技術(shu)文章
Technical articles半導體(ti)界面能夠產(chan)生光(guang)伏效應,這就是(shi)光伏發(fā)電(dian)的基本原理。單(dan)塊電(dian)池片的發(fā)電量(liang)很小,因(yin)此需要將(jiang)許多單塊的(de)電池片并聯(lián)(lian)或者(zhe)串聯(lián)形成組(zu)件才能實現(xiàn)(xian)光伏發(fā)電的工(gong)業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)(tong)的方式是使(shi)用錫鉛焊(han)帶對光(guang)伏組件進行封(feng)裝處理,但是(shi)這種(zhong)方式存在很大(da)的局限性:①由于(yu)焊帶(dai)材質與電池(chi)片材(cai)質差(cha)異較大,因此(ci)在陽光照(zhao)射下熱脹冷縮(suo)的程度不(bu)同,極(ji)其容易在(zai)連接處產生(sheng)應力(li)。由于應力(li)的存在,電池(chi)片厚度不(bu)能太薄,否則極(ji)易崩裂電池片(pian)。②焊帶不會產(chan)生光伏(fu)效應,因此(ci)焊帶的存在會(hui)對電池片造成(cheng)遮擋,從而降低(di)發(fā)電(dian)效率。③焊帶是金(jin)屬材料,長期的(de)戶外使用極易(yi)造成焊帶的腐(fu)蝕,從(cong)而降低組(zu)件的使(shi)用壽命(ming)。④焊帶主要是錫(xi)鉛合金,在焊接(jie)過程中(zhong)由于(yu)高溫會形(xing)成錫鉛蒸(zheng)汽,對生產(chan)組件(jian)的工人造(zao)成一定的身(shen)體危(wei)害。
為了解決(jue)焊帶(dai)給組(zu)件帶來的一(yi)系列(lie)問題,人(ren)們開始(shi)研究無焊(han)帶的光(guang)伏組件(jian)設計(ji)。后來(lai)使用導電膠黏(nian)接疊瓦組件(jian)的方式(shi)被越(yue)來越多的(de)應用起來。而有(you)機硅膠(jiao)黏劑因為其優(yōu)(you)異的耐(nai)老化性能(neng),低模(mo)量膨脹系數(shù)小(xiao),綠色(se)無污染等(deng)一系列優(yōu)點成(cheng)為導(dao)電膠體系(xi)的shou選材料。有機硅膠(jiao)黏劑(ji)自身不導電,因(yin)此需要(yao)加入導電填料(liao)從而賦予其導(dao)電性(xing)能。由(you)于膠體本身的(de)電阻大小對(dui)于光伏組件的(de)發(fā)電功率(lv)影響較(jiao)大,因此普(pu)遍需要使(shi)用金屬粉體作(zuo)為導電填料(liao)才能滿足使(shi)用需(xu)求。常用的金(jin)屬導電(dian)粉主要(yao)有銀粉、鎳(nie)粉、鐵粉以及(ji)銅粉等,而太陽(yang)能組件(jian)使用基(ji)本在室外,因此(ci)通常選擇銀(yin)粉作為導(dao)電填料。因為銀(yin)粉相比于其他(ta)金屬不容易(yi)被氧(yang)化和腐蝕,且(qie)銀的氧化物導(dao)電性良好(hao),其他(ta)幾種金屬的(de)氧化(hua)物基本不導(dao)電。但是銀粉的(de)成本較高,因(yin)此如(ru)果能夠(gou)在滿(man)足導電(dian)性能(neng)的基礎(chu)上降低銀粉(fen)用量(liang),那么導電(dian)膠的成(cheng)本就能大幅(fu)降低。目(mu)前普遍認(ren)為導電(dian)膠的體積電阻(zu)率需(xu)要小于1×10-3Ω.cm 才(cai)能夠滿足光(guang)伏組(zu)件的(de)使用要求。目前(qian)市面上大多(duo)數(shù)導(dao)電膠(jiao)的體積電阻率(lv)為了達到(dao)上述要(yao)求,通常(chang)銀含量在75%-85%。
1、樣品準備(bei)
導電膠(jiao)主要是將一(yi)塊電池片(pian)的正銀柵線(xian)與另(ling)一塊(kuai)電池片的(de)背銀柵線黏(nian)接到一起,因(yin)此膠體的(de)黏接基材(cai)主要為金屬(shu)銀。本實驗(yan)將2mm×2mm 的(de)銀片黏接到(dao)銀基板(ban)上放(fang)入恒溫(wen)干燥箱(xiang)中進行(xing)加熱固(gu)化,條件為180℃,10min。固(gu)化完(wan)成后(hou)將其(qi)取出(chu)放于室溫下自(zi)然冷卻,冷(leng)卻至室溫后(hou)進行(xing)性能測(ce)試。
2、黏接(jie)強度測(ce)定
儀器(qi):Universal TA質構儀
探頭:P/TG拉(la)伸探頭(tou)
本實驗(yan)通過固定下方(fang)銀基板,然(ran)后使用質(zhi)構儀對(dui)上方4mm2 的銀(yin)片施加一(yi)個平行于(yu)黏接面積的推(tui)力(剪(jian)切力(li))的方法測試膠(jiao)對于銀基(ji)材的(de)黏接(jie)力。測試條件設(she)置如(ru)下:
測試模式(shi):壓縮
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
目標模(mo)式:下(xia)壓距離15mm
結果:當銀(yin)片從銀基(ji)板上剝離時,記(ji)錄下剪切(qie)力為N。那么通(tong)過計算可以得(de)到黏接強(qiang)度P=N/S,S 為黏接面(mian)積,即4mm2。