技術(shù)文章(zhang)
Technical articles半導(dǎo)體(ti)界面能夠(gou)產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng),這就(jiu)是光伏發(fā)電(dian)的基(ji)本原理。單塊(kuai)電池(chi)片的發(fā)電量(liang)很小,因此(ci)需要(yao)將許(xu)多單(dan)塊的電池片并(bing)聯(lián)或者串聯(lián)(lian)形成組件才能(neng)實(shí)現(xiàn)(xian)光伏(fu)發(fā)電的(de)工業(yè)價(jià)值(zhi)。傳統(tǒng)的方式是(shi)使用錫鉛焊帶(dai)對(duì)光(guang)伏組件進(jìn)(jin)行封裝處(chu)理,但是這種(zhong)方式(shi)存在很(hen)大的局限性(xing):①由于(yu)焊帶材(cai)質(zhì)與電池片材(cai)質(zhì)差異較(jiao)大,因(yin)此在陽(yáng)光(guang)照射下(xia)熱脹(zhang)冷縮的程(cheng)度不同,極(ji)其容易在(zai)連接處產(chǎn)(chan)生應(yīng)力。由于(yu)應(yīng)力的存在,電(dian)池片厚度不(bu)能太薄,否(fou)則極(ji)易崩裂電(dian)池片。②焊帶(dai)不會(huì)產(chǎn)(chan)生光(guang)伏效應(yīng)(ying),因此焊帶的存(cun)在會(huì)(hui)對(duì)電(dian)池片造成遮(zhe)擋,從而降(jiang)低發(fā)電(dian)效率。③焊帶是(shi)金屬材料,長(zhǎng)期(qi)的戶外使(shi)用極易造成(cheng)焊帶的腐蝕(shi),從而降低(di)組件的使(shi)用壽命。④焊帶(dai)主要是錫鉛合(he)金,在焊接(jie)過(guò)程中(zhong)由于(yu)高溫會(huì)形(xing)成錫鉛蒸汽,對(duì)(dui)生產(chǎn)組件的(de)工人(ren)造成一定(ding)的身體危害(hai)。
為了(le)解決焊帶給(gei)組件帶(dai)來(lái)的一系列問(wèn)(wen)題,人們開(kāi)始(shi)研究(jiu)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(wa)組件的方式(shi)被越來(lái)越多的(de)應(yīng)用(yong)起來(lái)。而有(you)機(jī)硅膠(jiao)黏劑因?yàn)?wei)其優(yōu)異(yi)的耐老(lao)化性能,低模量(liang)膨脹系數(shù)小(xiao),綠色無(wú)污染等(deng)一系列優(yōu)點(diǎn)成(cheng)為導(dǎo)電(dian)膠體系的shou選材料。有機(jī)硅膠黏(nian)劑自身(shen)不導(dǎo)電,因(yin)此需要加入(ru)導(dǎo)電填料從而(er)賦予其導(dǎo)(dao)電性(xing)能。由(you)于膠體(ti)本身(shen)的電(dian)阻大小(xiao)對(duì)于光伏(fu)組件的(de)發(fā)電功率影響(xiang)較大,因此普遍(bian)需要使用金(jin)屬粉體作為導(dǎo)(dao)電填料才(cai)能滿足使(shi)用需(xu)求。常用的金(jin)屬導(dǎo)電粉主要(yao)有銀粉、鎳粉、鐵(tie)粉以及銅粉(fen)等,而(er)太陽(yáng)能組件(jian)使用(yong)基本在室外,因(yin)此通常選(xuan)擇銀粉(fen)作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料。因?yàn)殂y(yin)粉相比(bi)于其(qi)他金屬(shu)不容易被氧(yang)化和腐蝕(shi),且銀的氧(yang)化物導(dǎo)電性良(liang)好,其他(ta)幾種金屬(shu)的氧化物(wu)基本不導(dǎo)(dao)電。但是銀粉的(de)成本較(jiao)高,因(yin)此如果能夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能的基礎(chǔ)(chu)上降低銀粉(fen)用量(liang),那么導(dǎo)(dao)電膠的成本就(jiu)能大幅降低。目(mu)前普遍認(rèn)為(wei)導(dǎo)電膠的體積(ji)電阻率需要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足(zu)光伏(fu)組件的(de)使用要(yao)求。目前市面上(shang)大多數(shù)(shu)導(dǎo)電膠的體積(ji)電阻率為(wei)了達(dá)到上(shang)述要求(qiu),通常銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品(pin)準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電(dian)膠主要(yao)是將(jiang)一塊電(dian)池片(pian)的正銀柵線與(yu)另一塊電池片(pian)的背銀(yin)柵線黏接到(dao)一起,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(yin)基板(ban)上放入(ru)恒溫干燥箱中(zhong)進(jìn)行加(jia)熱固化(hua),條件為(wei)180℃,10min。固化完成后將(jiang)其取出(chu)放于室溫(wen)下自然冷卻(que),冷卻至室溫后(hou)進(jìn)行性(xing)能測(cè)試(shi)。
2、黏接強(qiáng)(qiang)度測(cè)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實(shí)(shi)驗(yàn)通過(guò)固(gu)定下方(fang)銀基板,然(ran)后使(shi)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)上(shang)方4mm2 的銀(yin)片施(shi)加一個(gè)平行于(yu)黏接面積的推(tui)力(剪切力)的(de)方法測(cè)試膠對(duì)(dui)于銀基(ji)材的黏接(jie)力。測(cè)試(shi)條件(jian)設(shè)置如(ru)下:
測(cè)試模式:壓(ya)縮
測(cè)試(shi)前速度:1mm/s
測(cè)試速(su)度:1mm/s
測(cè)試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力(li):8g
目標(biāo)(biao)模式:下壓(ya)距離15mm
結(jié)果(guo):當(dāng)銀片從銀基(ji)板上剝離時(shí)(shi),記錄下剪切(qie)力為N。那么通(tong)過(guò)計(jì)(ji)算可(ke)以得到黏接(jie)強(qiáng)度P=N/S,S 為黏接(jie)面積(ji),即4mm2。