技術(shù)文章
Technical articles半導(dao)體界面能(neng)夠產(chǎn)生光伏(fu)效應,這(zhe)就是(shi)光伏(fu)發(fā)電的基本(ben)原理(li)。單塊電池片的(de)發(fā)電量很小,因(yin)此需(xu)要將許多單(dan)塊的(de)電池片并(bing)聯(lián)或(huo)者串(chuan)聯(lián)形成組(zu)件才能實現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電的(de)工業(yè)價值。傳(chuan)統(tǒng)的方式是(shi)使用錫鉛焊帶(dai)對光伏(fu)組件進(jin)行封裝處理,但(dan)是這種方式(shi)存在很(hen)大的局(ju)限性:①由(you)于焊帶材質(zhì)與(yu)電池片(pian)材質(zhì)差(cha)異較(jiao)大,因此在(zai)陽光照(zhao)射下熱(re)脹冷縮(suo)的程度(du)不同,極(ji)其容易在連接(jie)處產(chǎn)生(sheng)應力。由于應(ying)力的存在(zai),電池片厚度不(bu)能太薄,否則(ze)極易崩裂電(dian)池片。②焊帶不會(hui)產(chǎn)生光伏效(xiao)應,因(yin)此焊(han)帶的存在(zai)會對電池片(pian)造成遮擋,從而(er)降低發(fā)電效率(lv)。③焊帶是金屬材(cai)料,長期的(de)戶外使(shi)用極易造成焊(han)帶的腐蝕,從(cong)而降低組件(jian)的使(shi)用壽(shou)命。④焊(han)帶主要是(shi)錫鉛合(he)金,在(zai)焊接過程(cheng)中由于高溫(wen)會形成錫鉛蒸(zheng)汽,對生產(chǎn)組(zu)件的(de)工人造成(cheng)一定的身體危(wei)害。
為了解決焊(han)帶給組件帶來(lai)的一系列(lie)問題(ti),人們開始研究(jiu)無焊帶的光(guang)伏組件設(shè)計(ji)。后來使用導(dao)電膠黏接(jie)疊瓦組件的方(fang)式被越來(lai)越多的應用起(qi)來。而有機硅(gui)膠黏劑因為其(qi)優(yōu)異的耐(nai)老化性能(neng),低模量膨脹(zhang)系數(shù)小,綠(lv)色無污(wu)染等一系列(lie)優(yōu)點(dian)成為(wei)導電膠體系的(de)shou選材料。有機(ji)硅膠(jiao)黏劑(ji)自身不導電(dian),因此(ci)需要(yao)加入(ru)導電(dian)填料(liao)從而(er)賦予其導(dao)電性能。由于(yu)膠體本身(shen)的電阻大(da)小對于光(guang)伏組(zu)件的發(fā)電功(gong)率影(ying)響較大,因此普(pu)遍需(xu)要使用金(jin)屬粉體作為導(dao)電填料(liao)才能滿足使(shi)用需求。常用的(de)金屬導(dao)電粉主要有(you)銀粉、鎳粉、鐵粉(fen)以及銅粉等(deng),而太陽能(neng)組件使用(yong)基本在(zai)室外(wai),因此通常選(xuan)擇銀粉作為導(dao)電填料。因為(wei)銀粉相比于(yu)其他(ta)金屬不容易(yi)被氧化和腐蝕(shi),且銀的氧化(hua)物導電(dian)性良好,其他(ta)幾種金(jin)屬的氧化物基(ji)本不導電。但(dan)是銀粉的成(cheng)本較高,因(yin)此如(ru)果能(neng)夠在滿(man)足導(dao)電性能的基(ji)礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用量(liang),那么(me)導電(dian)膠的成本(ben)就能大幅(fu)降低。目前普(pu)遍認為導電(dian)膠的體(ti)積電阻(zu)率需(xu)要小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光伏(fu)組件的使用要(yao)求。目前市(shi)面上大多數(shù)導(dao)電膠(jiao)的體積(ji)電阻率為(wei)了達到上(shang)述要求,通常(chang)銀含量在75%-85%。
1、樣品準(zhun)備
導電膠(jiao)主要是將一塊(kuai)電池(chi)片的(de)正銀柵線(xian)與另一塊(kuai)電池片的背銀(yin)柵線黏(nian)接到一(yi)起,因此膠體的(de)黏接基材(cai)主要為金(jin)屬銀。本實驗將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏(nian)接到銀基板(ban)上放入恒(heng)溫干燥箱(xiang)中進行加(jia)熱固化,條件(jian)為180℃,10min。固化(hua)完成后將其(qi)取出放于室溫(wen)下自然冷(leng)卻,冷卻(que)至室溫后(hou)進行(xing)性能測試。
2、黏接強度測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實驗通(tong)過固(gu)定下方銀基板(ban),然后使用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對上(shang)方4mm2 的銀片施加(jia)一個平(ping)行于黏(nian)接面積的推(tui)力(剪切力)的方(fang)法測試膠對(dui)于銀基材的(de)黏接力(li)。測試條件(jian)設(shè)置如(ru)下:
測試(shi)模式(shi):壓縮(suo)
測試前速度:1mm/s
測試(shi)速度:1mm/s
測試后速度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標模式:下(xia)壓距(ju)離15mm
結(jié)果:當銀片從銀基(ji)板上剝離時,記(ji)錄下剪切力(li)為N。那么通過計(ji)算可(ke)以得到(dao)黏接(jie)強度(du)P=N/S,S 為黏接(jie)面積,即(ji)4mm2。