技術(shù)(shu)文章
Technical articles半導(dǎo)體界(jie)面能夠(gou)產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),這就是(shi)光伏(fu)發(fā)電的基(ji)本原理。單塊電(dian)池片的發(fā)電量(liang)很小,因此需要(yao)將許多單塊(kuai)的電池片并聯(lián)(lian)或者串聯(lián)形(xing)成組(zu)件才能實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電的工(gong)業(yè)價(jià)值。傳統(tǒng)的(de)方式是使用(yong)錫鉛焊(han)帶對(duì)(dui)光伏(fu)組件進(jìn)(jin)行封裝處理,但(dan)是這種方式(shi)存在很(hen)大的局限性(xing):①由于焊帶材質(zhì)(zhi)與電池(chi)片材質(zhì)差異(yi)較大(da),因此在陽(yang)光照射下(xia)熱脹冷縮的程(cheng)度不同,極其(qi)容易在連接(jie)處產(chǎn)(chan)生應(yīng)(ying)力。由于應(yīng)力的(de)存在,電池(chi)片厚(hou)度不能太薄(bao),否則極易崩裂(lie)電池片。②焊帶不(bu)會(huì)產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng),因此(ci)焊帶的存(cun)在會(huì)對(duì)電(dian)池片(pian)造成(cheng)遮擋(dang),從而降低(di)發(fā)電(dian)效率。③焊(han)帶是金屬材料(liao),長期的戶(hu)外使(shi)用極(ji)易造成焊(han)帶的腐蝕,從而(er)降低組件的(de)使用壽(shou)命。④焊帶(dai)主要是錫鉛(qian)合金,在(zai)焊接過程中(zhong)由于高(gao)溫會(huì)形成(cheng)錫鉛(qian)蒸汽,對(duì)生產(chǎn)組(zu)件的工(gong)人造成一定的(de)身體危害。
為了解(jie)決焊帶(dai)給組件帶來的(de)一系列問題(ti),人們開始研(yan)究無焊(han)帶的(de)光伏組件(jian)設(shè)計(jì)。后(hou)來使(shi)用導(dǎo)電膠(jiao)黏接(jie)疊瓦組件的(de)方式(shi)被越來越多(duo)的應(yīng)用起(qi)來。而有機(jī)硅(gui)膠黏劑因?yàn)?wei)其優(yōu)異的耐(nai)老化性能,低模(mo)量膨(peng)脹系數(shù)(shu)小,綠色無污染(ran)等一系列(lie)優(yōu)點(diǎn)成為導(dǎo)(dao)電膠體系的shou選(xuan)材料。有機(jī)硅膠黏劑(ji)自身(shen)不導(dǎo)電,因此需(xu)要加入導(dǎo)電(dian)填料從而賦予(yu)其導(dǎo)電性能。由(you)于膠體本身(shen)的電(dian)阻大小對(duì)(dui)于光伏組件的(de)發(fā)電功(gong)率影響較(jiao)大,因此普(pu)遍需(xu)要使用金(jin)屬粉(fen)體作為(wei)導(dǎo)電填料才能(neng)滿足使(shi)用需(xu)求。常(chang)用的金屬(shu)導(dǎo)電(dian)粉主(zhu)要有(you)銀粉、鎳粉、鐵(tie)粉以及銅粉等(deng),而太陽(yang)能組件(jian)使用基本在(zai)室外,因此通常(chang)選擇銀(yin)粉作為導(dǎo)(dao)電填料。因?yàn)殂y(yin)粉相比(bi)于其他金屬(shu)不容易被氧(yang)化和腐蝕,且銀(yin)的氧化物導(dǎo)電(dian)性良好,其(qi)他幾種金(jin)屬的氧化(hua)物基本(ben)不導(dǎo)(dao)電。但是銀(yin)粉的成本較高(gao),因此如果(guo)能夠在滿足導(dǎo)電性(xing)能的(de)基礎(chǔ)上降低(di)銀粉用(yong)量,那(na)么導(dǎo)電膠的(de)成本就(jiu)能大幅降(jiang)低。目前普遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)電膠的體(ti)積電阻(zu)率需(xu)要小于1×10-3Ω.cm 才(cai)能夠滿(man)足光伏組件的(de)使用要(yao)求。目前市面(mian)上大多數(shù)導(dǎo)(dao)電膠的體(ti)積電阻(zu)率為了達(dá)到上(shang)述要求,通(tong)常銀含量在75%-85%。
1、樣品(pin)準(zhǔn)備
導(dǎo)電(dian)膠主要是(shi)將一塊電池片(pian)的正(zheng)銀柵(zha)線與另(ling)一塊電(dian)池片的背(bei)銀柵線黏接(jie)到一起,因此(ci)膠體的黏接基(ji)材主要為金屬(shu)銀。本實(shí)驗(yàn)(yan)將2mm×2mm 的(de)銀片黏(nian)接到銀基(ji)板上放(fang)入恒溫干燥箱(xiang)中進(jìn)行加熱(re)固化,條件(jian)為180℃,10min。固(gu)化完成后將(jiang)其取出(chu)放于室(shi)溫下自然冷卻(que),冷卻至室溫后(hou)進(jìn)行(xing)性能測(ce)試。
2、黏接強(qiáng)度(du)測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀
探頭(tou):P/TG拉伸(shen)探頭
本實(shí)驗(yàn)通(tong)過固定下(xia)方銀(yin)基板,然后使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)上方4mm2 的銀片施加(jia)一個(gè)(ge)平行于黏接面(mian)積的推力(li)(剪切力)的(de)方法測試膠對(duì)(dui)于銀基材(cai)的黏接力。測(ce)試條件(jian)設(shè)置如下:
測試模式:壓(ya)縮
測試前(qian)速度:1mm/s
測試速(su)度:1mm/s
測試(shi)后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模(mo)式:下(xia)壓距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從(cong)銀基板上剝離(li)時(shí),記錄下剪切(qie)力為N。那么通(tong)過計(jì)算可以得(de)到黏接強(qiáng)(qiang)度P=N/S,S 為黏接面(mian)積,即4mm2。