技術(shù)文章(zhang)
Technical articles當(dāng)前位(wei)置:首頁(yè)
技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于有(you)機(jī)硅(gui)導(dǎo)電(dian)膠黏接(jie)強(qiáng)度(du)測(cè)試(shi)
半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),這就是(shi)光伏發(fā)(fa)電的基(ji)本原理(li)。單塊電池片(pian)的發(fā)電量很(hen)小,因(yin)此需要將許多(duo)單塊(kuai)的電池(chi)片并聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成組(zu)件才(cai)能實(shí)現(xiàn)(xian)光伏發(fā)電的(de)工業(yè)(ye)價(jià)值。傳統(tǒng)的(de)方式是(shi)使用錫鉛焊帶(dai)對(duì)光伏組(zu)件進(jìn)(jin)行封(feng)裝處理(li),但是這種方式(shi)存在很大(da)的局限性:①由(you)于焊帶材質(zhì)(zhi)與電池片(pian)材質(zhì)差異較(jiao)大,因(yin)此在陽(yáng)(yang)光照射下熱(re)脹冷(leng)縮的程(cheng)度不同,極(ji)其容易在連接(jie)處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力。由于應(yīng)(ying)力的存在,電(dian)池片厚度(du)不能(neng)太薄,否則極(ji)易崩裂電池片(pian)。②焊帶不會(huì)產(chǎn)(chan)生光伏效(xiao)應(yīng),因此焊帶的(de)存在會(huì)對(duì)電池(chi)片造成遮擋,從(cong)而降(jiang)低發(fā)電效率(lv)。③焊帶是金(jin)屬材料(liao),長(zhǎng)期(qi)的戶(hù)外使用(yong)極易造成(cheng)焊帶(dai)的腐蝕,從而(er)降低組件(jian)的使用壽(shou)命。④焊帶主(zhu)要是錫鉛合(he)金,在焊(han)接過(guò)程(cheng)中由于高(gao)溫會(huì)形(xing)成錫鉛蒸汽(qi),對(duì)生產(chǎn)(chan)組件的工人(ren)造成一定的(de)身體危(wei)害。
為了解決(jue)焊帶給(gei)組件帶來(lái)(lai)的一系(xi)列問(wèn)題(ti),人們開(kāi)始(shi)研究無(wú)焊帶(dai)的光伏組件(jian)設(shè)計(jì)。后來(lái)(lai)使用導(dǎo)(dao)電膠黏接疊(die)瓦組件的(de)方式被越(yue)來(lái)越多的應(yīng)(ying)用起(qi)來(lái)。而(er)有機(jī)硅膠黏(nian)劑因(yin)為其優(yōu)(you)異的耐老化性(xing)能,低(di)模量膨(peng)脹系(xi)數(shù)小,綠色無(wú)(wu)污染等(deng)一系(xi)列優(yōu)點(diǎn)(dian)成為導(dǎo)電膠(jiao)體系的shou選(xuan)材料。有機(jī)(ji)硅膠(jiao)黏劑自身(shen)不導(dǎo)電,因此(ci)需要加入(ru)導(dǎo)電填(tian)料從而賦予(yu)其導(dǎo)電(dian)性能。由(you)于膠(jiao)體本(ben)身的電(dian)阻大(da)小對(duì)于(yu)光伏組件(jian)的發(fā)(fa)電功率影響較(jiao)大,因此普遍需(xu)要使用金(jin)屬粉體(ti)作為導(dǎo)電填(tian)料才能(neng)滿(mǎn)足使用需(xu)求。常(chang)用的金(jin)屬導(dǎo)(dao)電粉主要(yao)有銀粉、鎳(nie)粉、鐵粉以及(ji)銅粉(fen)等,而太陽(yáng)能(neng)組件使(shi)用基本在室外(wai),因此(ci)通常(chang)選擇(ze)銀粉作為導(dǎo)電(dian)填料。因(yin)為銀粉相(xiang)比于其(qi)他金屬不容易(yi)被氧化和腐蝕(shi),且銀的氧化(hua)物導(dǎo)電(dian)性良好(hao),其他幾種金(jin)屬的氧化物基(ji)本不導(dǎo)電。但(dan)是銀粉(fen)的成本較高,因(yin)此如果(guo)能夠在滿(mǎn)足導(dǎo)電(dian)性能的基礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用量(liang),那么(me)導(dǎo)電膠的成(cheng)本就能大幅(fu)降低(di)。目前普(pu)遍認(rèn)為導(dǎo)電(dian)膠的體積(ji)電阻率(lv)需要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿(mǎn)足光伏組(zu)件的使用(yong)要求。目前(qian)市面上大多(duo)數(shù)導(dǎo)電(dian)膠的體(ti)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(zhu)要是將一(yi)塊電池(chi)片的正銀柵(zha)線(xiàn)與另一塊電(dian)池片的背銀柵(zha)線(xiàn)黏接到一(yi)起,因此膠(jiao)體的黏接基材(cai)主要為金(jin)屬銀(yin)。本實(shí)(shi)驗(yàn)將2mm×2mm 的(de)銀片黏接到銀(yin)基板上放(fang)入恒溫干(gan)燥箱中進(jìn)行加(jia)熱固(gu)化,條(tiao)件為180℃,10min。固(gu)化完成(cheng)后將(jiang)其取出放于室(shi)溫下自然冷(leng)卻,冷卻至(zhi)室溫后進(jìn)行性(xing)能測(cè)試(shi)。
2、黏接強(qiáng)度(du)測(cè)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)(yan)通過(guò)固定下(xia)方銀基(ji)板,然后使(shi)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)上方4mm2 的銀片(pian)施加一個(gè)平行(xing)于黏接(jie)面積的(de)推力(剪(jian)切力)的方(fang)法測(cè)試膠對(duì)于(yu)銀基材(cai)的黏(nian)接力。測(cè)(ce)試條件(jian)設(shè)置如下:
測(cè)試(shi)模式:壓縮
測(cè)試前速度(du):1mm/s
測(cè)試速度(du):1mm/s
測(cè)試(shi)后速度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式(shi):下壓(ya)距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從銀基板(ban)上剝離(li)時(shí),記錄(lu)下剪切力為(wei)N。那么(me)通過(guò)計(jì)算可以(yi)得到黏接強(qiáng)(qiang)度P=N/S,S 為黏接面積,即(ji)4mm2。