技術(shù)(shu)文章
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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于有機硅(gui)導(dǎo)電膠黏(nian)接強(qiang)度測試(shi)
半導(dǎo)(dao)體界面能夠產(chǎn)(chan)生光伏效應(yīng)(ying),這就(jiu)是光伏(fu)發(fā)電的基本原(yuan)理。單塊(kuai)電池片的發(fā)電(dian)量很小,因此需(xu)要將許多單(dan)塊的電(dian)池片并聯(lián)(lian)或者(zhe)串聯(lián)形成組件(jian)才能實(shi)現(xiàn)光伏(fu)發(fā)電的工(gong)業(yè)價值。傳統(tǒng)(tong)的方式(shi)是使用錫鉛(qian)焊帶對光伏(fu)組件進(jin)行封裝(zhuang)處理(li),但是(shi)這種方式存在(zai)很大的局(ju)限性:①由于(yu)焊帶(dai)材質(zhì)與電(dian)池片材質(zhì)差(cha)異較大(da),因此(ci)在陽光(guang)照射下熱脹(zhang)冷縮的程(cheng)度不同,極(ji)其容易在(zai)連接(jie)處產(chǎn)生應(yīng)力(li)。由于應(yīng)力的存(cun)在,電池片(pian)厚度不(bu)能太薄,否(fou)則極易(yi)崩裂(lie)電池片。②焊帶不(bu)會產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng)(ying),因此焊(han)帶的存(cun)在會對電池片(pian)造成(cheng)遮擋(dang),從而(er)降低發(fā)(fa)電效率。③焊(han)帶是金屬(shu)材料,長期(qi)的戶(hu)外使用極(ji)易造成焊帶的(de)腐蝕,從而降(jiang)低組件的(de)使用壽命。④焊帶(dai)主要是錫鉛(qian)合金(jin),在焊接(jie)過程中由于高(gao)溫會(hui)形成錫鉛蒸(zheng)汽,對生產(chǎn)組件(jian)的工人造(zao)成一定(ding)的身體危害。
為了解(jie)決焊(han)帶給組件帶(dai)來的一系(xi)列問題,人(ren)們開(kai)始研究(jiu)無焊帶(dai)的光(guang)伏組(zu)件設(shè)計。后來使(shi)用導(dǎo)電(dian)膠黏接疊瓦(wa)組件的方式(shi)被越來(lai)越多的應(yīng)用起(qi)來。而有機硅膠(jiao)黏劑(ji)因為其(qi)優(yōu)異的耐老化(hua)性能,低模(mo)量膨脹系(xi)數(shù)小,綠(lv)色無污染等一(yi)系列優(yōu)點(dian)成為導(dǎo)(dao)電膠體系的(de)shou選材料。有機硅(gui)膠黏劑自(zi)身不導(dǎo)電(dian),因此需要加入(ru)導(dǎo)電填料從(cong)而賦予(yu)其導(dǎo)電(dian)性能。由于膠體(ti)本身的電阻大(da)小對于(yu)光伏組件的發(fā)(fa)電功(gong)率影(ying)響較(jiao)大,因此(ci)普遍(bian)需要使(shi)用金屬粉體(ti)作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料才能(neng)滿足(zu)使用需求(qiu)。常用的金屬導(dǎo)(dao)電粉主要(yao)有銀粉(fen)、鎳粉、鐵粉以(yi)及銅粉等,而(er)太陽能(neng)組件使用基本(ben)在室外,因(yin)此通常選擇(ze)銀粉(fen)作為(wei)導(dǎo)電填料(liao)。因為(wei)銀粉相比于(yu)其他(ta)金屬不(bu)容易被(bei)氧化(hua)和腐蝕,且銀(yin)的氧化物導(dǎo)(dao)電性(xing)良好,其他幾種(zhong)金屬的氧化(hua)物基本不導(dǎo)(dao)電。但是(shi)銀粉(fen)的成(cheng)本較高,因此(ci)如果能(neng)夠在滿足(zu)導(dǎo)電性能的基(ji)礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用(yong)量,那么導(dǎo)電(dian)膠的成本就(jiu)能大幅降低(di)。目前普遍認(ren)為導(dǎo)電膠的(de)體積(ji)電阻率需(xu)要小于1×10-3Ω.cm 才能夠(gou)滿足(zu)光伏組(zu)件的使(shi)用要求。目(mu)前市面(mian)上大(da)多數(shù)導(dǎo)電(dian)膠的體積電(dian)阻率(lv)為了達到(dao)上述要(yao)求,通常銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品準備
導(dǎo)電膠主要(yao)是將一塊電池(chi)片的(de)正銀(yin)柵線與另一塊(kuai)電池片的背銀(yin)柵線黏接(jie)到一起(qi),因此膠體的(de)黏接基(ji)材主要為(wei)金屬(shu)銀。本實驗將2mm×2mm 的(de)銀片黏接到(dao)銀基板上放(fang)入恒溫干燥(zao)箱中進(jin)行加熱(re)固化(hua),條件為180℃,10min。固化(hua)完成后將其取(qu)出放(fang)于室溫下(xia)自然冷(leng)卻,冷卻至室溫(wen)后進(jin)行性(xing)能測試。
2、黏接強度測(ce)定
儀器(qi):Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實驗通過固(gu)定下(xia)方銀(yin)基板(ban),然后使用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對上方(fang)4mm2 的銀片(pian)施加(jia)一個平(ping)行于(yu)黏接(jie)面積的(de)推力(剪切力(li))的方法(fa)測試膠對于(yu)銀基材(cai)的黏(nian)接力。測試條(tiao)件設(shè)置如(ru)下:
測試模式:壓(ya)縮
測試前速度:1mm/s
測試速度(du):1mm/s
測試后(hou)速度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標模(mo)式:下壓距離15mm
結(jié)果:當銀片從銀基(ji)板上剝(bo)離時,記錄下(xia)剪切力為N。那(na)么通過計(ji)算可以(yi)得到黏接強度(du)P=N/S,S 為黏(nian)接面積(ji),即4mm2。