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質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于有機(ji)硅導(dǎo)(dao)電膠(jiao)黏接強度(du)測試
半導(dǎo)體界(jie)面能夠產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng),這就(jiu)是光伏發(fā)(fa)電的基本原(yuan)理。單塊電(dian)池片的發(fā)電(dian)量很小(xiao),因此需(xu)要將許多單塊(kuai)的電池(chi)片并聯(lián)或者(zhe)串聯(lián)形成組件(jian)才能(neng)實現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電(dian)的工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)的(de)方式(shi)是使用錫鉛(qian)焊帶對(dui)光伏組件(jian)進行封裝處(chu)理,但(dan)是這種方式存(cun)在很大的局限(xian)性:①由于(yu)焊帶材質(zhì)與電(dian)池片材質(zhì)(zhi)差異較大(da),因此在陽(yang)光照射下熱脹(zhang)冷縮的程度(du)不同,極其(qi)容易在連(lian)接處產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由(you)于應(yīng)(ying)力的(de)存在,電池片(pian)厚度不能(neng)太薄(bao),否則極易崩(beng)裂電池片。②焊(han)帶不會產(chǎn)生(sheng)光伏(fu)效應(yīng),因此焊帶(dai)的存在會(hui)對電池片造(zao)成遮(zhe)擋,從而(er)降低發(fā)電效(xiao)率。③焊帶是金屬(shu)材料,長期的(de)戶外使用極(ji)易造成焊帶(dai)的腐蝕(shi),從而降低組件(jian)的使用壽命。④焊(han)帶主要是(shi)錫鉛合金(jin),在焊(han)接過程(cheng)中由于(yu)高溫會形成錫(xi)鉛蒸(zheng)汽,對生產(chǎn)組(zu)件的工人(ren)造成一定(ding)的身體危害(hai)。
為了解(jie)決焊帶給(gei)組件帶來的一(yi)系列(lie)問題,人們(men)開始研究無(wu)焊帶(dai)的光伏組件(jian)設(shè)計。后來使(shi)用導(dǎo)(dao)電膠黏接疊瓦(wa)組件的方(fang)式被越來越(yue)多的應(yīng)用起來(lai)。而有(you)機硅膠黏劑(ji)因為其優(yōu)異的(de)耐老(lao)化性能,低模(mo)量膨脹系數(shù)(shu)小,綠色無(wu)污染等一(yi)系列優(yōu)點(dian)成為導(dǎo)(dao)電膠(jiao)體系(xi)的shou選材料。有機硅膠(jiao)黏劑自身(shen)不導(dǎo)電,因(yin)此需要加(jia)入導(dǎo)(dao)電填料從(cong)而賦予其導(dǎo)(dao)電性能。由(you)于膠體本身(shen)的電阻大小對(dui)于光伏(fu)組件(jian)的發(fā)電功率(lv)影響較大,因此(ci)普遍需(xu)要使用(yong)金屬粉(fen)體作為導(dǎo)電(dian)填料才能滿(man)足使用需(xu)求。常用(yong)的金(jin)屬導(dǎo)電粉主(zhu)要有銀粉、鎳粉(fen)、鐵粉以及銅粉(fen)等,而太陽(yang)能組件使(shi)用基本在室(shi)外,因此通常選(xuan)擇銀粉作為(wei)導(dǎo)電填料(liao)。因為銀粉相(xiang)比于其他金(jin)屬不容(rong)易被氧化和腐(fu)蝕,且銀的氧化(hua)物導(dǎo)電性良好(hao),其他幾種金屬(shu)的氧化物基本(ben)不導(dǎo)電(dian)。但是銀粉(fen)的成本較高(gao),因此如(ru)果能夠在滿足導(dǎo)(dao)電性能的(de)基礎(chǔ)上降低銀(yin)粉用(yong)量,那么(me)導(dǎo)電膠的(de)成本(ben)就能大(da)幅降(jiang)低。目前(qian)普遍認(rèn)為導(dǎo)電(dian)膠的(de)體積電阻(zu)率需要(yao)小于1×10-3Ω.cm 才能夠(gou)滿足光(guang)伏組件的使用(yong)要求。目前(qian)市面上大多數(shù)(shu)導(dǎo)電膠的(de)體積電阻率為(wei)了達(dá)(da)到上述要求,通(tong)常銀含量在(zai)75%-85%。
1、樣品(pin)準(zhǔn)備
導(dǎo)電膠主(zhu)要是(shi)將一塊電池(chi)片的正銀柵線(xian)與另一塊電(dian)池片(pian)的背(bei)銀柵線黏接到(dao)一起(qi),因此(ci)膠體的(de)黏接(jie)基材主(zhu)要為(wei)金屬銀。本實(shi)驗將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏接(jie)到銀基板上(shang)放入恒溫干(gan)燥箱中進行(xing)加熱固化,條件(jian)為180℃,10min。固化(hua)完成后(hou)將其取(qu)出放(fang)于室(shi)溫下自(zi)然冷卻,冷(leng)卻至室溫(wen)后進行性能測(ce)試。
2、黏接強度測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實驗通過固(gu)定下方銀基(ji)板,然后(hou)使用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對上方(fang)4mm2 的銀片施加一(yi)個平(ping)行于黏接面積(ji)的推力(剪切力(li))的方法(fa)測試膠對(dui)于銀(yin)基材的黏接力(li)。測試條件設(shè)(she)置如下:
測試模式:壓縮(suo)
測試前速度(du):1mm/s
測試(shi)速度:1mm/s
測試后速度(du):2mm/s
觸發(fā)力(li):8g
目標(biāo)模式(shi):下壓距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從銀(yin)基板(ban)上剝離時,記(ji)錄下剪(jian)切力為(wei)N。那么通過計(ji)算可(ke)以得到(dao)黏接(jie)強度P=N/S,S 為黏接面積,即(ji)4mm2。