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太陽(yáng)能光伏組件使用的新材料
來(lái)源:
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作者:pro10845f02
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發(fā)布時(shí)間: 2014-08-29
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一種太陽(yáng)能邊框用玻璃鋼型材及制備方法 浙江工業(yè)大學(xué)
太陽(yáng)能光伏組件是指具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的，能單獨(dú)提供直流電輸出的，最小不可分割的光伏電池組合裝置。它通常由鋼化玻璃、EVA層、太陽(yáng)能電池片、TPT背板及鋁合金邊框組成。其中鋁合金邊框主要起到固定、密封太陽(yáng)能電池組件、延長(zhǎng)使用壽命，便于安裝運(yùn)輸?shù)淖饔谩?br />
現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏組件使用的鋁合金型材主要為型號(hào)6000系列的Al-Mg-Si合金，一般表面含有經(jīng)微弧氧化處理形成的15μπι氧化膜。毫無(wú)疑問(wèn)，該材料具有抗氧化性能強(qiáng)、強(qiáng)度較高、抗拉性能好以及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但此材料存在著很多缺點(diǎn)，比如:
1、密度大，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量重；
2、價(jià)格高；
3、消耗寶貴的有色金屬資源，不利于人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展；
4、耗能大；
5、鋁合金導(dǎo)電性能好，采用鋁合金制作的太陽(yáng)能邊框存在易受雷擊的安全性問(wèn)題。
6、酸性條件下腐蝕性能不好。
因此開(kāi)發(fā)一種具有質(zhì)輕高強(qiáng)、耐腐蝕性好的低成本新材料取代鋁合金型材具有重要的意義。玻璃鋼就是符合這個(gè)性能的理想材料。
新技術(shù)玻璃鋼即玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、砂等)作為增強(qiáng)材料，以合成樹(shù)脂作為基體的復(fù)合材料。與鋁合金型材相比，它有如下特點(diǎn):
1、質(zhì)輕。玻璃鋼密度為1.7-2.0g/cm3，鋁合金的密度一般為2.7g/cm3，即它的密度約為鋁合金密度的2/3。
2、力學(xué)性能好。它的拉伸強(qiáng)度為350-700MPa，而太陽(yáng)能邊框中的鋁合金型材6063的抗拉強(qiáng)度為186MPa。
3、價(jià)格低。
4、耐腐蝕性能好。對(duì)水、酸堿鹽等都具有很好的抵抗能力。
可見(jiàn)，采用玻璃鋼代替鋁合金作為太陽(yáng)能邊框材料具有很有優(yōu)勢(shì)。然而，到目前為止，還未見(jiàn)到用玻璃鋼來(lái)做太陽(yáng)能邊框。其原因主要與目前玻璃鋼性能特點(diǎn)還存在不足有關(guān)。
具體地，玻璃鋼還存在如下問(wèn)題:
1、彎曲模量偏低；
2、存在老化現(xiàn)象，耐候性能差；
3、裝飾性不佳。
據(jù)恒志信網(wǎng)消息:為了克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在不足，國(guó)內(nèi)最新研制成功一種質(zhì)輕高強(qiáng)、耐候性能優(yōu)異、彈性模量高的邊框用新型材一新型玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料，從而可以降低太陽(yáng)能組件的成本，減少有色金屬資源的消耗。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，新技術(shù)有益效果主要體現(xiàn)在:采用新技術(shù)所述的太陽(yáng)能邊框用玻璃鋼型材，與現(xiàn)有的鋁合金型材相比，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成本低、使用過(guò)程中不易受雷擊、耐腐蝕性好的特點(diǎn)；具體地，新技術(shù)所述的型材密度為1.7-2.0g/cm3，拉伸強(qiáng)度為350-620MPa，而太陽(yáng)能用鋁合金型材的密度為2.7g/cm3，拉伸強(qiáng)度在200MPa左右；本型材所用主要原材料不飽和聚酯樹(shù)脂和玻璃纖維成本都遠(yuǎn)低于鋁合金型材，在批量生產(chǎn)條件下其成本低于鋁合金型材。
