技術(shù)(shu)文章
Technical articles半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng),這就(jiu)是光(guang)伏發(fā)電的(de)基本(ben)原理。單塊(kuai)電池片(pian)的發(fā)電量很小(xiao),因此需(xu)要將許多單(dan)塊的電池片并(bing)聯(lián)或者串聯(lián)(lian)形成組件(jian)才能實(shí)(shi)現(xiàn)光伏(fu)發(fā)電的工業(yè)(ye)價(jià)值。傳統(tǒng)(tong)的方式(shi)是使用錫(xi)鉛焊(han)帶對(duì)(dui)光伏(fu)組件(jian)進(jìn)行封裝(zhuang)處理,但是這種(zhong)方式存在很大(da)的局限(xian)性:①由(you)于焊帶材質(zhì)與(yu)電池(chi)片材質(zhì)差異(yi)較大,因(yin)此在陽光(guang)照射下熱(re)脹冷縮(suo)的程(cheng)度不同,極(ji)其容易在(zai)連接處產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由于(yu)應(yīng)力的(de)存在,電(dian)池片厚度不(bu)能太(tai)薄,否則極(ji)易崩裂電池(chi)片。②焊帶(dai)不會(huì)(hui)產(chǎn)生光伏效應(yīng)(ying),因此焊(han)帶的存在(zai)會(huì)對(duì)電(dian)池片造成遮擋(dang),從而降(jiang)低發(fā)電效(xiao)率。③焊帶(dai)是金屬材料,長(zhang)期的戶外使用(yong)極易造(zao)成焊帶的(de)腐蝕,從而降(jiang)低組件的使(shi)用壽(shou)命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合金,在(zai)焊接過程中由(you)于高(gao)溫會(huì)形成(cheng)錫鉛蒸汽(qi),對(duì)生產(chǎn)(chan)組件的工(gong)人造(zao)成一定的身(shen)體危害。
為了解決焊(han)帶給組件(jian)帶來的一(yi)系列問題,人們(men)開始(shi)研究無焊(han)帶的光伏(fu)組件(jian)設(shè)計(jì)。后來(lai)使用導(dǎo)電(dian)膠黏接疊(die)瓦組(zu)件的方式(shi)被越(yue)來越多的應(yīng)(ying)用起(qi)來。而有機(jī)硅(gui)膠黏劑因?yàn)槠?qi)優(yōu)異的耐(nai)老化性能(neng),低模(mo)量膨(peng)脹系(xi)數(shù)小(xiao),綠色無污染(ran)等一系列(lie)優(yōu)點(diǎn)(dian)成為(wei)導(dǎo)電膠體系的(de)shou選材料。有機(jī)硅膠(jiao)黏劑自(zi)身不(bu)導(dǎo)電,因此需要(yao)加入導(dǎo)電(dian)填料(liao)從而賦予其(qi)導(dǎo)電性(xing)能。由于(yu)膠體本身(shen)的電阻大小(xiao)對(duì)于(yu)光伏組(zu)件的(de)發(fā)電功率(lv)影響較大,因(yin)此普遍需要使(shi)用金屬粉體(ti)作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料才(cai)能滿足使(shi)用需求。常(chang)用的金屬導(dǎo)電(dian)粉主要有銀(yin)粉、鎳粉、鐵(tie)粉以(yi)及銅粉(fen)等,而(er)太陽(yang)能組(zu)件使用基本(ben)在室外,因(yin)此通常選擇銀(yin)粉作(zuo)為導(dǎo)(dao)電填(tian)料。因?yàn)殂y粉(fen)相比于其他(ta)金屬不容易(yi)被氧化和(he)腐蝕,且(qie)銀的氧化(hua)物導(dǎo)電(dian)性良好,其他(ta)幾種金屬的氧(yang)化物基(ji)本不導(dǎo)電(dian)。但是銀(yin)粉的成本(ben)較高,因此如(ru)果能夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能的基礎(chǔ)(chu)上降低銀粉用(yong)量,那么導(dǎo)(dao)電膠的成本就(jiu)能大幅(fu)降低。目前普遍(bian)認(rèn)為(wei)導(dǎo)電膠(jiao)的體積電(dian)阻率需要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才能夠(gou)滿足光伏組件(jian)的使(shi)用要求。目前(qian)市面上大(da)多數(shù)(shu)導(dǎo)電膠的體(ti)積電阻(zu)率為了達(dá)到(dao)上述要求(qiu),通常銀(yin)含量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠主要(yao)是將一(yi)塊電池片(pian)的正銀柵(zha)線與另一(yi)塊電池片(pian)的背銀柵(zha)線黏接到一起(qi),因此(ci)膠體的黏接(jie)基材主要為金(jin)屬銀。本實(shí)(shi)驗(yàn)將2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到銀基板上(shang)放入恒(heng)溫干燥箱中進(jìn)(jin)行加熱固(gu)化,條件為(wei)180℃,10min。固化(hua)完成后(hou)將其(qi)取出放(fang)于室(shi)溫下自然冷卻(que),冷卻至室(shi)溫后進(jìn)行性能(neng)測(cè)試。
2、黏接(jie)強(qiáng)度測(cè)(ce)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實(shí)驗(yàn)通(tong)過固定下方(fang)銀基板,然(ran)后使用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)上方4mm2 的銀片施(shi)加一個(gè)(ge)平行于黏接面(mian)積的推力(li)(剪切力)的(de)方法測(cè)試膠(jiao)對(duì)于銀(yin)基材(cai)的黏接力。測(cè)試(shi)條件(jian)設(shè)置如下:
測(cè)試模(mo)式:壓(ya)縮
測(cè)試(shi)前速度:1mm/s
測(cè)試速度:1mm/s
測(cè)試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式(shi):下壓距離(li)15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從銀基板上(shang)剝離時(shí),記(ji)錄下剪切力(li)為N。那么通過(guo)計(jì)算可以得到(dao)黏接強(qiáng)度(du)P=N/S,S 為黏接面積(ji),即4mm2。