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技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于有(you)機(jī)硅導(dǎo)電膠(jiao)黏接強(qiáng)度(du)測(cè)試
半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)(chan)生光(guang)伏效(xiao)應(yīng),這就(jiu)是光(guang)伏發(fā)電的基本(ben)原理。單(dan)塊電(dian)池片的(de)發(fā)電量很小(xiao),因此需(xu)要將許多單塊(kuai)的電池片并聯(lián)(lian)或者串聯(lián)(lian)形成組件(jian)才能實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)(fa)電的工(gong)業(yè)價(jià)值(zhi)。傳統(tǒng)的(de)方式(shi)是使(shi)用錫(xi)鉛焊帶對(duì)(dui)光伏(fu)組件(jian)進(jìn)行封(feng)裝處理(li),但是(shi)這種方(fang)式存(cun)在很大的局限(xian)性:①由于焊帶材(cai)質(zhì)與電池片材(cai)質(zhì)差(cha)異較大,因此(ci)在陽(yáng)光(guang)照射下熱脹冷(leng)縮的(de)程度不同,極(ji)其容易(yi)在連接(jie)處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力。由于應(yīng)力(li)的存在,電池片(pian)厚度不能(neng)太薄,否則(ze)極易崩裂電(dian)池片。②焊帶不會(huì)(hui)產(chǎn)生光(guang)伏效應(yīng)(ying),因此焊(han)帶的(de)存在會(huì)對(duì)電池(chi)片造(zao)成遮擋,從(cong)而降(jiang)低發(fā)電效(xiao)率。③焊帶是金屬(shu)材料,長(zhǎng)(zhang)期的戶外(wai)使用極易造成(cheng)焊帶的(de)腐蝕,從而降低(di)組件的(de)使用壽命。④焊帶(dai)主要是錫(xi)鉛合金,在焊(han)接過(guò)程中由(you)于高溫會(huì)形(xing)成錫鉛蒸汽(qi),對(duì)生產(chǎn)組(zu)件的工人(ren)造成一定的身(shen)體危害(hai)。
為了解(jie)決焊(han)帶給組件帶(dai)來(lái)的一系(xi)列問(wèn)題,人們(men)開(kāi)始(shi)研究無(wú)焊(han)帶的光伏(fu)組件設(shè)計(jì)。后(hou)來(lái)使用導(dǎo)電膠(jiao)黏接(jie)疊瓦組(zu)件的方式(shi)被越來(lái)(lai)越多(duo)的應(yīng)用起來(lái)。而(er)有機(jī)硅膠黏(nian)劑因?yàn)槠?qi)優(yōu)異(yi)的耐老(lao)化性能,低模(mo)量膨脹(zhang)系數(shù)小,綠(lv)色無(wú)污染等一(yi)系列(lie)優(yōu)點(diǎn)成(cheng)為導(dǎo)電(dian)膠體系的(de)shou選材料。有機(jī)硅膠黏(nian)劑自身不(bu)導(dǎo)電(dian),因此需要加(jia)入導(dǎo)電(dian)填料從而賦(fu)予其導(dǎo)電性(xing)能。由(you)于膠體本身的(de)電阻(zu)大小對(duì)(dui)于光伏(fu)組件的(de)發(fā)電功率(lv)影響較大(da),因此普遍需(xu)要使用(yong)金屬粉(fen)體作為導(dǎo)電(dian)填料才(cai)能滿足使用(yong)需求。常用的金(jin)屬導(dǎo)電粉主(zhu)要有銀粉、鎳粉(fen)、鐵粉以及銅(tong)粉等,而太陽(yáng)(yang)能組件(jian)使用基(ji)本在室外,因(yin)此通(tong)常選擇(ze)銀粉作(zuo)為導(dǎo)(dao)電填料。因?yàn)殂y(yin)粉相比于其他(ta)金屬不容(rong)易被(bei)氧化(hua)和腐蝕,且(qie)銀的氧化物(wu)導(dǎo)電性良好,其(qi)他幾(ji)種金屬的氧化(hua)物基本不導(dǎo)電(dian)。但是銀粉(fen)的成本較高(gao),因此(ci)如果(guo)能夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能的(de)基礎(chǔ)上降(jiang)低銀粉用量,那(na)么導(dǎo)電膠的成本就(jiu)能大幅(fu)降低(di)。目前普遍(bian)認(rèn)為導(dǎo)電(dian)膠的體積(ji)電阻(zu)率需要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光(guang)伏組件的(de)使用要求。目前(qian)市面(mian)上大多(duo)數(shù)導(dǎo)電膠(jiao)的體積(ji)電阻率為了達(dá)(da)到上(shang)述要求,通(tong)常銀(yin)含量(liang)在75%-85%。
1、樣品(pin)準(zhǔn)備
導(dǎo)電膠主要(yao)是將(jiang)一塊電池片的(de)正銀柵線與另(ling)一塊電池片的(de)背銀柵線黏接(jie)到一起,因(yin)此膠(jiao)體的黏接基材(cai)主要(yao)為金屬銀。本實(shí)(shi)驗(yàn)將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到銀基(ji)板上(shang)放入恒溫(wen)干燥箱(xiang)中進(jìn)行加熱(re)固化,條(tiao)件為180℃,10min。固化完(wan)成后將(jiang)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(cè)試。
2、黏接(jie)強(qiáng)度測(cè)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實(shí)(shi)驗(yàn)通過(guò)固定下(xia)方銀基板(ban),然后使(shi)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)上(shang)方4mm2 的銀片施加一(yi)個(gè)平行于黏接(jie)面積的推(tui)力(剪切力)的(de)方法測(cè)試膠(jiao)對(duì)于銀基材(cai)的黏接力。測(cè)試(shi)條件(jian)設(shè)置如(ru)下:
測(cè)試(shi)模式:壓縮(suo)
測(cè)試前(qian)速度:1mm/s
測(cè)試速度:1mm/s
測(cè)試后速度(du):2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式:下(xia)壓距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從(cong)銀基板(ban)上剝離(li)時(shí),記(ji)錄下(xia)剪切力為N。那(na)么通過(guò)計(jì)(ji)算可以得(de)到黏接強(qiáng)度P=N/S,S 為黏接面(mian)積,即4mm2。