技術(shù)文章(zhang)
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技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于有機硅(gui)導電(dian)膠黏接強度測(ce)試
半導體界面(mian)能夠(gou)產(chǎn)生光伏(fu)效應(yīng),這就是光(guang)伏發(fā)電的基(ji)本原理。單塊電(dian)池片的發(fā)電(dian)量很(hen)小,因此需要(yao)將許多單塊的(de)電池片并聯(lián)或(huo)者串聯(lián)形成組(zu)件才能實現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電的工業(yè)(ye)價值。傳(chuan)統(tǒng)的方式(shi)是使用錫鉛焊(han)帶對(dui)光伏組件(jian)進行封(feng)裝處理,但是這(zhe)種方(fang)式存在很大的(de)局限(xian)性:①由于(yu)焊帶材質(zhì)與(yu)電池(chi)片材質(zhì)差異較(jiao)大,因此在陽(yang)光照(zhao)射下熱脹冷縮(suo)的程度不同(tong),極其容易在(zai)連接處產(chǎn)生應(yīng)(ying)力。由于應(yīng)(ying)力的存(cun)在,電池片厚(hou)度不能太薄(bao),否則極(ji)易崩裂電池片(pian)。②焊帶不會產(chǎn)(chan)生光伏效應(yīng),因(yin)此焊帶的(de)存在會(hui)對電池片造成(cheng)遮擋,從而降(jiang)低發(fā)電(dian)效率。③焊帶(dai)是金屬(shu)材料,長期(qi)的戶外(wai)使用極易(yi)造成焊(han)帶的腐蝕,從而(er)降低組件(jian)的使用壽命。④焊(han)帶主要是錫鉛(qian)合金,在焊接過(guo)程中由于高溫(wen)會形(xing)成錫(xi)鉛蒸汽,對生(sheng)產(chǎn)組件的工(gong)人造(zao)成一定(ding)的身體危(wei)害。
為了解決(jue)焊帶給(gei)組件帶(dai)來的一(yi)系列問題,人們(men)開始研究無焊(han)帶的光(guang)伏組件(jian)設(shè)計。后來使(shi)用導(dao)電膠黏接(jie)疊瓦組件的方(fang)式被越(yue)來越多的(de)應(yīng)用起(qi)來。而有(you)機硅膠黏劑(ji)因為其優(yōu)(you)異的耐(nai)老化性能,低模(mo)量膨脹系數(shù)小(xiao),綠色(se)無污染(ran)等一(yi)系列優(yōu)點(dian)成為導(dao)電膠體(ti)系的shou選材料。有機(ji)硅膠黏(nian)劑自身不導電(dian),因此需要加入(ru)導電(dian)填料從而賦(fu)予其(qi)導電性(xing)能。由于膠體(ti)本身的電阻(zu)大小對于光伏(fu)組件(jian)的發(fā)電功(gong)率影響較大(da),因此普(pu)遍需要使用金(jin)屬粉體作為(wei)導電填(tian)料才能(neng)滿足(zu)使用需求(qiu)。常用的金屬導(dao)電粉主(zhu)要有銀粉(fen)、鎳粉、鐵粉(fen)以及銅(tong)粉等(deng),而太陽能(neng)組件使用基(ji)本在室(shi)外,因此通常(chang)選擇銀(yin)粉作(zuo)為導電填料(liao)。因為銀(yin)粉相比于其(qi)他金屬(shu)不容易被氧化(hua)和腐蝕,且銀(yin)的氧(yang)化物導電性(xing)良好,其他(ta)幾種金(jin)屬的氧(yang)化物基本(ben)不導電。但(dan)是銀粉的成(cheng)本較(jiao)高,因此(ci)如果能(neng)夠在滿足(zu)導電(dian)性能的基(ji)礎(chǔ)上(shang)降低銀粉用量(liang),那么導電膠的成(cheng)本就能(neng)大幅降低。目(mu)前普遍認為導(dao)電膠的體(ti)積電阻率(lv)需要小于1×10-3Ω.cm 才(cai)能夠(gou)滿足(zu)光伏組件(jian)的使用要求(qiu)。目前市面上(shang)大多數(shù)導(dao)電膠的體積(ji)電阻率為(wei)了達到上述要(yao)求,通常(chang)銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品準備
導電膠(jiao)主要(yao)是將一(yi)塊電池片(pian)的正銀柵線與(yu)另一塊電(dian)池片的背銀柵(zha)線黏接(jie)到一(yi)起,因此膠體(ti)的黏接基材(cai)主要為金屬(shu)銀。本實驗將(jiang)2mm×2mm 的銀片黏接到(dao)銀基(ji)板上(shang)放入恒(heng)溫干燥(zao)箱中進(jin)行加熱固(gu)化,條件為180℃,10min。固(gu)化完成后將其(qi)取出放于(yu)室溫下自(zi)然冷卻,冷(leng)卻至室(shi)溫后進(jin)行性能測試。
2、黏接強度測定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀
探頭:P/TG拉伸探頭(tou)
本實(shi)驗通(tong)過固定下方(fang)銀基板,然后使(shi)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(dui)上方4mm2 的銀片施(shi)加一個平行(xing)于黏(nian)接面(mian)積的推(tui)力(剪切力)的方(fang)法測試膠(jiao)對于(yu)銀基材的黏(nian)接力。測試條(tiao)件設(shè)置如(ru)下:
測試模(mo)式:壓縮
測試前(qian)速度:1mm/s
測試(shi)速度:1mm/s
測試后速度:2mm/s
觸發(fā)力(li):8g
目標模式:下(xia)壓距離(li)15mm
結(jié)果:當銀片從(cong)銀基板上剝(bo)離時,記錄下(xia)剪切力為(wei)N。那么通過計算(suan)可以得到黏接(jie)強度P=N/S,S 為黏接(jie)面積(ji),即4mm2。