有框组件无框组件的结构及研究.pdfVIP

第 12 届中国光伏大会暨国际光伏展览会论文（A. 晶体硅材料及电池） 有框组件与无框组件的结构研究有框组件与无框组件的结构研究 有框组件与无框组件的结构研究有框组件与无框组件的结构研究 曹圣龙曹圣龙、、王栋王栋、、温建军温建军、、蒋玉齐蒋玉齐 曹圣曹圣龙龙、、王栋王栋、、温建军温建军、、蒋玉齐蒋玉齐 （无锡尚德太阳能电力有限公司 214000 ） 摘要：摘要：以常见的72片电池组件（12片×6串排列，156mm×156mm电池）为研究对象，应用有限元仿真模拟软件， 摘要摘要：： 结合机械载荷试验，对比有框组件及无框组件两种结构形式，在同等载荷及安装条件下，玻璃的应力分布及形变， 并对组件无框化设计进行初步的探讨。 关键词：关键词：有限元仿真模拟；机械载荷试验；有框组件；无框组件 关键词关键词：： 1 前言1 前言 1 1 前言前言 地面用光伏组件在使用过程中，必然会经受一定 1 的风载荷或雪载荷的作用。IEC61215 标准 要求： 组件必须满足 2400Pa 的等效风载，特殊使用条件 下，需满足 5400Pa 的等效雪载。而组件的核心部 件—— 晶体硅太阳电池，自身刚性很差，必须依 图2 无框组件 附于刚性好的材料上才能具备一定的承载能力。 3 有限元仿真模拟对比3 有限元仿真模拟对比 3 3 有限元仿真模拟对比有限元仿真模拟对比 通常组件的正面使用钢化玻璃以提高自身的刚 应用 Abaqus 有限元软件对上述两种模型进行仿 性，因此，钢化玻璃在有载荷作用时，其应力及 2 真模拟 ，分析时，载荷设定为 5400Pa，材料力 形变必须控制在一定的范围，否则将引起内部电 学特性设定如表1所示： 池的损坏甚至组件电路的失效。 2 现有的结构型式2 现有的结构型式 2 2 现有的结构型式现有的结构型式 市场上，比较常见的结构型式为有框型组件（图 表1 材料力学特性设定 1），该结构由正面为钢化玻璃的层压部件，四边 4 组件按照图 3 所示的安装方式 设定（参考 通过粘接材料与带有槽口的边框封装成一体，边 SUNTECH 安装手册 Page10，5400Pa loads, use 框的作用主要有：提高组件的整体刚性，为系统 four clamps） 安装提供接口，同时提供玻璃边缘的密封保护。 另外一种型式为无框型组件（图 2 ），通过粘接材 料将层压件直接安装在两根支撑梁上，结构更加 简洁。目前无框组件已在一些项目上得到应用。 但无框组件作为标准型组件，进行大规模的推广 应用，在强度可靠性方面一直存有争议。下面， 我们先通过有限元仿真软件对两种结构在同等条 有框组件的安装 无框组件的安装 件下的承载模型进行分析，给出初步的结论，然 图3 组件的安装 后通过实际的机械载荷试验对上述两种结构型式 分析结果参考图 4、图5、图6 及图 7： 的组件，进行实物测试验证，并给出最终结论。 图 1 有框组件 图4 有限元模拟