技術(shù)文章
Technical articles半導(dǎo)(dao)體界面(mian)能夠產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),這就(jiu)是光伏發(fā)電的(de)基本原理。單(dan)塊電(dian)池片的發(fā)電(dian)量很小(xiao),因此(ci)需要將(jiang)許多單塊(kuai)的電池片并(bing)聯(lián)或(huo)者串聯(lián)形成組(zu)件才能實(shí)(shi)現(xiàn)光伏(fu)發(fā)電(dian)的工業(yè)價(jià)值。傳(chuan)統(tǒng)的(de)方式是(shi)使用錫鉛焊(han)帶對(duì)光(guang)伏組(zu)件進(jìn)行封裝處(chu)理,但是這種(zhong)方式存(cun)在很大的局限(xian)性:①由于焊帶材(cai)質(zhì)與電池(chi)片材質(zhì)差異(yi)較大,因(yin)此在陽光照(zhao)射下熱(re)脹冷(leng)縮的程度(du)不同,極其(qi)容易在連接處(chu)產(chǎn)生應(yīng)力。由于(yu)應(yīng)力的存(cun)在,電池片(pian)厚度(du)不能太薄,否(fou)則極易崩裂(lie)電池片(pian)。②焊帶不會(huì)產(chǎn)(chan)生光伏(fu)效應(yīng),因此(ci)焊帶的存(cun)在會(huì)對(duì)電池(chi)片造成(cheng)遮擋,從(cong)而降(jiang)低發(fā)電效率(lv)。③焊帶是(shi)金屬材(cai)料,長(zhang)期的戶外使(shi)用極易(yi)造成(cheng)焊帶的腐蝕,從(cong)而降低(di)組件的使用(yong)壽命。④焊帶(dai)主要是(shi)錫鉛合金,在焊(han)接過(guo)程中由于高溫(wen)會(huì)形成錫(xi)鉛蒸汽,對(duì)生產(chǎn)(chan)組件的工人(ren)造成(cheng)一定的身體(ti)危害。
為了(le)解決(jue)焊帶(dai)給組(zu)件帶(dai)來的(de)一系列問(wen)題,人們開始研(yan)究無焊(han)帶的光(guang)伏組件設(shè)計(jì)。后(hou)來使用導(dǎo)電膠(jiao)黏接疊瓦(wa)組件的(de)方式被越(yue)來越多(duo)的應(yīng)用起來。而(er)有機(jī)硅膠黏劑(ji)因?yàn)?wei)其優(yōu)異的(de)耐老化(hua)性能,低模(mo)量膨(peng)脹系數(shù)(shu)小,綠(lv)色無污染等(deng)一系列優(yōu)點(diǎn)成(cheng)為導(dǎo)(dao)電膠體(ti)系的(de)shou選材料(liao)。有機(jī)(ji)硅膠黏劑(ji)自身(shen)不導(dǎo)(dao)電,因此需要(yao)加入(ru)導(dǎo)電填料從而(er)賦予其導(dǎo)(dao)電性能(neng)。由于膠(jiao)體本(ben)身的電(dian)阻大小對(duì)(dui)于光伏組(zu)件的發(fā)電功率(lv)影響較(jiao)大,因此普遍(bian)需要(yao)使用金屬粉體(ti)作為導(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)主要有銀粉(fen)、鎳粉、鐵粉以(yi)及銅粉等(deng),而太陽能組(zu)件使用(yong)基本在室外,因(yin)此通常選擇(ze)銀粉作為導(dǎo)(dao)電填料。因(yin)為銀粉(fen)相比于(yu)其他金屬(shu)不容易被(bei)氧化和腐(fu)蝕,且(qie)銀的氧(yang)化物導(dǎo)電性(xing)良好,其(qi)他幾種(zhong)金屬的氧化(hua)物基本不(bu)導(dǎo)電。但是(shi)銀粉的成本(ben)較高(gao),因此如(ru)果能夠(gou)在滿足導(dǎo)電性(xing)能的基(ji)礎(chǔ)上降低(di)銀粉用量,那么(me)導(dǎo)電膠的成本(ben)就能大(da)幅降低。目(mu)前普遍認(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(guang)伏組件的使(shi)用要求。目前市(shi)面上大多數(shù)導(dǎo)(dao)電膠(jiao)的體積電阻率(lv)為了達(dá)到(dao)上述要(yao)求,通常(chang)銀含量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備
導(dǎo)電(dian)膠主要是(shi)將一塊電池(chi)片的正銀(yin)柵線(xian)與另一塊電池(chi)片的背銀(yin)柵線黏接(jie)到一起,因(yin)此膠體的黏(nian)接基(ji)材主(zhu)要為金屬銀(yin)。本實(shí)驗(yàn)將2mm×2mm 的(de)銀片黏(nian)接到銀基板上(shang)放入(ru)恒溫(wen)干燥箱中(zhong)進(jìn)行加熱固(gu)化,條件為180℃,10min。固化(hua)完成后將其取(qu)出放于(yu)室溫下(xia)自然冷卻,冷(leng)卻至室溫后(hou)進(jìn)行性能測試(shi)。
2、黏接強(qiáng)度測(ce)定
儀器(qi):Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)通過固(gu)定下方(fang)銀基板,然(ran)后使(shi)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)上方4mm2 的銀片施加一(yi)個(gè)平行于(yu)黏接面積的推(tui)力(剪切力)的(de)方法測試(shi)膠對(duì)于銀(yin)基材的黏(nian)接力。測試條(tiao)件設(shè)置如(ru)下:
測試模式:壓(ya)縮
測試(shi)前速度:1mm/s
測試速度:1mm/s
測試后速度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)(biao)模式:下壓距離(li)15mm
結(jié)果(guo):當(dāng)銀片從(cong)銀基板(ban)上剝離時(shí),記(ji)錄下剪(jian)切力為N。那(na)么通過計(jì)算可(ke)以得到黏接強(qiáng)(qiang)度P=N/S,S 為黏(nian)接面(mian)積,即(ji)4mm2。