技術(shù)文(wen)章
Technical articles半導體界(jie)面能(neng)夠產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng),這就(jiu)是光(guang)伏發(fā)電的基本(ben)原理。單塊電(dian)池片(pian)的發(fā)電量(liang)很小,因(yin)此需要(yao)將許多(duo)單塊的電池(chi)片并(bing)聯(lián)或者串聯(lián)形(xing)成組件(jian)才能實(shi)現(xiàn)光伏發(fā)(fa)電的工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)(tong)的方(fang)式是(shi)使用錫(xi)鉛焊帶對(dui)光伏組件進行(xing)封裝處理(li),但是這(zhe)種方(fang)式存在(zai)很大的局(ju)限性(xing):①由于焊(han)帶材質(zhì)與電(dian)池片材(cai)質(zhì)差異較大(da),因此在陽光照(zhao)射下熱脹冷(leng)縮的(de)程度不(bu)同,極(ji)其容易在連(lian)接處產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由于應(yīng)(ying)力的存在(zai),電池(chi)片厚度不(bu)能太薄,否(fou)則極易崩裂(lie)電池片。②焊帶不(bu)會產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng),因(yin)此焊帶的(de)存在會對(dui)電池片造成(cheng)遮擋,從(cong)而降低發(fā)(fa)電效率。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(dai)的腐蝕,從(cong)而降低組件的(de)使用壽(shou)命。④焊(han)帶主(zhu)要是錫(xi)鉛合金(jin),在焊(han)接過程中由(you)于高(gao)溫會(hui)形成錫(xi)鉛蒸汽,對生產(chǎn)(chan)組件的工人造(zao)成一定的(de)身體危害。
為了解(jie)決焊帶給(gei)組件帶來的一(yi)系列問(wen)題,人們(men)開始研究無焊(han)帶的光(guang)伏組件設(shè)計。后(hou)來使(shi)用導(dao)電膠黏接(jie)疊瓦組件的方(fang)式被(bei)越來越多的應(yīng)(ying)用起(qi)來。而(er)有機硅膠黏劑(ji)因為其優(yōu)異的(de)耐老化性(xing)能,低(di)模量(liang)膨脹系數(shù)(shu)小,綠色無污(wu)染等一系列(lie)優(yōu)點成(cheng)為導電膠體系(xi)的shou選材料。有機硅膠黏劑(ji)自身不(bu)導電,因此需要(yao)加入導電填料(liao)從而(er)賦予其(qi)導電(dian)性能。由于膠體(ti)本身的(de)電阻大(da)小對于光伏(fu)組件的發(fā)電功(gong)率影(ying)響較大,因此(ci)普遍需要使用(yong)金屬粉體(ti)作為導(dao)電填料才能滿(man)足使(shi)用需求。常用(yong)的金屬(shu)導電粉主要有(you)銀粉、鎳(nie)粉、鐵粉以(yi)及銅粉等,而(er)太陽能組件(jian)使用基本在室(shi)外,因(yin)此通常選擇銀(yin)粉作為導電填(tian)料。因為銀粉(fen)相比于(yu)其他金屬(shu)不容易被氧化(hua)和腐(fu)蝕,且銀的氧化(hua)物導(dao)電性良好,其他(ta)幾種(zhong)金屬的(de)氧化物基本(ben)不導電。但是(shi)銀粉的(de)成本較高(gao),因此如果(guo)能夠在滿足導電(dian)性能的基礎(chǔ)上(shang)降低(di)銀粉用量,那(na)么導電膠的成本(ben)就能大幅降(jiang)低。目前普遍認(ren)為導電膠的(de)體積電阻率需(xu)要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能夠滿足光(guang)伏組件的(de)使用(yong)要求(qiu)。目前市面上(shang)大多數(shù)導電膠(jiao)的體積電阻率(lv)為了達到上述(shu)要求(qiu),通常銀含量在(zai)75%-85%。
1、樣品準(zhun)備
導電膠主要是(shi)將一塊(kuai)電池片的正銀(yin)柵線與另一(yi)塊電池片的(de)背銀柵線黏(nian)接到一起,因(yin)此膠體的(de)黏接基(ji)材主要為金屬(shu)銀。本實(shi)驗將2mm×2mm 的銀片(pian)黏接(jie)到銀基(ji)板上放入恒(heng)溫干燥箱(xiang)中進行加熱固(gu)化,條件為(wei)180℃,10min。固化完(wan)成后將(jiang)其取出放于(yu)室溫下自然(ran)冷卻,冷(leng)卻至室(shi)溫后(hou)進行性能(neng)測試。
2、黏接強度測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)
探頭:P/TG拉伸(shen)探頭
本實驗通過(guo)固定(ding)下方(fang)銀基板,然后使(shi)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對上方(fang)4mm2 的銀(yin)片施加一(yi)個平行(xing)于黏(nian)接面積(ji)的推(tui)力(剪切(qie)力)的方法測試(shi)膠對于(yu)銀基材的(de)黏接力。測試(shi)條件設(shè)置如下(xia):
測試模式:壓縮(suo)
測試(shi)前速度(du):1mm/s
測試速度:1mm/s
測試(shi)后速度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biao)模式:下壓距離(li)15mm
結(jié)果:當銀片(pian)從銀基板上剝(bo)離時(shi),記錄下剪(jian)切力為N。那么通(tong)過計算可(ke)以得到(dao)黏接強度(du)P=N/S,S 為黏接(jie)面積,即(ji)4mm2。