技術(shù)文章
Technical articles半導(dǎo)體界(jie)面能夠產(chǎn)生(sheng)光伏效(xiao)應(yīng),這就是光伏(fu)發(fā)電的基本原(yuan)理。單塊電池(chi)片的(de)發(fā)電量(liang)很小(xiao),因此需(xu)要將許多(duo)單塊(kuai)的電池片并聯(lián)(lian)或者串聯(lián)形(xing)成組件才能實(shí)(shi)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電的工業(yè)(ye)價(jià)值。傳(chuan)統(tǒng)的方式是使(shi)用錫(xi)鉛焊(han)帶對(duì)(dui)光伏組件進(jìn)(jin)行封裝處理,但(dan)是這種(zhong)方式存在(zai)很大的局限性(xing):①由于焊(han)帶材(cai)質(zhì)與電池片(pian)材質(zhì)差異(yi)較大,因此(ci)在陽(yáng)光照(zhao)射下熱脹冷(leng)縮的程度(du)不同,極其容(rong)易在連接(jie)處產(chǎn)生應(yīng)力(li)。由于應(yīng)(ying)力的存在,電池(chi)片厚度不能(neng)太薄,否則極(ji)易崩裂電池(chi)片。②焊帶不會(huì)產(chǎn)(chan)生光伏效應(yīng)(ying),因此(ci)焊帶的存在(zai)會(huì)對(duì)(dui)電池片造成(cheng)遮擋,從而(er)降低發(fā)電(dian)效率。③焊帶是(shi)金屬材(cai)料,長(zhǎng)期的戶外(wai)使用極易造成(cheng)焊帶(dai)的腐蝕(shi),從而降低(di)組件的使(shi)用壽命。④焊(han)帶主(zhu)要是(shi)錫鉛合(he)金,在焊接過(guò)(guo)程中由(you)于高溫會(huì)(hui)形成錫鉛(qian)蒸汽,對(duì)(dui)生產(chǎn)組件的(de)工人造(zao)成一定的身體(ti)危害。
為了(le)解決焊帶(dai)給組件帶來(lái)的(de)一系列問(wèn)(wen)題,人們開(kāi)(kai)始研究無(wú)焊(han)帶的光伏組件(jian)設(shè)計(jì)。后來(lái)使(shi)用導(dǎo)電膠黏(nian)接疊瓦組件(jian)的方式被越(yue)來(lái)越多的應(yīng)(ying)用起來(lái)。而有(you)機(jī)硅膠(jiao)黏劑(ji)因?yàn)槠鋬?yōu)(you)異的耐老化性(xing)能,低模量(liang)膨脹(zhang)系數(shù)小(xiao),綠色無(wú)污(wu)染等一(yi)系列優(yōu)點(diǎn)(dian)成為導(dǎo)(dao)電膠(jiao)體系的shou選材料(liao)。有機(jī)硅膠黏(nian)劑自身不導(dǎo)電(dian),因此(ci)需要加入導(dǎo)(dao)電填(tian)料從而賦予(yu)其導(dǎo)電性(xing)能。由于膠(jiao)體本身(shen)的電阻(zu)大小對(duì)于光伏(fu)組件(jian)的發(fā)電功率影(ying)響較大(da),因此普遍(bian)需要使用金屬(shu)粉體(ti)作為導(dǎo)電填(tian)料才能滿(man)足使用(yong)需求(qiu)。常用的金屬導(dǎo)(dao)電粉主要(yao)有銀粉、鎳粉(fen)、鐵粉以(yi)及銅(tong)粉等,而太(tai)陽(yáng)能組件使(shi)用基本在(zai)室外(wai),因此通常選(xuan)擇銀粉作為導(dǎo)(dao)電填(tian)料。因(yin)為銀(yin)粉相比(bi)于其他金屬(shu)不容易(yi)被氧(yang)化和腐蝕,且銀(yin)的氧化物(wu)導(dǎo)電性良(liang)好,其他(ta)幾種金屬(shu)的氧(yang)化物基(ji)本不導(dǎo)電。但是(shi)銀粉的(de)成本(ben)較高,因此如(ru)果能(neng)夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能的(de)基礎(chǔ)(chu)上降低(di)銀粉(fen)用量,那么(me)導(dǎo)電膠的成本就(jiu)能大幅降(jiang)低。目(mu)前普(pu)遍認(rèn)為導(dǎo)(dao)電膠(jiao)的體積(ji)電阻(zu)率需要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光(guang)伏組件的(de)使用要求。目(mu)前市面(mian)上大多(duo)數(shù)導(dǎo)電膠的體(ti)積電(dian)阻率為(wei)了達(dá)到(dao)上述要(yao)求,通常銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備
導(dǎo)電膠主(zhu)要是將一塊(kuai)電池(chi)片的正(zheng)銀柵線與(yu)另一塊電池(chi)片的(de)背銀柵線黏接(jie)到一起,因(yin)此膠體的黏接(jie)基材(cai)主要為金屬銀(yin)。本實(shí)(shi)驗(yàn)將2mm×2mm 的銀片(pian)黏接到銀基(ji)板上(shang)放入(ru)恒溫干(gan)燥箱中進(jìn)行(xing)加熱固化,條(tiao)件為180℃,10min。固化完(wan)成后將(jiang)其取出放于室(shi)溫下自然(ran)冷卻,冷卻至室(shi)溫后進(jìn)行(xing)性能測(cè)試。
2、黏接強(qiáng)度測(cè)定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭(tou):P/TG拉伸探頭
本實(shí)驗(yàn)通(tong)過(guò)固(gu)定下方(fang)銀基板,然后(hou)使用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)上方4mm2 的銀片施加一(yi)個(gè)平行于黏接(jie)面積的推(tui)力(剪切力(li))的方法測(cè)(ce)試膠對(duì)(dui)于銀基材的(de)黏接力。測(cè)試(shi)條件設(shè)置如(ru)下:
測(cè)試模式(shi):壓縮
測(cè)試前速度:1mm/s
測(cè)試速(su)度:1mm/s
測(cè)試后速度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式(shi):下壓距(ju)離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從銀基(ji)板上剝離(li)時(shí),記錄下(xia)剪切力為N。那(na)么通過(guò)計(jì)(ji)算可(ke)以得(de)到黏(nian)接強(qiáng)度(du)P=N/S,S 為黏接面積(ji),即4mm2。