技術文章
Technical articles半導體界面能(neng)夠產生(sheng)光伏效(xiao)應,這(zhe)就是光伏(fu)發(fā)電的基本原(yuan)理。單塊電(dian)池片的發(fā)(fa)電量(liang)很小,因此需要(yao)將許多單(dan)塊的電池片(pian)并聯(lián)或(huo)者串聯(lián)形成(cheng)組件才(cai)能實現(xiàn)光伏(fu)發(fā)電(dian)的工(gong)業(yè)價值。傳統(tǒng)(tong)的方式是(shi)使用(yong)錫鉛焊帶(dai)對光伏組(zu)件進行封裝(zhuang)處理,但是這種(zhong)方式存在很(hen)大的(de)局限性:①由于(yu)焊帶材(cai)質與(yu)電池片材質(zhi)差異(yi)較大,因此(ci)在陽光照射(she)下熱脹冷縮(suo)的程度不(bu)同,極其容易(yi)在連(lian)接處產生應力(li)。由于應力(li)的存在,電池(chi)片厚度不(bu)能太(tai)薄,否則極(ji)易崩裂電(dian)池片。②焊帶不(bu)會產生光(guang)伏效(xiao)應,因此焊(han)帶的存在(zai)會對電池片造(zao)成遮擋,從(cong)而降低發(fā)(fa)電效率。③焊帶(dai)是金(jin)屬材(cai)料,長(zhang)期的(de)戶外(wai)使用(yong)極易(yi)造成焊帶的腐(fu)蝕,從(cong)而降低組件(jian)的使(shi)用壽(shou)命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合金,在(zai)焊接(jie)過程中由于(yu)高溫(wen)會形成(cheng)錫鉛蒸汽(qi),對生產組件(jian)的工人造成(cheng)一定的身(shen)體危害。
為了解決焊(han)帶給(gei)組件帶來的一(yi)系列問題,人(ren)們開始研(yan)究無焊帶的(de)光伏組件設計(ji)。后來使用導電(dian)膠黏接(jie)疊瓦組件(jian)的方式被越(yue)來越多的應用(yong)起來。而有機硅(gui)膠黏劑(ji)因為其(qi)優(yōu)異的耐老化(hua)性能,低模(mo)量膨脹系(xi)數(shù)小,綠(lv)色無污染等一(yi)系列優(yōu)點成為(wei)導電膠體系(xi)的shou選(xuan)材料(liao)。有機(ji)硅膠(jiao)黏劑(ji)自身不(bu)導電,因此需要(yao)加入導(dao)電填料(liao)從而賦予其(qi)導電性能(neng)。由于膠體本身(shen)的電阻大(da)小對于(yu)光伏組件的發(fā)(fa)電功(gong)率影響較大(da),因此普遍需要(yao)使用金屬(shu)粉體作為導(dao)電填料才(cai)能滿足使(shi)用需求。常(chang)用的金屬導(dao)電粉主要有銀(yin)粉、鎳粉(fen)、鐵粉以及銅粉(fen)等,而(er)太陽能組件(jian)使用基(ji)本在室外,因(yin)此通常選擇銀(yin)粉作(zuo)為導電填(tian)料。因為銀粉(fen)相比于其(qi)他金屬不容易(yi)被氧化(hua)和腐蝕,且(qie)銀的(de)氧化物導(dao)電性良好(hao),其他幾種(zhong)金屬的(de)氧化(hua)物基本(ben)不導電。但是銀(yin)粉的(de)成本(ben)較高,因(yin)此如果能(neng)夠在滿足導電性(xing)能的基礎上降(jiang)低銀粉(fen)用量,那么(me)導電(dian)膠的成本(ben)就能大幅降低(di)。目前普遍(bian)認為導(dao)電膠的體積電(dian)阻率需要(yao)小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光伏(fu)組件的(de)使用要求(qiu)。目前市(shi)面上大(da)多數(shù)導電膠(jiao)的體(ti)積電阻率為了(le)達到上(shang)述要(yao)求,通常銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品(pin)準備(bei)
導電膠(jiao)主要是(shi)將一(yi)塊電池(chi)片的正銀(yin)柵線與另一塊(kuai)電池(chi)片的背銀柵(zha)線黏(nian)接到一(yi)起,因此膠(jiao)體的黏接(jie)基材(cai)主要為(wei)金屬銀。本實(shi)驗將2mm×2mm 的銀(yin)片黏接(jie)到銀基板(ban)上放(fang)入恒溫(wen)干燥(zao)箱中進行加(jia)熱固化(hua),條件(jian)為180℃,10min。固化完(wan)成后將(jiang)其取出放于室(shi)溫下(xia)自然(ran)冷卻,冷卻(que)至室溫后進(jin)行性能測(ce)試。
2、黏接(jie)強度測定
儀器:Universal TA質構儀
探頭(tou):P/TG拉伸探頭
本實(shi)驗通過固定(ding)下方銀基(ji)板,然(ran)后使用質構(gou)儀對上方4mm2 的銀片施(shi)加一個平行(xing)于黏接面積的(de)推力(剪切力(li))的方法測(ce)試膠對(dui)于銀基材的(de)黏接力。測(ce)試條件設置(zhi)如下(xia):
測試模式:壓縮(suo)
測試前速度:1mm/s
測試速度(du):1mm/s
測試(shi)后速度(du):2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標模式:下(xia)壓距(ju)離15mm
結果:當銀片從銀(yin)基板上(shang)剝離時,記錄下(xia)剪切力為N。那么(me)通過計算可以(yi)得到黏(nian)接強度P=N/S,S 為黏接面(mian)積,即4mm2。