技術(shù)文章
Technical articles半導(dǎo)體(ti)界面能夠(gou)產(chǎn)生光伏效(xiao)應(yīng),這就是(shi)光伏發(fā)(fa)電的基本原理(li)。單塊電池片的(de)發(fā)電量很(hen)小,因此需要(yao)將許多單(dan)塊的電池片并(bing)聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形(xing)成組件才能(neng)實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)(fa)電的(de)工業(yè)(ye)價(jià)值。傳統(tǒng)(tong)的方式(shi)是使用(yong)錫鉛(qian)焊帶對(duì)光伏組(zu)件進(jìn)行(xing)封裝處(chu)理,但(dan)是這種(zhong)方式存在很(hen)大的(de)局限性:①由于(yu)焊帶材(cai)質(zhì)與(yu)電池(chi)片材質(zhì)差異(yi)較大,因此在陽(yáng)(yang)光照(zhao)射下(xia)熱脹冷縮(suo)的程度(du)不同,極其容易(yi)在連(lian)接處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力(li)。由于應(yīng)力的存(cun)在,電池片厚度(du)不能太(tai)薄,否則(ze)極易崩(beng)裂電池(chi)片。②焊帶不(bu)會(huì)產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng),因此(ci)焊帶的存在會(huì)(hui)對(duì)電池片造(zao)成遮擋,從(cong)而降(jiang)低發(fā)電效率(lv)。③焊帶是金屬(shu)材料,長(zhǎng)期的(de)戶(hù)外使(shi)用極易造成焊(han)帶的腐蝕(shi),從而降低(di)組件(jian)的使用(yong)壽命。④焊帶主要(yao)是錫鉛(qian)合金,在焊接過(guò)(guo)程中由于(yu)高溫(wen)會(huì)形成錫鉛(qian)蒸汽(qi),對(duì)生產(chǎn)組(zu)件的工人造(zao)成一定(ding)的身體危害(hai)。
為了解(jie)決焊(han)帶給組(zu)件帶來(lái)的(de)一系(xi)列問(wèn)題,人(ren)們開(kāi)始研究無(wú)(wu)焊帶的(de)光伏組(zu)件設(shè)計(jì)(ji)。后來(lái)使用導(dǎo)(dao)電膠黏(nian)接疊瓦組件的(de)方式被越來(lái)越(yue)多的應(yīng)用起(qi)來(lái)。而有機(jī)(ji)硅膠黏劑(ji)因?yàn)?wei)其優(yōu)異(yi)的耐老化性(xing)能,低模量(liang)膨脹(zhang)系數(shù)小,綠色(se)無(wú)污染等一(yi)系列優(yōu)點(diǎn)(dian)成為導(dǎo)電膠體(ti)系的shou選材料。有機(jī)硅膠黏(nian)劑自身不(bu)導(dǎo)電,因(yin)此需要加入(ru)導(dǎo)電填料(liao)從而(er)賦予(yu)其導(dǎo)電(dian)性能。由(you)于膠體本身的(de)電阻大(da)小對(duì)(dui)于光(guang)伏組件(jian)的發(fā)電功率(lv)影響較大(da),因此普遍需要(yao)使用金屬粉體(ti)作為導(dǎo)(dao)電填料才能(neng)滿(mǎn)足使(shi)用需(xu)求。常用的(de)金屬(shu)導(dǎo)電粉主要(yao)有銀(yin)粉、鎳粉、鐵(tie)粉以及銅(tong)粉等(deng),而太陽(yáng)能(neng)組件使用(yong)基本在(zai)室外,因此通常(chang)選擇銀(yin)粉作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料(liao)。因?yàn)?wei)銀粉相比(bi)于其他金(jin)屬不(bu)容易被氧化和(he)腐蝕,且(qie)銀的氧(yang)化物導(dǎo)(dao)電性(xing)良好,其(qi)他幾種金(jin)屬的氧化物基(ji)本不(bu)導(dǎo)電(dian)。但是銀粉(fen)的成本較(jiao)高,因(yin)此如果能夠(gou)在滿(mǎn)(man)足導(dǎo)電(dian)性能的基礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用量(liang),那么導(dǎo)電(dian)膠的成本就能(neng)大幅降低(di)。目前普遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)電膠的體(ti)積電阻率(lv)需要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才(cai)能夠滿(mǎn)足光(guang)伏組件的(de)使用(yong)要求。目(mu)前市面(mian)上大多數(shù)導(dǎo)電(dian)膠的體(ti)積電阻(zu)率為了達(dá)到上(shang)述要求,通常(chang)銀含量在(zai)75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠(jiao)主要(yao)是將一塊電池(chi)片的正(zheng)銀柵線(xiàn)與另一(yi)塊電池片的(de)背銀柵線(xiàn)黏接(jie)到一(yi)起,因(yin)此膠體的黏接(jie)基材(cai)主要為金(jin)屬銀。本實(shí)驗(yàn)(yan)將2mm×2mm 的銀片(pian)黏接(jie)到銀基(ji)板上放入恒溫(wen)干燥箱中進(jìn)(jin)行加熱固化(hua),條件為180℃,10min。固化完(wan)成后(hou)將其(qi)取出放(fang)于室溫(wen)下自(zi)然冷卻,冷卻(que)至室溫后(hou)進(jìn)行性能(neng)測(cè)試。
2、黏接強(qiáng)度測(cè)定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)通(tong)過(guò)固定下方(fang)銀基板,然(ran)后使用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)(dui)上方4mm2 的銀片(pian)施加一(yi)個(gè)平(ping)行于黏(nian)接面積的推力(li)(剪切(qie)力)的方法測(cè)(ce)試膠(jiao)對(duì)于銀基材(cai)的黏接力。測(cè)(ce)試條件設(shè)(she)置如下(xia):
測(cè)試模(mo)式:壓縮(suo)
測(cè)試前速度(du):1mm/s
測(cè)試(shi)速度:1mm/s
測(cè)試后速度:2mm/s
觸發(fā)(fa)力:8g
目標(biāo)模式:下壓(ya)距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片(pian)從銀(yin)基板上剝離(li)時(shí),記(ji)錄下剪(jian)切力為N。那(na)么通過(guò)計(jì)(ji)算可以得到(dao)黏接強(qiáng)度(du)P=N/S,S 為黏接(jie)面積,即4mm2。