技術(shù)文章(zhang)
Technical articles當(dāng)前(qian)位置:首頁
技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀用于有(you)機硅導(dǎo)電膠(jiao)黏接(jie)強度測試(shi)
半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)生(sheng)光伏(fu)效應(yīng),這就是(shi)光伏發(fā)(fa)電的基本原(yuan)理。單塊電(dian)池片的發(fā)電(dian)量很(hen)小,因(yin)此需要將許多(duo)單塊的電池片(pian)并聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成組件才(cai)能實現(xiàn)光伏發(fā)(fa)電的(de)工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)的(de)方式是使用錫(xi)鉛焊帶(dai)對光伏組件進(jin)行封裝處(chu)理,但是這種(zhong)方式存(cun)在很大的(de)局限性:①由于(yu)焊帶(dai)材質(zhì)與電池(chi)片材質(zhì)(zhi)差異(yi)較大,因(yin)此在陽光(guang)照射下熱(re)脹冷縮的程度(du)不同,極(ji)其容易在(zai)連接處(chu)產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由于(yu)應(yīng)力的存在(zai),電池片(pian)厚度不能(neng)太薄,否則極易(yi)崩裂電池片。②焊(han)帶不(bu)會產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),因此焊(han)帶的存在會對(dui)電池(chi)片造(zao)成遮擋,從而(er)降低發(fā)電(dian)效率。③焊帶是(shi)金屬材料,長期(qi)的戶外使(shi)用極(ji)易造成焊帶的(de)腐蝕,從而(er)降低組件(jian)的使用(yong)壽命。④焊(han)帶主要是錫鉛(qian)合金,在焊接過(guo)程中(zhong)由于高溫會形(xing)成錫鉛蒸汽,對(dui)生產(chǎn)(chan)組件(jian)的工(gong)人造(zao)成一定的身體(ti)危害。
為了解決(jue)焊帶給(gei)組件(jian)帶來的一系列(lie)問題,人們開(kai)始研究無焊帶(dai)的光伏組件(jian)設(shè)計。后來使(shi)用導(dǎo)電膠黏接(jie)疊瓦組件的方(fang)式被(bei)越來越(yue)多的應(yīng)用(yong)起來(lai)。而有機硅膠(jiao)黏劑因為其(qi)優(yōu)異的(de)耐老化性能,低(di)模量膨脹系數(shù)(shu)小,綠色無污(wu)染等一系(xi)列優(yōu)點成為(wei)導(dǎo)電膠(jiao)體系的shou選材料。有機硅(gui)膠黏劑(ji)自身不(bu)導(dǎo)電,因此需(xu)要加入(ru)導(dǎo)電填(tian)料從而賦予(yu)其導(dǎo)電性(xing)能。由于(yu)膠體本(ben)身的(de)電阻大小對于(yu)光伏組件的發(fā)(fa)電功率影(ying)響較(jiao)大,因此普遍需(xu)要使用(yong)金屬粉體(ti)作為導(dǎo)電(dian)填料才(cai)能滿足使(shi)用需(xu)求。常(chang)用的(de)金屬(shu)導(dǎo)電(dian)粉主要有銀(yin)粉、鎳粉(fen)、鐵粉(fen)以及銅粉等,而(er)太陽能(neng)組件(jian)使用基(ji)本在室外(wai),因此通常選擇(ze)銀粉作為導(dǎo)電(dian)填料。因(yin)為銀粉相比(bi)于其他(ta)金屬(shu)不容易被氧(yang)化和腐蝕(shi),且銀的氧化物(wu)導(dǎo)電性(xing)良好(hao),其他幾種金屬(shu)的氧化物基(ji)本不(bu)導(dǎo)電。但是銀(yin)粉的成本(ben)較高,因此如(ru)果能夠在滿足(zu)導(dǎo)電(dian)性能(neng)的基礎(chǔ)上(shang)降低銀粉(fen)用量(liang),那么導(dǎo)電膠的(de)成本就(jiu)能大幅降低。目(mu)前普遍認(rèn)為(wei)導(dǎo)電膠(jiao)的體積電(dian)阻率需要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能夠滿足(zu)光伏組件的(de)使用(yong)要求。目前(qian)市面上(shang)大多(duo)數(shù)導(dǎo)電膠的(de)體積電阻率為(wei)了達(dá)到上述(shu)要求,通常銀(yin)含量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠主要(yao)是將一塊(kuai)電池片的(de)正銀柵線與另(ling)一塊電池片(pian)的背銀(yin)柵線黏接(jie)到一(yi)起,因(yin)此膠體(ti)的黏接基材主(zhu)要為金(jin)屬銀(yin)。本實驗(yan)將2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到銀(yin)基板(ban)上放(fang)入恒溫干燥箱(xiang)中進行加熱固(gu)化,條件為180℃,10min。固(gu)化完成(cheng)后將其取出放(fang)于室溫下自(zi)然冷卻,冷(leng)卻至(zhi)室溫后進行(xing)性能測試(shi)。
2、黏接強度測定(ding)
儀器(qi):Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shi)驗通過固定(ding)下方銀基板(ban),然后(hou)使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)對上方4mm2 的銀片施(shi)加一個平(ping)行于黏接(jie)面積的推力(剪(jian)切力)的方法(fa)測試膠對于銀(yin)基材的(de)黏接力。測試(shi)條件(jian)設(shè)置如(ru)下:
測試(shi)模式:壓(ya)縮
測試前(qian)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(biāo)模式:下(xia)壓距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從(cong)銀基(ji)板上(shang)剝離時(shi),記錄(lu)下剪切力為N。那(na)么通(tong)過計算可(ke)以得(de)到黏接強(qiang)度P=N/S,S 為黏接面(mian)積,即4mm2。