技術(shù)文(wen)章
Technical articles半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)生光伏效(xiao)應(yīng),這(zhe)就是光伏發(fā)電(dian)的基本原理。單(dan)塊電(dian)池片的發(fā)電量(liang)很小,因此需(xu)要將許多單塊(kuai)的電池片(pian)并聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成(cheng)組件才(cai)能實(shí)現(xiàn)(xian)光伏(fu)發(fā)電的(de)工業(yè)價(jià)值。傳(chuan)統(tǒng)的(de)方式(shi)是使用錫(xi)鉛焊帶對(duì)光伏(fu)組件進(jìn)行封裝(zhuang)處理,但是(shi)這種(zhong)方式存在(zai)很大(da)的局限性:①由(you)于焊帶(dai)材質(zhì)與電池片(pian)材質(zhì)差異較大(da),因此在陽(yáng)(yang)光照射下熱脹(zhang)冷縮的(de)程度不同,極其(qi)容易(yi)在連(lian)接處產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由(you)于應(yīng)力的存在(zai),電池片厚(hou)度不能太薄(bao),否則極易崩裂(lie)電池片。②焊帶(dai)不會(huì)產(chǎn)(chan)生光(guang)伏效(xiao)應(yīng),因此焊帶的(de)存在會(huì)對(duì)(dui)電池(chi)片造成遮(zhe)擋,從而(er)降低發(fā)(fa)電效(xiao)率。③焊(han)帶是(shi)金屬材料,長(zhǎng)期(qi)的戶外使(shi)用極易造成焊(han)帶的(de)腐蝕,從而降低(di)組件的使用(yong)壽命(ming)。④焊帶主要是錫(xi)鉛合金,在焊接(jie)過(guò)程中由(you)于高溫會(huì)形(xing)成錫鉛蒸汽,對(duì)(dui)生產(chǎn)組件的(de)工人(ren)造成一定的身(shen)體危害(hai)。
為了(le)解決(jue)焊帶給(gei)組件帶來(lái)的一(yi)系列問(wèn)題(ti),人們開(kāi)始(shi)研究無(wú)(wu)焊帶的光伏(fu)組件(jian)設(shè)計(jì)。后來(lái)使(shi)用導(dǎo)電膠黏接(jie)疊瓦組件(jian)的方式被越(yue)來(lái)越多(duo)的應(yīng)用起(qi)來(lái)。而有機(jī)硅(gui)膠黏劑(ji)因?yàn)槠?qi)優(yōu)異的耐(nai)老化性能,低模(mo)量膨脹系(xi)數(shù)小,綠色(se)無(wú)污(wu)染等(deng)一系列優(yōu)點(diǎn)(dian)成為導(dǎo)電(dian)膠體系(xi)的shou選材料。有機(jī)硅膠(jiao)黏劑自身不(bu)導(dǎo)電,因此需要(yao)加入導(dǎo)電填料(liao)從而(er)賦予(yu)其導(dǎo)電性(xing)能。由于(yu)膠體本身(shen)的電(dian)阻大小對(duì)于(yu)光伏組(zu)件的發(fā)電(dian)功率影響(xiang)較大,因此普(pu)遍需要使用(yong)金屬粉體(ti)作為導(dǎo)電填(tian)料才能滿足(zu)使用需求。常用(yong)的金屬導(dǎo)電(dian)粉主(zhu)要有銀(yin)粉、鎳粉、鐵粉以(yi)及銅粉等,而(er)太陽(yáng)能組件使(shi)用基本在室外(wai),因此通(tong)常選擇銀(yin)粉作為導(dǎo)電填(tian)料。因?yàn)殂y(yin)粉相比(bi)于其他金(jin)屬不容易被(bei)氧化和腐(fu)蝕,且(qie)銀的氧化(hua)物導(dǎo)電性良(liang)好,其他幾種金(jin)屬的氧(yang)化物(wu)基本不(bu)導(dǎo)電。但是銀(yin)粉的成本較(jiao)高,因此如(ru)果能夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能的基礎(chǔ)(chu)上降低銀粉(fen)用量(liang),那么導(dǎo)電(dian)膠的成本就(jiu)能大幅降低。目(mu)前普(pu)遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)電膠(jiao)的體積電阻率(lv)需要小于1×10-3Ω.cm 才(cai)能夠滿(man)足光(guang)伏組(zu)件的使(shi)用要求。目前市(shi)面上大多(duo)數(shù)導(dǎo)電(dian)膠的體(ti)積電(dian)阻率為(wei)了達(dá)到上述要(yao)求,通常銀含(han)量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠主要(yao)是將(jiang)一塊(kuai)電池(chi)片的正銀柵(zha)線與另一塊(kuai)電池片的背銀(yin)柵線黏接(jie)到一(yi)起,因此(ci)膠體(ti)的黏(nian)接基(ji)材主要為金(jin)屬銀。本實(shí)驗(yàn)(yan)將2mm×2mm 的銀片(pian)黏接到銀基(ji)板上放入恒(heng)溫干燥(zao)箱中進(jìn)(jin)行加熱(re)固化(hua),條件為180℃,10min。固化(hua)完成后將其取(qu)出放于室(shi)溫下自(zi)然冷卻,冷卻至(zhi)室溫后進(jìn)(jin)行性能測(cè)試。
2、黏接強(qiáng)度測(cè)定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸(shen)探頭
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)(guo)固定(ding)下方銀基板(ban),然后(hou)使用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對(duì)上(shang)方4mm2 的銀片施(shi)加一個(gè)平行(xing)于黏接面(mian)積的推力(剪切(qie)力)的方法測(cè)試(shi)膠對(duì)于(yu)銀基材的(de)黏接力(li)。測(cè)試(shi)條件設(shè)置如(ru)下:
測(cè)試模式:壓(ya)縮
測(cè)試前速度:1mm/s
測(cè)試(shi)速度(du):1mm/s
測(cè)試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力(li):8g
目標(biāo)(biao)模式:下壓(ya)距離(li)15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從銀(yin)基板上剝離(li)時(shí),記錄下剪切(qie)力為N。那么通(tong)過(guò)計(jì)算(suan)可以得到黏(nian)接強(qiáng)(qiang)度P=N/S,S 為黏(nian)接面積(ji),即4mm2。