Khung nhôm tùy chỉnh giúp tăng hiệu suất pin năng lượng mặt trời

Các mô-đun quang điện (PV) mặt trời đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu, với sự ổn định về hiệu suất và tuổi thọ ảnh hưởng trực tiếp đến lợi tức đầu tư. Là một thành phần quan trọng của mô-đun PV, các thanh nhôm không chỉ đóng vai trò là giá đỡ kết cấu mà còn là rào cản bảo vệ chống lại sự suy thoái của môi trường. Bài viết này cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật toàn diện cho các nhà sản xuất PV và các nhà tích hợp hệ thống, bao gồm các tiêu chí lựa chọn vật liệu, quy trình xử lý bề mặt, tùy chọn tùy chỉnh và hệ thống kiểm soát chất lượng cho các thanh nhôm PV mặt trời.

Thanh nhôm PV mặt trời thường đề cập đến khung hợp kim bao quanh các cạnh mô-đun và hệ thống lắp đặt. Các chức năng chính của chúng bao gồm:

• Hỗ trợ kết cấu: Cung cấp khung cứng để ngăn ngừa biến dạng hoặc hư hỏng mô-đun
• Bảo vệ môi trường: Bảo vệ các tế bào năng lượng mặt trời khỏi bụi, độ ẩm và xói mòn do gió
• Thuận tiện lắp đặt: Cung cấp các giao diện tiêu chuẩn hóa để lắp ráp và bảo trì
• Quản lý nhiệt: Hỗ trợ tản nhiệt để cải thiện hiệu quả sản xuất điện
• Nâng cao tính thẩm mỹ: Cải thiện vẻ ngoài của các lắp đặt PV

Hợp kim nhôm là vật liệu được ưa chuộng do đặc tính nhẹ, độ bền cao và chống ăn mòn. Trong số các dòng hợp kim khác nhau, nhôm dòng 6000 - đặc biệt là hợp kim 6063 - chiếm ưu thế trên thị trường khung PV.

• Nhôm 6063: Có khả năng ép đùn, chống ăn mòn và hàn tuyệt vời. Xử lý nhiệt T5 càng làm tăng cường độ của nó, làm cho nó trở thành vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất cho khung PV.
• Nhôm 6061: Cung cấp độ bền cơ học cao hơn 6063 nhưng khả năng chống ăn mòn kém hơn một chút, phù hợp với các khu vực có gió mạnh hoặc ứng dụng tải nặng.

Các tiêu chí lựa chọn chính:

• Đặc tính cơ học (độ bền kéo, độ bền chảy, độ giãn dài)
• Khả năng chống ăn mòn cho các môi trường cụ thể
• Khả năng sản xuất (ép đùn, cắt, khoan)
• Hiệu quả chi phí

Để tăng cường độ bền và vẻ ngoài, các thanh nhôm trải qua nhiều quy trình xử lý bề mặt khác nhau:

• Anodizing: Quy trình điện hóa tạo ra lớp oxit dày đặc cho khả năng chống ăn mòn/mài mòn và cách điện vượt trội. Xử lý phổ biến nhất cho thanh PV.
• Sơn tĩnh điện: Kỹ thuật hoàn thiện khô mang lại sự đa dạng về màu sắc và thân thiện với môi trường, mặc dù có độ bền thấp hơn một chút so với anodizing.
• Chải: Tạo kết cấu cơ học cho lớp hoàn thiện kim loại trang trí mà không cải thiện khả năng chống ăn mòn.
• Đánh bóng: Làm mịn cơ học để tăng cường độ phản xạ mà không có lợi ích chống ăn mòn.

Các yếu tố lựa chọn bao gồm điều kiện môi trường, yêu cầu thẩm mỹ và cân nhắc chi phí.

Khi công nghệ PV ngày càng đa dạng, các nhà sản xuất thanh nhôm cung cấp khả năng tùy chỉnh rộng rãi:

• Thiết kế hình dạng thanh
• Thông số kỹ thuật kích thước
• Định vị lỗ chính xác
• Xử lý bề mặt đặc biệt
• Điều chỉnh thành phần hợp kim

Quy trình tùy chỉnh bao gồm làm rõ yêu cầu, thiết kế CAD, phát triển khuôn (nếu cần), thử nghiệm mẫu và sản xuất hàng loạt.

Các nhà sản xuất uy tín thực hiện các biện pháp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt:

• Kiểm tra nguyên liệu
• Giám sát quy trình sản xuất
• Kiểm tra sản phẩm toàn diện
• Hệ thống truy xuất nguồn gốc

Các tiêu chuẩn công nghiệp chính bao gồm ISO 9001 (quản lý chất lượng), EN 15088 (thành phần nhôm kết cấu) và ASTM B221 (thông số kỹ thuật nhôm ép đùn).

Các thanh nhôm PV đang phát triển theo hướng:

• Thiết kế nhẹ thông qua các hợp kim tiên tiến
• Tăng cường độ cho các mô-đun lớn hơn
• Tích hợp đa chức năng (hệ thống làm mát, quản lý cáp)
• Các tính năng thông minh với cảm biến nhúng
• Các phương pháp sản xuất thân thiện với môi trường

Việc lựa chọn thanh nhôm phù hợp có tác động đáng kể đến hiệu quả mô-đun PV, chi phí bảo trì và tuổi thọ hoạt động. Hợp tác với các nhà sản xuất được chứng nhận và triển khai các hệ thống chất lượng mạnh mẽ đảm bảo thành công của dự án. Thị trường hiện cung cấp hơn 85 tùy chọn thanh tiêu chuẩn với số lượng đặt hàng tối thiểu là 1.000 kg mỗi loại, trong khi các thiết kế tùy chỉnh yêu cầu phát triển khuôn và chi phí công cụ bổ sung.