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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)有機(jī)硅(gui)導(dǎo)電膠黏接(jie)強(qiáng)度測試(shi)
半導(dǎo)體(ti)界面能(neng)夠產(chǎn)生光伏效(xiao)應(yīng),這(zhe)就是光伏發(fā)(fa)電的基本原(yuan)理。單塊(kuai)電池片的發(fā)(fa)電量(liang)很小,因此(ci)需要將許多(duo)單塊的(de)電池片(pian)并聯(lián)或者(zhe)串聯(lián)形成組(zu)件才能(neng)實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電(dian)的工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)的方式(shi)是使用錫鉛(qian)焊帶(dai)對光伏組(zu)件進(jìn)行封(feng)裝處理,但(dan)是這種方式存(cun)在很大的局限(xian)性:①由于(yu)焊帶材質(zhì)與電(dian)池片材(cai)質(zhì)差異(yi)較大(da),因此在(zai)陽光(guang)照射下熱(re)脹冷縮(suo)的程度(du)不同(tong),極其容易(yi)在連(lian)接處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力。由于應(yīng)(ying)力的存在,電(dian)池片(pian)厚度不能(neng)太薄,否則(ze)極易(yi)崩裂電池(chi)片。②焊帶不會產(chǎn)(chan)生光伏(fu)效應(yīng),因此(ci)焊帶的存在(zai)會對電池片(pian)造成(cheng)遮擋,從而降低(di)發(fā)電效率。③焊帶(dai)是金屬(shu)材料,長(zhang)期的戶外使(shi)用極易(yi)造成焊帶的腐(fu)蝕,從(cong)而降(jiang)低組件(jian)的使用壽命(ming)。④焊帶主要是錫(xi)鉛合金(jin),在焊接(jie)過程(cheng)中由(you)于高溫會(hui)形成錫(xi)鉛蒸汽,對生(sheng)產(chǎn)組件(jian)的工人造成(cheng)一定的身體危(wei)害。
為了解(jie)決焊帶給組件(jian)帶來的一系(xi)列問題,人(ren)們開始研究(jiu)無焊帶的(de)光伏(fu)組件設(shè)計(ji)。后來使用(yong)導(dǎo)電膠黏(nian)接疊(die)瓦組件的方式(shi)被越來(lai)越多的應(yīng)(ying)用起來。而有機(jī)(ji)硅膠黏劑因?yàn)?wei)其優(yōu)異的耐老(lao)化性能(neng),低模(mo)量膨脹系數(shù)(shu)小,綠色無污染(ran)等一系(xi)列優(yōu)點(diǎn)(dian)成為導(dǎo)(dao)電膠體系(xi)的shou選材料。有機(jī)硅膠黏劑(ji)自身不(bu)導(dǎo)電,因此需要(yao)加入導(dǎo)電(dian)填料(liao)從而(er)賦予其(qi)導(dǎo)電(dian)性能(neng)。由于膠體本(ben)身的電(dian)阻大小對于(yu)光伏組件的發(fā)(fa)電功率影響較(jiao)大,因此(ci)普遍需(xu)要使用金屬粉(fen)體作為導(dǎo)電(dian)填料才能(neng)滿足使用需(xu)求。常用的金屬(shu)導(dǎo)電(dian)粉主要有(you)銀粉、鎳粉、鐵(tie)粉以(yi)及銅粉等(deng),而太陽(yang)能組件使(shi)用基(ji)本在室外(wai),因此通(tong)常選擇(ze)銀粉作為導(dǎo)(dao)電填料。因?yàn)殂y(yin)粉相比于其他(ta)金屬(shu)不容易(yi)被氧化(hua)和腐蝕,且銀(yin)的氧化(hua)物導(dǎo)(dao)電性良好(hao),其他(ta)幾種金屬的氧(yang)化物基本不(bu)導(dǎo)電。但是銀粉(fen)的成(cheng)本較高,因此(ci)如果能夠(gou)在滿(man)足導(dǎo)電性(xing)能的基(ji)礎(chǔ)上降(jiang)低銀粉(fen)用量,那么導(dǎo)(dao)電膠的(de)成本就能(neng)大幅降(jiang)低。目前普遍(bian)認(rèn)為導(dǎo)(dao)電膠的體積(ji)電阻率(lv)需要小(xiao)于1×10-3Ω.cm 才能夠(gou)滿足光(guang)伏組件(jian)的使用要求。目(mu)前市面(mian)上大(da)多數(shù)導(dǎo)電膠的(de)體積電阻(zu)率為(wei)了達(dá)到上述要(yao)求,通常(chang)銀含量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)(zhun)備
導(dǎo)電膠主要(yao)是將一(yi)塊電(dian)池片的正銀柵(zha)線與另一塊(kuai)電池片(pian)的背銀柵(zha)線黏(nian)接到一起,因此(ci)膠體的黏(nian)接基(ji)材主要為金(jin)屬銀。本實(shí)驗(yàn)將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏接到(dao)銀基板上放(fang)入恒溫干燥(zao)箱中進(jìn)行(xing)加熱固化,條件(jian)為180℃,10min。固化(hua)完成后(hou)將其取出放(fang)于室溫下自(zi)然冷卻,冷卻至(zhi)室溫(wen)后進(jìn)行性(xing)能測試。
2、黏接強(qiáng)(qiang)度測定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭:P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)通過固(gu)定下方銀基板(ban),然后使(shi)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對上方(fang)4mm2 的銀片施(shi)加一個(ge)平行于(yu)黏接面積(ji)的推力(剪切力(li))的方法測試(shi)膠對于(yu)銀基材的黏接(jie)力。測試條件設(shè)(she)置如下:
測試模(mo)式:壓(ya)縮
測試前速度:1mm/s
測試速度(du):1mm/s
測試后速度(du):2mm/s
觸發(fā)力(li):8g
目標(biāo)模式:下壓(ya)距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片(pian)從銀基(ji)板上剝離(li)時,記錄下剪切(qie)力為N。那么通過(guo)計算(suan)可以得到(dao)黏接強(qiáng)度P=N/S,S 為黏接面積,即(ji)4mm2。