[发明专利]太阳能电池边框及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池边框及其制备方法。

背景技术

随着石化能源的枯竭，各种可再生新能源产业蓬勃兴起，据欧盟联合研究中心(JRC，Joint Research Center European Commission)预测，到2050年，可再生能源的比例将超过传统能源，约占52％，其中太阳能占1/2强，约28％；到本世纪末，可再生能源的比例将占到86％，太阳能将占据其中的约67％。

太阳能发电是太阳能能源战略中的重要组成部分，其中，太阳能光伏产业尤其得到各国政府的重视，产业化速度非常快。现有技术公开了多种光伏电池，又称太阳能电池。太阳能电池主要分为以硅元素为主体的电池和以多元素半导体为主体的电池。以元素半导体为主的太阳能电池主要包括硒光电池、硫化镉电池、铜铟镓硒电池、碲化镉电池、砷化镓电池、磷化铟太阳电池、染料敏化太阳电池和有机薄膜太阳电池等，以元素半导体为主的太阳能电池具有元素使用量小的优点，有些还可以做成聚光太阳能电池以增加光电转化效率，但是目前以元素半导体为主的光伏电池商业化成功的案例比较少，缺乏现场发电的工程积累经验。此外，某些元素在地壳中含量有限，且提炼和使用过程中对环境有污染，如镓、镉和砷等。而硅在地壳中的含量为27.6％，仅次于氧；并且，提纯高纯度硅(≥99.9999％)的技术在工业上已较为成熟可靠，因此，包括多晶硅和单晶硅在内的晶硅太阳能电池等硅元素电池已形成一个蓬勃发展的产业，在可预见的将来将占据主流地位。

晶硅太阳能电池的主要构造为由高透明前板、封装膜、银浆或铝浆导线、多晶或单晶硅片、封装膜和电池背板等多层结构形成的叠层结构。将这些材料通过加热层压的方式成型，使用密封胶条和边框组装后，配上接线盒，即可得到晶硅太阳能电池。其中，边框主要是对电池片等核心部件进行封装保护，对晶硅太阳能电池的性能及使用寿命具有重要影响。

现有技术中，边框主要采用铝型材通过冷挤压加工方式制成，不仅能耗、成本高，而且容易产生边角废料，造成浪费。另外，金属铝较易被氧化，导致太阳能电池在户外使用过程中寿命较短。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种太阳能电池边框及其制备方法，本发明提供的太阳能电池边框具有良好的力学性能和老化性能，能够延长太阳能电池的户外使用寿命。

本发明提供了一种太阳能电池边框，其材质为纤维增强的热塑性树脂。

优选的，所述热塑性树脂为聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。

优选的，所述热塑性树脂为聚酰胺66、聚酰胺6、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和丙烯酸酯-丁二烯-丙烯腈共聚物的一种或多种。

优选的，所述纤维为长纤维。

优选的，所述长纤维为玻璃纤维、聚合物纤维、碳纤维、麻纤维和竹纤维中的一种或多种。

优选的，所述纤维的质量分数为30％～80％。

优选的，所述热塑性树脂中还包括抗氧剂、稳定剂、增韧剂、润滑剂和抗紫外老化剂中的一种或多种。

本发明还提供了一种太阳能电池边框的制备方法，包括以下步骤：

将预热后的纤维在熔融的热塑性树脂中浸润，在模具中成型后得到纤维增强的热塑性树脂异型材；

将所述纤维增强的热塑性树脂异型材组装，得到太阳能电池边框。

优选的，所述热塑性树脂中还包括抗氧剂、稳定剂、增韧剂、润滑剂和抗紫外老化剂中的一种或多种。

优选的，所述组装为通过螺丝连接、通过螺纹连接、通过卡口和卡槽连接、通过坡口连接、焊接或通过粘结剂粘结。

与现有技术相比，本发明提供的太阳能电池边框的材质为纤维增强的热塑性树脂，可以为聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、丙烯腈和丙烯酸酯共聚物中的一种或多种。本发明以纤维增强的热塑性树脂代替铝型材制作太阳能电池边框，其不仅具有良好的力学性能和老化性能，而且具有良好的加工性能，可以通过简单易行的拉挤成型工艺制备，从而降低太阳能电池边框的重量和成本。实验表明，与铝型材太阳能电池边框相比，本发明提供的太阳能电池边框的重量可减轻1/3～1/2，成本可下降30％～40％，但其拉伸强度可提高1.5～4倍，老化性能、粘结性能和可攻丝性等性能均优于铝型材太阳能电池边框。

附图说明

图1为本发明实施例提供的太阳能电池边框的工艺流程图；

图2为本发明得到的太阳能电池边框的结构示意图。