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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀用于有(you)機(jī)硅導(dǎo)(dao)電膠黏接強(qiáng)度(du)測試
半導(dǎo)體(ti)界面能夠產(chǎn)(chan)生光伏效應(yīng),這(zhe)就是(shi)光伏發(fā)電(dian)的基本原(yuan)理。單塊電池片(pian)的發(fā)(fa)電量很小,因此(ci)需要將許多單(dan)塊的電池片并(bing)聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成組件才(cai)能實(shí)現(xiàn)(xian)光伏(fu)發(fā)電的(de)工業(yè)(ye)價(jià)值(zhi)。傳統(tǒng)的(de)方式是使(shi)用錫鉛焊帶(dai)對光伏組件(jian)進(jìn)行(xing)封裝處理,但(dan)是這種方式(shi)存在(zai)很大(da)的局限性:①由于(yu)焊帶材質(zhì)與電(dian)池片(pian)材質(zhì)差異較大(da),因此在(zai)陽光照(zhao)射下熱脹冷(leng)縮的程度(du)不同,極(ji)其容(rong)易在連接(jie)處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力。由于應(yīng)(ying)力的(de)存在,電(dian)池片厚(hou)度不能太薄(bao),否則極(ji)易崩裂電(dian)池片。②焊帶不會(hui)產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng)(ying),因此(ci)焊帶的存在會(hui)對電池片(pian)造成遮擋(dang),從而降低發(fā)(fa)電效率(lv)。③焊帶是金(jin)屬材料,長期的(de)戶外使用(yong)極易造成焊帶(dai)的腐蝕(shi),從而降低(di)組件的使(shi)用壽命。④焊(han)帶主要是(shi)錫鉛合金(jin),在焊(han)接過程中由于(yu)高溫會(hui)形成錫(xi)鉛蒸汽,對生產(chǎn)(chan)組件的工人(ren)造成一定的身(shen)體危(wei)害。
為了解決焊(han)帶給組件帶(dai)來的一系(xi)列問題,人們(men)開始研究無(wu)焊帶的光伏(fu)組件設(shè)計(jì)。后來(lai)使用導(dǎo)電膠黏(nian)接疊(die)瓦組件的方式(shi)被越來(lai)越多的應(yīng)用起(qi)來。而有機(jī)硅(gui)膠黏劑因?yàn)槠?qi)優(yōu)異(yi)的耐老化性(xing)能,低模(mo)量膨脹系(xi)數(shù)小,綠(lv)色無污染(ran)等一(yi)系列(lie)優(yōu)點(diǎn)成為導(dǎo)電(dian)膠體系的shou選(xuan)材料。有機(jī)(ji)硅膠黏劑自身(shen)不導(dǎo)(dao)電,因(yin)此需要加(jia)入導(dǎo)電(dian)填料(liao)從而賦予(yu)其導(dǎo)電性(xing)能。由(you)于膠體(ti)本身的電阻(zu)大小對于光伏(fu)組件的發(fā)電功(gong)率影響(xiang)較大,因此(ci)普遍(bian)需要使用金(jin)屬粉體作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料才能滿足(zu)使用需求。常用(yong)的金屬導(dǎo)電粉(fen)主要(yao)有銀粉、鎳粉、鐵(tie)粉以及(ji)銅粉等,而(er)太陽能組件使(shi)用基本在室外(wai),因此通(tong)常選擇銀(yin)粉作為(wei)導(dǎo)電填料(liao)。因?yàn)殂y(yin)粉相比于其(qi)他金屬不容易(yi)被氧化和腐(fu)蝕,且(qie)銀的氧化(hua)物導(dǎo)電性良(liang)好,其(qi)他幾(ji)種金(jin)屬的氧化物(wu)基本(ben)不導(dǎo)電。但(dan)是銀粉(fen)的成(cheng)本較(jiao)高,因此(ci)如果能夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能的(de)基礎(chǔ)(chu)上降低(di)銀粉用量,那(na)么導(dǎo)電膠的成本(ben)就能大幅降低(di)。目前普遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)(dao)電膠的體(ti)積電(dian)阻率需要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光伏組(zu)件的使(shi)用要求。目(mu)前市面(mian)上大多數(shù)(shu)導(dǎo)電膠的體積(ji)電阻率為了達(dá)(da)到上述(shu)要求(qiu),通常銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電(dian)膠主要是將(jiang)一塊電池片的(de)正銀柵線與另(ling)一塊電(dian)池片的背銀柵(zha)線黏接到一起(qi),因此膠體(ti)的黏接基(ji)材主要為(wei)金屬銀。本實(shí)(shi)驗(yàn)將2mm×2mm 的(de)銀片黏(nian)接到銀基(ji)板上放入(ru)恒溫干燥箱中(zhong)進(jìn)行加熱固(gu)化,條件為180℃,10min。固(gu)化完成后(hou)將其(qi)取出放(fang)于室溫下自(zi)然冷卻,冷卻至(zhi)室溫(wen)后進(jìn)行性能(neng)測試。
2、黏接強(qiáng)度(du)測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀
探頭:P/TG拉(la)伸探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)(yan)通過固定下(xia)方銀基(ji)板,然后使(shi)用質(zhì)構(gòu)儀對上(shang)方4mm2 的銀片施加一(yi)個平行于黏(nian)接面(mian)積的(de)推力(li)(剪切力)的(de)方法測試膠對(dui)于銀(yin)基材的黏接(jie)力。測試條件(jian)設(shè)置如下:
測試(shi)模式:壓縮
測試(shi)前速度(du):1mm/s
測試速(su)度:1mm/s
測試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式:下壓(ya)距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從銀基(ji)板上剝離(li)時(shí),記錄(lu)下剪切力為(wei)N。那么通過計(jì)算(suan)可以得(de)到黏接強(qiáng)度P=N/S,S 為黏接(jie)面積,即4mm2。