技術(shù)文(wen)章
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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)有機(jī)硅導(dǎo)(dao)電膠黏(nian)接強度測(ce)試
半導(dǎo)(dao)體界面能夠產(chǎn)(chan)生光(guang)伏效應(yīng)(ying),這就是光伏發(fā)(fa)電的基本原理(li)。單塊電(dian)池片的(de)發(fā)電(dian)量很小,因此(ci)需要將許多單(dan)塊的電池片并(bing)聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成組(zu)件才能實現(xiàn)(xian)光伏發(fā)電的(de)工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)的方式(shi)是使用錫(xi)鉛焊(han)帶對光伏組(zu)件進(jìn)行封(feng)裝處(chu)理,但是這種方(fang)式存在(zai)很大的(de)局限(xian)性:①由于焊(han)帶材(cai)質(zhì)與(yu)電池(chi)片材質(zhì)差異較(jiao)大,因此在陽光(guang)照射下熱(re)脹冷縮的程度(du)不同(tong),極其容易在連(lian)接處產(chǎn)(chan)生應(yīng)力。由于應(yīng)(ying)力的存在,電(dian)池片厚度不能(neng)太薄,否則(ze)極易(yi)崩裂電池(chi)片。②焊(han)帶不會產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng),因此(ci)焊帶的存(cun)在會對電(dian)池片造(zao)成遮擋,從而(er)降低發(fā)電效(xiao)率。③焊帶是金屬(shu)材料,長期的戶(hu)外使用(yong)極易(yi)造成焊(han)帶的腐(fu)蝕,從而降低組(zu)件的使用壽(shou)命。④焊帶主要是(shi)錫鉛合金,在(zai)焊接過程中由(you)于高溫(wen)會形成(cheng)錫鉛蒸汽,對(dui)生產(chǎn)組件的(de)工人造成一(yi)定的身體危害(hai)。
為了解決焊帶(dai)給組件(jian)帶來的(de)一系(xi)列問題(ti),人們(men)開始研究無焊(han)帶的光伏(fu)組件設(shè)計(ji)。后來(lai)使用導(dǎo)電膠黏(nian)接疊瓦(wa)組件的方式(shi)被越來越(yue)多的應(yīng)用起來(lai)。而有機(jī)硅(gui)膠黏劑因為(wei)其優(yōu)異的耐老(lao)化性(xing)能,低模量膨(peng)脹系數(shù)(shu)小,綠色(se)無污染(ran)等一系列(lie)優(yōu)點成為(wei)導(dǎo)電(dian)膠體(ti)系的shou選材料(liao)。有機(jī)(ji)硅膠黏劑自身(shen)不導(dǎo)(dao)電,因此需(xu)要加(jia)入導(dǎo)電(dian)填料從(cong)而賦予其(qi)導(dǎo)電性能(neng)。由于膠(jiao)體本身的(de)電阻大小(xiao)對于光伏(fu)組件(jian)的發(fā)電功率影(ying)響較(jiao)大,因此普遍(bian)需要使用(yong)金屬粉體作(zuo)為導(dǎo)電填料才(cai)能滿足使用(yong)需求(qiu)。常用的金(jin)屬導(dǎo)電粉主(zhu)要有(you)銀粉、鎳粉、鐵粉(fen)以及銅粉(fen)等,而太陽能組(zu)件使用基(ji)本在室(shi)外,因此通(tong)常選(xuan)擇銀粉(fen)作為導(dǎo)(dao)電填料。因(yin)為銀粉相比(bi)于其(qi)他金屬不容易(yi)被氧化和腐蝕(shi),且銀(yin)的氧化(hua)物導(dǎo)電(dian)性良好,其他(ta)幾種金屬的(de)氧化物(wu)基本不導(dǎo)電。但(dan)是銀粉(fen)的成本較(jiao)高,因(yin)此如果能夠(gou)在滿足導(dǎo)(dao)電性能的基(ji)礎(chǔ)上降低銀(yin)粉用量,那(na)么導(dǎo)電膠的成本就(jiu)能大幅降低。目(mu)前普遍(bian)認(rèn)為導(dǎo)電膠(jiao)的體積電(dian)阻率需要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才能夠滿足(zu)光伏(fu)組件的(de)使用要求(qiu)。目前市面(mian)上大多(duo)數(shù)導(dǎo)電膠的體(ti)積電阻率(lv)為了(le)達(dá)到上述要(yao)求,通(tong)常銀(yin)含量在75%-85%。
1、樣品(pin)準(zhǔn)備
導(dǎo)電膠(jiao)主要(yao)是將一塊(kuai)電池片的正(zheng)銀柵(zha)線與另一塊(kuai)電池(chi)片的背銀柵線(xian)黏接到(dao)一起,因此膠體(ti)的黏接(jie)基材主要為金(jin)屬銀(yin)。本實驗將2mm×2mm 的(de)銀片(pian)黏接(jie)到銀基板上放(fang)入恒溫(wen)干燥箱中進(jìn)行(xing)加熱固(gu)化,條件為(wei)180℃,10min。固化完成后(hou)將其取(qu)出放于室(shi)溫下自(zi)然冷卻,冷(leng)卻至室溫后(hou)進(jìn)行(xing)性能測(ce)試。
2、黏接強度測(ce)定
儀器(qi):Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭(tou):P/TG拉伸探頭
本實驗通(tong)過固定下方(fang)銀基板,然后(hou)使用質(zhì)構(gòu)儀對(dui)上方4mm2 的銀片施加(jia)一個平行于黏(nian)接面積(ji)的推力(剪切力(li))的方法測(ce)試膠對于銀(yin)基材(cai)的黏接力。測(ce)試條件(jian)設(shè)置如下:
測試模式:壓(ya)縮
測試前速度(du):1mm/s
測試速度:1mm/s
測試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力(li):8g
目標(biāo)模式(shi):下壓距離(li)15mm
結(jié)果(guo):當(dāng)銀(yin)片從銀基板(ban)上剝離時,記(ji)錄下剪切力(li)為N。那么通過計(ji)算可以得到黏(nian)接強度(du)P=N/S,S 為黏接面(mian)積,即4mm2。