技術(shù)(shu)文章
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技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)有機(jī)硅導(dǎo)電(dian)膠黏接強(qiáng)(qiang)度測(cè)試
半導(dǎo)體界面(mian)能夠產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng),這就(jiu)是光伏發(fā)(fa)電的基本原(yuan)理。單塊(kuai)電池片的(de)發(fā)電量很(hen)小,因此需要(yao)將許多單(dan)塊的(de)電池片(pian)并聯(lián)或者串聯(lián)(lian)形成組(zu)件才能實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)(fa)電的(de)工業(yè)價(jià)值。傳統(tǒng)(tong)的方式是使(shi)用錫鉛(qian)焊帶對(duì)光伏(fu)組件進(jìn)行(xing)封裝處(chu)理,但(dan)是這種方式(shi)存在很大的局(ju)限性(xing):①由于焊帶材(cai)質(zhì)與(yu)電池片材(cai)質(zhì)差異(yi)較大,因(yin)此在(zai)陽光照(zhao)射下熱脹冷縮(suo)的程度不同(tong),極其容(rong)易在連(lian)接處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力。由(you)于應(yīng)(ying)力的存在,電池(chi)片厚度不(bu)能太薄,否(fou)則極易崩(beng)裂電池片(pian)。②焊帶不會(huì)(hui)產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),因(yin)此焊帶的存(cun)在會(huì)對(duì)電池(chi)片造成遮擋(dang),從而(er)降低發(fā)電(dian)效率。③焊帶(dai)是金屬(shu)材料,長(zhǎng)期(qi)的戶外使(shi)用極(ji)易造(zao)成焊帶(dai)的腐蝕,從而降(jiang)低組(zu)件的使用壽(shou)命。④焊帶(dai)主要是錫鉛合(he)金,在焊(han)接過程中(zhong)由于高溫會(huì)(hui)形成錫(xi)鉛蒸汽(qi),對(duì)生(sheng)產(chǎn)組件的工人(ren)造成一定的(de)身體(ti)危害。
為了解(jie)決焊帶給(gei)組件帶來(lai)的一系列(lie)問題,人(ren)們開始研究無(wu)焊帶的光伏(fu)組件設(shè)(she)計(jì)。后來使(shi)用導(dǎo)電膠黏(nian)接疊瓦(wa)組件的(de)方式被越來(lai)越多的應(yīng)用起(qi)來。而有機(jī)(ji)硅膠黏劑(ji)因?yàn)槠?qi)優(yōu)異的耐老化(hua)性能,低模量膨(peng)脹系數(shù)小,綠(lv)色無(wu)污染等一系(xi)列優(yōu)點(diǎn)成為導(dǎo)(dao)電膠體系(xi)的shou選材料。有機(jī)(ji)硅膠黏(nian)劑自身不導(dǎo)電(dian),因此需要加(jia)入導(dǎo)電填料(liao)從而賦(fu)予其導(dǎo)電性能(neng)。由于(yu)膠體本身的電(dian)阻大小(xiao)對(duì)于光(guang)伏組(zu)件的發(fā)(fa)電功率影(ying)響較(jiao)大,因此普遍需(xu)要使用金屬(shu)粉體(ti)作為(wei)導(dǎo)電填料才(cai)能滿足使(shi)用需(xu)求。常用的金屬(shu)導(dǎo)電粉主(zhu)要有銀粉、鎳粉(fen)、鐵粉以(yi)及銅粉等,而(er)太陽能(neng)組件使(shi)用基本(ben)在室外,因此(ci)通常選擇(ze)銀粉作(zuo)為導(dǎo)電填(tian)料。因?yàn)殂y(yin)粉相比(bi)于其他金屬(shu)不容易被(bei)氧化和腐蝕,且(qie)銀的(de)氧化物導(dǎo)電(dian)性良(liang)好,其(qi)他幾種(zhong)金屬(shu)的氧化物(wu)基本不(bu)導(dǎo)電。但(dan)是銀粉(fen)的成本較(jiao)高,因此(ci)如果(guo)能夠在滿足(zu)導(dǎo)電性能的基(ji)礎(chǔ)上降低銀(yin)粉用量,那么導(dǎo)(dao)電膠的成(cheng)本就能(neng)大幅降低。目前(qian)普遍認(rèn)為導(dǎo)(dao)電膠的體積(ji)電阻率需(xu)要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能夠滿足(zu)光伏組件(jian)的使(shi)用要求(qiu)。目前市面上(shang)大多數(shù)導(dǎo)電(dian)膠的體積(ji)電阻(zu)率為(wei)了達(dá)到上(shang)述要求,通(tong)常銀含(han)量在(zai)75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)(zhun)備
導(dǎo)電膠主要是(shi)將一(yi)塊電(dian)池片(pian)的正銀柵線(xian)與另一(yi)塊電池片的(de)背銀柵線黏接(jie)到一起,因此膠(jiao)體的(de)黏接(jie)基材(cai)主要為金(jin)屬銀。本實(shí)驗(yàn)將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到(dao)銀基(ji)板上放入恒(heng)溫干燥箱(xiang)中進(jìn)行(xing)加熱固化,條件(jian)為180℃,10min。固化(hua)完成(cheng)后將(jiang)其取出放(fang)于室溫(wen)下自然冷(leng)卻,冷卻(que)至室溫(wen)后進(jìn)行(xing)性能(neng)測(cè)試。
2、黏接強(qiáng)(qiang)度測(cè)(ce)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭(tou):P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)(yan)通過固定下方(fang)銀基板,然(ran)后使用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)上方4mm2 的銀(yin)片施加(jia)一個(gè)(ge)平行于黏接面(mian)積的推(tui)力(剪切力)的(de)方法測(cè)試(shi)膠對(duì)于銀基材(cai)的黏接力(li)。測(cè)試條(tiao)件設(shè)置如下(xia):
測(cè)試模式:壓(ya)縮
測(cè)試(shi)前速度(du):1mm/s
測(cè)試速度:1mm/s
測(cè)試(shi)后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式(shi):下壓距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從(cong)銀基板上(shang)剝離時(shí),記(ji)錄下剪切(qie)力為N。那么通過(guo)計(jì)算可(ke)以得到黏(nian)接強(qiáng)度(du)P=N/S,S 為黏接面積,即(ji)4mm2。