摘要:太阳能——这一新型环保能源的发现与利用是人类能源改革过程中的一个重要转折点。随着能源供求关系的紧张以及环境保护的要求，作为有着其他能源无法比拟优势的太阳能，需求与日俱增，其包装方案的设计也越来越被人们关注。通过对太阳能电池板运输物流包装的现状调查发现，我国目前的太阳能产品物流运输包装形式单一且多为一次性使用，对资源浪费严重；另外物流运输包装设计方案还不够成熟，包装方式局限，不利于太阳能长久健康发展。而造成以上种种弊端的关键问题就是对太阳能产品的包装思路不够绿色环保。

本课题着重对国内外绿色包装进行了深入研究，指出目前包装存在的问题和原因。结合对太阳能电池板的特性分析，提出研究和改进太阳能电池板绿色包装的必要性。传统的木箱加缓冲材料包装一直是我国各种太阳能电池产品主要包装形式。但是，随着包装新材料和技术的不断发展和创新，传统包装无论是在生产还是存储上都出现了一系列的新问题，已经很难满足包装在绿色环保上的要求。因此，伴随着人类对环境的越来越关注，势必要对传统太阳能物流运输包装的设计进行一定程度的改进和创新。

我们设计了一种运输包装，其主要形式是由可拆装的卡扣式木箱和EVA缓冲衬垫构成的。国外对可拆装卡扣式木箱的应用较广，我国目前的应用还不是很广泛；EVA也是一种新型的缓冲材料，其环保要求、耐用性能均由于传统缓冲衬垫材料，虽然成本高于一次性包装，但经过数次使用，其经济性能远优于传统包装，且绿色环保，因此这种包装方案在国内的应用前景非常广阔。本课题通过对传统木箱设计方法的学习分析，设计出该方案在材料选择、结构尺寸、连接构件设计及强度设计等方面的确定，并对其进行了二维和三维草图的绘画，为太阳能运输物流包装的设计研究提供一定参考。

在对已有方案研究的基础上，对新方案的特点进行了分析。根据ISTA标准对尚德公司最具代表性的家用太阳能电池板产品（STP190S - 24/Ad+）进行了全面的绿色物流运输包装方案设计，包括箱板的选择、尺寸的确定、卡扣设计及缓冲材料的选择、尺寸及结构设计的确定等方面。具有一定的实际意义。

基于对传统物流运输包装设计方案的理论研究，对木箱的设计方案进行了理论试验验证。主要包括振动试验、水平冲击试验、跌落试验及堆码试验，从而证明该设计方案的可行性。为生产应用提供了依据和标准，具有一定的实际应用价值。

关键词：太阳能电池板；运输包装；包装设计；卡扣式木箱；EVA

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题的意义、目的、研究范围及技术要求-1

1.1.1 课题意义-1

1.1.2 课题的目的-1

1.1.3 课题的研究范围-1

1.2 课题在国内外的发展状况及存在的问题-2

1.2.1 绿色包装在国内外的发展-2

1.2.2 存在的问题-2

1.3 课题的指导思想-3

1.4 课题解决的主要问题-3

第2章 太阳能电池的分类-5

2.1 硅系太阳能电池-5

2.1.1 单晶硅太阳能电池-5

2.1.2 多晶硅太阳能电池-5

2.1.3 非晶硅薄膜太阳能电池-6

2.2 其他种类太阳能电池-6

2.2.1 多元化合物薄膜太阳能电池-6

2.2.2 聚合物多层修饰电极型太阳能电池-6

2.2.3 纳米晶化学太阳能电池-6

第3章 太阳能电池板的现有包装解决方案-7

3.1 概述-7

3.2 运输流通环境分析-7

3.2.1 保护-7

3.2.2 装卸和运输-7

3.3 光伏组件的现有包装方案-8

3.3.1 一次性纸箱包装方案介绍-8

3.3.2 一次性木箱包装方案介绍-9

第４章 太阳能电池板的绿色物流运输包装的总体设计-11

4.1 总体设计方案概述-11

4.2 设计要求-11

4.2.1 产品规格说明-11

4.2.2 特性指标要求-11

4.2.3 使用条件要求-11

4.3 内部缓冲设计方案-12

4.3.1 材料选择-12

4.3.2 结构设计-12

4.3.3 尺寸设计-13

4.4 外部木箱设计方案-16

4.4.1 木箱概述-16

4.4.2 胶合板箱-17

4.4.3 卡扣式木箱-17

4.4.4 材料选择-17

4.4.5 箱板选择-17

4.4.6 尺寸设计-18

4.4.7 结构设计-19

4.4.8 木箱设计优点-21

4.5 卡扣设计-22

4.5.1 卡扣的材料性能-22

4.5.2 卡扣的排布形式-22

4.5.3 卡扣的结构-26

第5章 太阳能电池板的绿色物流运输包装的试验方案设计-29

5.1 试验标准-29

5.1.1 ASTM-29

5.1.2 ISTA-29

5.1.3 我国国家标准-29

5.1.4 学校现有条件-29

5.2 太阳能电池板的绿色物流运输包装的试验方案设计-30

5.2.1 实验前准备-30

5.2.2 振动试验-30

5.2.3 水平冲击试验-30

5.3.4 跌落试验-31

5.3.5 堆码试验-31

第6章 结论与展望-33

6.1 本课题完成的主要工作-33

6.2 创新性成果-33

6.3 展望-33

参考文献-35

致  谢-37