技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于有機硅導(dǎo)(dao)電膠(jiao)黏接強度測(ce)試
半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng)(ying),這就是光伏發(fā)(fa)電的(de)基本原(yuan)理。單塊電(dian)池片(pian)的發(fā)電量很小(xiao),因此需要將許(xu)多單塊(kuai)的電(dian)池片并聯(lián)或者(zhe)串聯(lián)形成(cheng)組件才能實現(xiàn)(xian)光伏(fu)發(fā)電(dian)的工(gong)業(yè)價值。傳統(tǒng)的(de)方式是使用錫(xi)鉛焊帶對(dui)光伏(fu)組件進(jìn)行封(feng)裝處理,但(dan)是這種方式(shi)存在很(hen)大的局限性(xing):①由于焊帶(dai)材質(zhì)與電池片(pian)材質(zhì)差異較(jiao)大,因此在陽(yang)光照射(she)下熱脹冷縮(suo)的程度(du)不同,極其容(rong)易在(zai)連接處(chu)產(chǎn)生應(yīng)力。由(you)于應(yīng)力的存在(zai),電池片厚度(du)不能太薄,否則(ze)極易崩(beng)裂電(dian)池片(pian)。②焊帶不(bu)會產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng)(ying),因此焊帶的存(cun)在會對電池片(pian)造成遮擋,從而(er)降低發(fā)(fa)電效率。③焊帶(dai)是金屬材(cai)料,長期的戶外(wai)使用極易(yi)造成焊帶的(de)腐蝕,從而(er)降低組(zu)件的使用(yong)壽命。④焊帶主(zhu)要是錫鉛(qian)合金,在焊接過(guo)程中由于高(gao)溫會形成錫(xi)鉛蒸汽(qi),對生產(chǎn)組件的(de)工人造成(cheng)一定的身(shen)體危害。
為了解決(jue)焊帶給組(zu)件帶來的一(yi)系列(lie)問題,人(ren)們開始(shi)研究無焊帶(dai)的光伏組件設(shè)(she)計。后來使用導(dǎo)(dao)電膠黏接(jie)疊瓦組件的方(fang)式被越來(lai)越多的應(yīng)用(yong)起來。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(xi)數(shù)小,綠(lv)色無污染等一(yi)系列(lie)優(yōu)點成為(wei)導(dǎo)電膠體系(xi)的shou選材料(liao)。有機硅膠黏(nian)劑自身(shen)不導(dǎo)電,因此(ci)需要(yao)加入導(dǎo)(dao)電填(tian)料從而(er)賦予其導(dǎo)(dao)電性能(neng)。由于膠體(ti)本身(shen)的電(dian)阻大小對(dui)于光伏組件的(de)發(fā)電功率影響(xiang)較大,因此普(pu)遍需(xu)要使用金屬粉(fen)體作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料(liao)才能滿足使(shi)用需求。常用(yong)的金(jin)屬導(dǎo)電粉(fen)主要有銀(yin)粉、鎳粉、鐵粉以(yi)及銅粉等,而太(tai)陽能組件使(shi)用基(ji)本在室外,因(yin)此通常選(xuan)擇銀粉(fen)作為導(dǎo)電填(tian)料。因為銀粉相(xiang)比于(yu)其他金屬不容(rong)易被氧(yang)化和腐蝕(shi),且銀的氧(yang)化物導(dǎo)(dao)電性良(liang)好,其他幾種(zhong)金屬的氧化(hua)物基本不導(dǎo)電(dian)。但是銀粉(fen)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(yin)粉用(yong)量,那么(me)導(dǎo)電膠的成本就能(neng)大幅降低。目前(qian)普遍認(rèn)為(wei)導(dǎo)電膠的體(ti)積電(dian)阻率需(xu)要小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光(guang)伏組件的(de)使用(yong)要求(qiu)。目前市面上(shang)大多(duo)數(shù)導(dǎo)(dao)電膠的(de)體積電阻率為(wei)了達(dá)到上(shang)述要求(qiu),通常(chang)銀含(han)量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠主要是(shi)將一(yi)塊電(dian)池片的正銀柵(zha)線與(yu)另一塊電池片(pian)的背(bei)銀柵線黏(nian)接到一起,因(yin)此膠體的黏接(jie)基材(cai)主要為金(jin)屬銀。本實驗(yan)將2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到銀基板上(shang)放入恒溫(wen)干燥箱(xiang)中進(jìn)行加(jia)熱固(gu)化,條件為180℃,10min。固化(hua)完成后(hou)將其取出(chu)放于(yu)室溫下自然冷(leng)卻,冷卻至室溫(wen)后進(jìn)行性(xing)能測試。
2、黏接強度測(ce)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉(la)伸探頭(tou)
本實驗(yan)通過固定下方(fang)銀基板(ban),然后使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對上(shang)方4mm2 的銀片(pian)施加一個平行(xing)于黏(nian)接面積的推(tui)力(剪切力)的方(fang)法測(ce)試膠對于銀(yin)基材的黏接力(li)。測試條(tiao)件設(shè)置如(ru)下:
測試模式:壓縮(suo)
測試(shi)前速度:1mm/s
測試(shi)速度:1mm/s
測試后速度:2mm/s
觸發(fā)(fa)力:8g
目標(biāo)模式:下(xia)壓距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從(cong)銀基(ji)板上剝離時(shi),記錄下剪切(qie)力為(wei)N。那么通過(guo)計算可以得到(dao)黏接強(qiang)度P=N/S,S 為黏(nian)接面(mian)積,即4mm2。