光伏组件边框在进行型材设计时需要考虑哪几个方面？

目前组件边框采用的材质主要是铝合金，最常用的铝合金型号是6063-T5 （6063是铝镁合金牌号，T5是热处理方式），要求符合GB/T16474—1996《变形铝和铝合金牌号表示方法》。铝合金密度低、强度高、塑性好，容易加工成各种型材，具有优良的导电、导热和抗蚀性能，经过表面处理的铝合金，在表面可形成致密的氧化层，提供有效的防腐蚀性能。6063铝镁合金的表面处理方式主要为阳极氧化处理，氧化层厚度一般大于10μm（即AA10等级）。

光伏用铝边框的使用环境非常恶劣，光伏发电需要阳光，所以电站选址一般是日照时间比较长的空旷场所，还有不定时的暴风雪、沙尘暴天气。所以对铝边框的耐腐蚀性能要求很高，所以光伏用铝边框的氧化膜厚度要高于普通的铝边框。边框的材质由常用的6063换成了强度更高的6005。

铝边框的连接方式主要分为两种∶角码连接和螺钉连接。螺钉连接如图3-15 所示，一般是在短边框上预先加工螺孔，长边框上的铝型材有自攻螺钉安装结构，装配时，将不锈钢自攻螺钉从短边框一侧旋入，连接长短边框。

角码连接如图3-16所示，通过L形铝型材与长短边框腔体的过盈配合来连接长短边框。

为了保证组件边框有足够的强度，在进行型材设计时需要考虑以下几个方面∶

（1）型材的高度。型材的高度对于型材的抗弯截面模量有重要影响，目前主流厂商的组件型材高度基本在30～50mm范围内。型材高度对生产成本和运输成本会有影响。所以型材高度的设计要综合考虑；

（2）型材截面的壁厚。截面的壁厚对型材的强度也有影响，目前型材的壁厚一般都要求大于1.5mm，同时需结合安装端要求进行设计，尤其要注意安装孔等应力集中区域的壁厚设计；

（3）型材的硬度。型材硬度主要由型材合金元素和热处理工艺所决定。型材的硬度对屈服强度、抗拉强度有重要的影响，目前一般要求型材的硬度至少达到HW8 以上，屈服强度至少110MPa，抗拉强度160MPa以上。

随着材料技术的进步，未来边框型材有向薄型化和轻量化发展的趋势。一些对安装重量有要求的场合，如屋顶，可以采用薄型型材；在气候条件常年较好的地区，组件的边框高度、壁厚、硬度等指标都可以有所放宽，这不但能降低组件的重量，同时也能降低成本。另外塑料边框也是目前的研究对象之一，塑料边框主要面临强度、成本及可靠性方面的技术难题，还有待于市场检验与评估。