框作为太阳能光伏组件重要的组成部分，起到对太阳能电池玻璃进行封固、保证太阳能电池组件具有良好的机械性能和便于在不同的使用环境中快捷安装。现在许多场合需要一种可弯曲的弧形边框，以满足产品外观的需求。本文根据此提出来一款弧形可弯曲光伏组件边框及其对接连接件的设计。

1　太阳能的发展及其组件的组成

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是一种新型清洁能源，具有环保、节能、不受时间、空间限制等特点。在目前世界范围资源紧缺的环境下，太阳能以其固有的特点博得了多数使用者的青睐，因此太阳能光伏组件应用而生，其作用就是将太阳能转变为电能。早期太阳能组件应用领域主要集中在地面电站和屋顶工程，随着新能源的快速发展，其优势被各方认可，其应用领域也逐步扩张，现在已经应用于光伏建筑一体化工程、交通、汽车等领域。

太阳能组件主要由钢化玻璃、EVA、发电主体、背板和铝合金边框组成。钢化玻璃的作用为保护发电主体，EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片）和背板，发电主体主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，背板作用密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等），铝合金边框主要作用保护层压件，起一定的密封、支撑作用。

2　传统光伏组件边框

近年来太阳能电池组件的应用范围逐渐增大，不再局限于相关太阳能发电站等产品中，各应用领域对太阳能光伏组件的各项要求也越来越高，太阳能光伏组件不仅能满足基本的发电功能，还要有一定的漂亮外观、便于安装的良好设计。随着异型组件的发展，传统的太阳能光伏组件边框已不能满足人们的需求。

现在太阳能光伏组件基本使用传统的平行铝边框或不安装任何边框，传统的太阳能光伏组件用边框是平行结构的，不能够弯曲，这样对在不同要求的场合就会受到使用限制。如果不安装任何边框，可能会使太阳能光伏组件不能得到很好的保护。另外，在某些场合，太阳能光伏组件还要通过边框和使用设备进行连接，如果不安装边框就没有办法固定太阳能光伏组件。

3　弧形边框及连接件设计

现在观光车、船等顶部结构都是有一定的弯曲形状以突出美观，在其上面安装太阳能组件就要结合整体结构进行，为了降低成本，减少重新设计和改装费用，利用原来的顶棚形状安装太阳能组件是最合适实际的。本文根据太阳能光伏组件的大小和形状设计了弧形太阳能光伏组件边框，可以利用机械设备任意弯曲以适用于不同的产品或设备使用。本设计包括具有安装滑道的弧形边框主体、有穿线孔的对接连接件、密封胶条、固定螺丝等几部分。

弧形边框主体设计用轻质铝合金材料，表面经过阳极氧化处理，可根据太阳能光伏组件的大小和形状利用机械设备任意弯曲。弧形边框凹槽处用密封胶粘接固定太阳能光伏电池板。太阳能光伏电池板下方垫上密封胶条，起到密封效果，增强美观。对接连接件设计用和弧形边框同等材质的铝合金材料，可对插入弧形边框的固定槽里，将两个弧形边框连接起来，通过固定螺丝紧固锁紧。对接连接件上设有两个走线孔，导线在固定槽里走线时经过对接连接件从走线孔过渡。通过对接连接件，可将弧形边框任意连接拼装。滑道在弧形边框的下方，滑道螺丝可在滑道内无障碍滑动，和螺杆配合以将太阳能光伏组件固定在应用设备上，弧形可弯曲光伏组件边框装配详见图1。

图1　弧形可弯曲光伏组件边框装配图

4　弧形边框及连接件设计优点

弧形可弯曲光伏组件边框主体设计用轻质铝合金材料，表面经过阳极氧化处理，外观美观，重量轻、成本低。弧形可弯曲光伏组件边框主体可根据太阳能光伏组件的大小和形状任意弯曲，适用范围广。弧形可弯曲光伏组件边框主体通过对接连接件连接方便，可靠，操作简单方便。弧形可弯曲光伏组件边框设计有固定槽，既能提供导线的布线通道，还能和对接连接件配合将两部分弧形边框连接固定。本设计用弧形可弯曲光伏组件边框机械强度大，具有较强的抗扭曲和变形能力。

本设计通过对接连接件可实现边框之间方便快捷的连接，对接连接件带有两个穿线孔，可以方便电源引线的连接。本设计为带有滑道的弧形可弯曲太阳能光伏组件边框，滑道内置有可滑行移动的螺母，可以方便和其它产品配套快捷安装。本设计的太阳能光伏电池安装槽可以安装不同厚度的太阳能光伏电池，同时太阳能光伏电池的引线可以安装在穿线孔内不暴露。

5　结束语

本文设计了一种具有安装连接件位置的可弯曲的弧形光伏组件边框，并通过对接连接件可将若干部分的边框简单快捷的连接在一起形成整体。连接件选用和弧形边框同等轻质铝合金材料，表面经过阳极氧化处理，既美观又实用，重量轻、成本低。本产品可根据太阳能光伏组件的大小和形状由设备任意弯曲，可广泛应用安装于各种光伏观光车辆、光伏游艇、光伏凉亭、光伏建筑等场合，具有较好的发展前景。