技術(shù)文章
Technical articles當(dāng)前(qian)位置:首頁
技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)有機硅導(dǎo)(dao)電膠黏接強(qiang)度測試
半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),這就(jiu)是光(guang)伏發(fā)電(dian)的基本(ben)原理。單塊電(dian)池片的發(fā)電(dian)量很(hen)小,因此需要將(jiang)許多(duo)單塊的(de)電池片(pian)并聯(lián)或者(zhe)串聯(lián)(lian)形成組件才(cai)能實現(xiàn)光伏發(fā)(fa)電的工(gong)業(yè)價值(zhi)。傳統(tǒng)的(de)方式是(shi)使用錫鉛(qian)焊帶對光(guang)伏組(zu)件進行封(feng)裝處理,但是(shi)這種方(fang)式存在(zai)很大的局限性(xing):①由于焊帶材(cai)質(zhì)與電池(chi)片材質(zhì)(zhi)差異較大,因(yin)此在陽光照射(she)下熱脹冷縮(suo)的程度不同,極(ji)其容易在連(lian)接處(chu)產(chǎn)生應(yīng)力。由(you)于應(yīng)力的存(cun)在,電池片(pian)厚度不(bu)能太薄,否(fou)則極易崩裂電(dian)池片。②焊帶(dai)不會產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng),因此焊(han)帶的存在會對(dui)電池片造成遮(zhe)擋,從而降低(di)發(fā)電效率(lv)。③焊帶是金(jin)屬材(cai)料,長期的戶(hu)外使用極(ji)易造成焊帶(dai)的腐蝕,從(cong)而降低組件(jian)的使用壽(shou)命。④焊帶(dai)主要是錫(xi)鉛合金,在(zai)焊接過程(cheng)中由于(yu)高溫會形成錫(xi)鉛蒸汽,對生產(chǎn)(chan)組件(jian)的工人造(zao)成一(yi)定的身體危害(hai)。
為了解決(jue)焊帶給組件(jian)帶來的一系列(lie)問題(ti),人們(men)開始研究(jiu)無焊帶的光(guang)伏組(zu)件設(shè)計(ji)。后來(lai)使用(yong)導(dǎo)電膠(jiao)黏接疊瓦組件(jian)的方式被越(yue)來越多的應(yīng)用(yong)起來。而(er)有機硅膠黏劑(ji)因為其(qi)優(yōu)異(yi)的耐老化性(xing)能,低模量(liang)膨脹系數(shù)小(xiao),綠色(se)無污染(ran)等一系列優(yōu)(you)點成為(wei)導(dǎo)電膠體(ti)系的shou選材料。有機硅膠黏(nian)劑自身不導(dǎo)電(dian),因此需(xu)要加入導(dǎo)電填(tian)料從(cong)而賦(fu)予其導(dǎo)(dao)電性能。由于膠(jiao)體本身(shen)的電(dian)阻大(da)小對于光伏(fu)組件的發(fā)(fa)電功率影響較(jiao)大,因此普遍(bian)需要(yao)使用金(jin)屬粉(fen)體作(zuo)為導(dǎo)電填料才(cai)能滿(man)足使用需(xu)求。常用的金屬(shu)導(dǎo)電(dian)粉主要(yao)有銀粉、鎳(nie)粉、鐵(tie)粉以及銅(tong)粉等(deng),而太(tai)陽能組件(jian)使用基本在(zai)室外,因此通常(chang)選擇銀粉作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料。因為銀粉(fen)相比于其他(ta)金屬不容(rong)易被氧化和腐(fu)蝕,且銀的氧化(hua)物導(dǎo)電性良(liang)好,其他幾(ji)種金(jin)屬的氧化物基(ji)本不導(dǎo)電(dian)。但是銀粉的成(cheng)本較高,因(yin)此如(ru)果能夠(gou)在滿足(zu)導(dǎo)電性能的(de)基礎(chǔ)上降低(di)銀粉用量(liang),那么導(dǎo)(dao)電膠的成本(ben)就能大(da)幅降低。目前(qian)普遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)電膠的體(ti)積電阻率需(xu)要小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光伏組(zu)件的(de)使用要求(qiu)。目前市面上(shang)大多數(shù)導(dǎo)(dao)電膠的體(ti)積電阻率為了(le)達到(dao)上述要求,通常(chang)銀含(han)量在75%-85%。
1、樣品(pin)準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠主(zhu)要是將一塊電(dian)池片的正(zheng)銀柵線(xian)與另(ling)一塊電池片的(de)背銀(yin)柵線黏接(jie)到一起,因此(ci)膠體的黏接基(ji)材主要為金(jin)屬銀。本(ben)實驗將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到銀基板上(shang)放入恒(heng)溫干燥箱中(zhong)進行加熱固化(hua),條件(jian)為180℃,10min。固化完成后(hou)將其取出(chu)放于室溫下(xia)自然冷卻,冷(leng)卻至室溫后(hou)進行(xing)性能(neng)測試。
2、黏接強度測(ce)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸(shen)探頭
本實驗通過固(gu)定下(xia)方銀基板(ban),然后(hou)使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對上(shang)方4mm2 的銀片施(shi)加一個平行于(yu)黏接面積的推(tui)力(剪切力)的(de)方法測試膠(jiao)對于銀基材(cai)的黏接(jie)力。測試條件(jian)設(shè)置如下:
測試(shi)模式:壓縮(suo)
測試前速(su)度:1mm/s
測試(shi)速度:1mm/s
測試(shi)后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)(fa)力:8g
目標(biāo)模式:下壓(ya)距離15mm
結(jié)果(guo):當(dāng)銀片從銀基(ji)板上剝離時(shi),記錄下剪(jian)切力為(wei)N。那么通(tong)過計算可以(yi)得到黏(nian)接強度P=N/S,S 為黏(nian)接面積,即4mm2。