技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于有機(jī)硅(gui)導(dǎo)電膠黏接強(qiáng)(qiang)度測試(shi)
半導(dǎo)(dao)體界面能夠產(chǎn)(chan)生光伏效(xiao)應(yīng),這就是(shi)光伏(fu)發(fā)電(dian)的基本原理(li)。單塊電池(chi)片的(de)發(fā)電(dian)量很小,因(yin)此需要將許多(duo)單塊的電池(chi)片并聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成組件才(cai)能實現(xiàn)光伏(fu)發(fā)電的工(gong)業(yè)價值。傳(chuan)統(tǒng)的(de)方式是(shi)使用錫鉛焊(han)帶對光伏(fu)組件進(jìn)行封裝(zhuang)處理,但是(shi)這種方式存(cun)在很大(da)的局限性:①由于(yu)焊帶(dai)材質(zhì)與電池(chi)片材質(zhì)差異(yi)較大,因此在(zai)陽光照射下(xia)熱脹冷縮(suo)的程度不同,極(ji)其容易(yi)在連(lian)接處產(chǎn)生應(yīng)力(li)。由于應(yīng)(ying)力的存在,電(dian)池片厚度不(bu)能太薄(bao),否則極(ji)易崩裂電池片(pian)。②焊帶不會(hui)產(chǎn)生光伏效應(yīng)(ying),因此焊帶的存(cun)在會對電池(chi)片造(zao)成遮擋,從而(er)降低(di)發(fā)電效率(lv)。③焊帶(dai)是金(jin)屬材(cai)料,長(zhang)期的(de)戶外(wai)使用極易造(zao)成焊(han)帶的腐蝕,從而(er)降低組件的(de)使用(yong)壽命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合金(jin),在焊接過(guo)程中由于高溫(wen)會形成(cheng)錫鉛(qian)蒸汽,對(dui)生產(chǎn)(chan)組件的工人(ren)造成一定的身(shen)體危害(hai)。
為了(le)解決焊帶給組(zu)件帶(dai)來的一系(xi)列問題(ti),人們(men)開始研究(jiu)無焊(han)帶的光(guang)伏組件設(shè)計(ji)。后來使用(yong)導(dǎo)電膠黏接疊(die)瓦組(zu)件的方式被(bei)越來越(yue)多的應(yīng)用起來(lai)。而有機(jī)硅膠黏(nian)劑因(yin)為其優(yōu)異的耐(nai)老化性(xing)能,低模量膨脹(zhang)系數(shù)(shu)小,綠色無污(wu)染等一系列(lie)優(yōu)點(dian)成為導(dǎo)(dao)電膠(jiao)體系的(de)shou選材料。有機(jī)(ji)硅膠黏劑自身(shen)不導(dǎo)電,因此(ci)需要加(jia)入導(dǎo)電(dian)填料從(cong)而賦予(yu)其導(dǎo)電性能(neng)。由于膠體本(ben)身的電(dian)阻大小對(dui)于光伏組件的(de)發(fā)電功率(lv)影響(xiang)較大,因(yin)此普遍需(xu)要使用(yong)金屬粉(fen)體作(zuo)為導(dǎo)電填料(liao)才能滿足使(shi)用需求。常(chang)用的金屬導(dǎo)電(dian)粉主要有銀(yin)粉、鎳粉、鐵粉(fen)以及銅(tong)粉等,而太陽(yang)能組件使用(yong)基本在室外,因(yin)此通(tong)常選(xuan)擇銀粉作(zuo)為導(dǎo)(dao)電填料。因為銀(yin)粉相比于其他(ta)金屬不容(rong)易被氧化和腐(fu)蝕,且銀的氧(yang)化物導(dǎo)電性良(liang)好,其他幾(ji)種金屬(shu)的氧化物基本(ben)不導(dǎo)電(dian)。但是銀粉(fen)的成(cheng)本較(jiao)高,因此如果能(neng)夠在滿足(zu)導(dǎo)電(dian)性能的(de)基礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用量(liang),那么導(dǎo)電(dian)膠的成本(ben)就能大幅降(jiang)低。目前普遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)(dao)電膠(jiao)的體積電(dian)阻率需(xu)要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才(cai)能夠滿足光伏(fu)組件(jian)的使用要求(qiu)。目前(qian)市面上大(da)多數(shù)導(dǎo)電膠的(de)體積(ji)電阻率為了(le)達(dá)到上述要(yao)求,通常銀含(han)量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)(zhun)備
導(dǎo)電膠主(zhu)要是(shi)將一(yi)塊電池(chi)片的正銀(yin)柵線與另(ling)一塊(kuai)電池(chi)片的背銀柵線(xian)黏接到一起(qi),因此膠(jiao)體的(de)黏接基(ji)材主(zhu)要為金屬銀(yin)。本實驗將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏接(jie)到銀(yin)基板(ban)上放入恒溫(wen)干燥箱中進(jìn)行(xing)加熱(re)固化,條件(jian)為180℃,10min。固化(hua)完成后將其取(qu)出放(fang)于室溫下(xia)自然冷卻,冷卻(que)至室溫后進(jìn)行(xing)性能測試。
2、黏接強(qiáng)度測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸(shen)探頭(tou)
本實驗(yan)通過(guo)固定下方銀基(ji)板,然(ran)后使用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(dui)上方4mm2 的銀片施加(jia)一個平行于(yu)黏接面(mian)積的推(tui)力(剪(jian)切力)的(de)方法測(ce)試膠對(dui)于銀基材的黏(nian)接力(li)。測試條件設(shè)(she)置如下:
測試模(mo)式:壓縮
測試前速度:1mm/s
測試(shi)速度: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(guo):當(dāng)銀(yin)片從(cong)銀基板上剝(bo)離時,記錄(lu)下剪切(qie)力為N。那(na)么通(tong)過計算可(ke)以得到黏接強(qiáng)(qiang)度P=N/S,S 為黏(nian)接面(mian)積,即(ji)4mm2。