技術(shù)(shu)文章(zhang)
Technical articles當(dāng)前位置:首頁
技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于有機(jī)硅導(dǎo)(dao)電膠黏接強(qiáng)(qiang)度測試
半導(dǎo)體(ti)界面能(neng)夠產(chǎn)生(sheng)光伏效(xiao)應(yīng),這(zhe)就是光伏發(fā)(fa)電的基本原(yuan)理。單(dan)塊電池片的(de)發(fā)電(dian)量很小,因此(ci)需要將許多(duo)單塊的電池(chi)片并聯(lián)(lian)或者串聯(lián)(lian)形成(cheng)組件才能(neng)實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)(fa)電的工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)的方式(shi)是使用(yong)錫鉛焊帶(dai)對光伏組(zu)件進(jìn)行封裝(zhuang)處理,但是(shi)這種方式存在(zai)很大的局(ju)限性:①由于焊(han)帶材(cai)質(zhì)與電池片材(cai)質(zhì)差異較(jiao)大,因此(ci)在陽(yang)光照射下(xia)熱脹冷縮的程(cheng)度不(bu)同,極其容易在(zai)連接處產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由于應(yīng)(ying)力的(de)存在(zai),電池片厚度(du)不能太薄,否(fou)則極易崩裂電(dian)池片。②焊帶(dai)不會(hui)產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),因此焊帶(dai)的存在(zai)會對電池(chi)片造(zao)成遮(zhe)擋,從而降低(di)發(fā)電效率(lv)。③焊帶是(shi)金屬材料,長(zhang)期的戶外使(shi)用極易造(zao)成焊帶的腐(fu)蝕,從(cong)而降(jiang)低組件的使用(yong)壽命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合(he)金,在焊(han)接過程(cheng)中由于(yu)高溫會形成錫(xi)鉛蒸汽(qi),對生(sheng)產(chǎn)組件(jian)的工人造(zao)成一定的身體(ti)危害。
為了解決(jue)焊帶給組(zu)件帶來的(de)一系列問題(ti),人們(men)開始研究無(wu)焊帶的(de)光伏(fu)組件設(shè)(she)計。后來使(shi)用導(dǎo)電膠黏接(jie)疊瓦(wa)組件(jian)的方式(shi)被越(yue)來越多(duo)的應(yīng)用起來。而(er)有機(jī)(ji)硅膠黏(nian)劑因?yàn)槠鋬?yōu)(you)異的(de)耐老化性能(neng),低模(mo)量膨脹系數(shù)(shu)小,綠色無污(wu)染等(deng)一系(xi)列優(yōu)點(diǎn)成為導(dǎo)(dao)電膠體系(xi)的shou選(xuan)材料。有機(jī)硅膠黏劑(ji)自身(shen)不導(dǎo)電,因此(ci)需要加(jia)入導(dǎo)電填料(liao)從而賦予其(qi)導(dǎo)電性能。由于(yu)膠體本身的(de)電阻大(da)小對于光伏組(zu)件的發(fā)電(dian)功率(lv)影響較大,因此(ci)普遍需要使(shi)用金屬粉體作(zuo)為導(dǎo)電(dian)填料(liao)才能(neng)滿足使用需求(qiu)。常用(yong)的金屬(shu)導(dǎo)電粉主要有(you)銀粉、鎳粉(fen)、鐵粉(fen)以及(ji)銅粉(fen)等,而太陽能(neng)組件(jian)使用基本(ben)在室(shi)外,因(yin)此通常(chang)選擇銀粉作為(wei)導(dǎo)電填料(liao)。因?yàn)殂y粉相(xiang)比于其他金(jin)屬不容(rong)易被(bei)氧化和腐蝕(shi),且銀的氧化物(wu)導(dǎo)電(dian)性良好,其(qi)他幾種金(jin)屬的(de)氧化物基本不(bu)導(dǎo)電。但是銀(yin)粉的成本較高(gao),因此如果能(neng)夠在滿足(zu)導(dǎo)電性能(neng)的基(ji)礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用(yong)量,那么(me)導(dǎo)電膠的成本就(jiu)能大(da)幅降(jiang)低。目前普遍(bian)認(rèn)為導(dǎo)(dao)電膠的體積(ji)電阻率需(xu)要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才能夠(gou)滿足光伏組(zu)件的使(shi)用要求(qiu)。目前市面上大(da)多數(shù)導(dǎo)電膠的(de)體積電(dian)阻率為了(le)達(dá)到上(shang)述要求,通(tong)常銀(yin)含量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠(jiao)主要是將一塊(kuai)電池片的正銀(yin)柵線與(yu)另一塊(kuai)電池(chi)片的(de)背銀柵線黏(nian)接到一(yi)起,因此膠(jiao)體的(de)黏接基(ji)材主要為金(jin)屬銀(yin)。本實(shí)驗(yàn)將2mm×2mm 的(de)銀片(pian)黏接到銀(yin)基板(ban)上放入恒(heng)溫干燥箱(xiang)中進(jìn)行(xing)加熱固化,條(tiao)件為(wei)180℃,10min。固化完成后將(jiang)其取(qu)出放于(yu)室溫下自然(ran)冷卻,冷卻至室(shi)溫后進(jìn)行性能(neng)測試。
2、黏接強(qiáng)(qiang)度測定
儀器(qi):Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭(tou):P/TG拉伸探(tan)頭
本實(shí)(shi)驗(yàn)通過(guo)固定下方(fang)銀基板,然后使(shi)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對上方4mm2 的銀片施加(jia)一個平(ping)行于黏接面(mian)積的(de)推力(剪切力)的(de)方法測試(shi)膠對于銀(yin)基材的黏(nian)接力(li)。測試條件設(shè)(she)置如(ru)下:
測試模(mo)式:壓縮
測試前(qian)速度:1mm/s
測試速度(du):1mm/s
測試(shi)后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式:下(xia)壓距(ju)離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從銀(yin)基板上剝離(li)時,記(ji)錄下剪(jian)切力為N。那(na)么通過計算可(ke)以得到黏接(jie)強(qiáng)度P=N/S,S 為黏(nian)接面積,即4mm2。