技術(shù)文(wen)章
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技術(shù)文(wen)章
質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于有機(jī)(ji)硅導(dǎo)電膠黏接(jie)強(qiáng)度測(cè)試(shi)
半導(dǎo)體界面能(neng)夠產(chǎn)(chan)生光伏效(xiao)應(yīng),這就(jiu)是光伏(fu)發(fā)電的基(ji)本原理。單塊電(dian)池片的發(fā)(fa)電量很(hen)小,因此需要(yao)將許多單塊的(de)電池片并(bing)聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成(cheng)組件才能實(shí)(shi)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)(fa)電的工業(yè)價(jià)(jia)值。傳統(tǒng)(tong)的方式是(shi)使用(yong)錫鉛焊(han)帶對(duì)光(guang)伏組件進(jìn)行封(feng)裝處理,但是(shi)這種方(fang)式存在很大的(de)局限性:①由于(yu)焊帶材(cai)質(zhì)與電池片(pian)材質(zhì)(zhi)差異較大(da),因此在陽(yáng)光(guang)照射(she)下熱脹冷縮的(de)程度(du)不同,極其容易(yi)在連接處產(chǎn)(chan)生應(yīng)(ying)力。由于應(yīng)力(li)的存在,電池(chi)片厚度不能(neng)太薄,否則(ze)極易崩裂電(dian)池片(pian)。②焊帶不會(huì)產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng)(ying),因此焊帶(dai)的存(cun)在會(huì)對(duì)電池片(pian)造成遮擋(dang),從而降低發(fā)電(dian)效率。③焊帶(dai)是金屬材料(liao),長(zhǎng)期的(de)戶外使用極易(yi)造成焊帶的(de)腐蝕,從而降(jiang)低組件的使(shi)用壽(shou)命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合金,在(zai)焊接過(guò)程中由(you)于高溫會(huì)形(xing)成錫鉛蒸汽,對(duì)(dui)生產(chǎn)組件的工(gong)人造成一(yi)定的身體危(wei)害。
為了解決焊(han)帶給組件帶(dai)來(lái)的一系列(lie)問(wèn)題,人(ren)們開始研究無(wú)(wu)焊帶的光伏組(zu)件設(shè)計(jì)。后來(lái)(lai)使用導(dǎo)(dao)電膠黏(nian)接疊瓦(wa)組件的方(fang)式被(bei)越來(lái)越(yue)多的應(yīng)用(yong)起來(lái)。而有機(jī)(ji)硅膠黏劑(ji)因?yàn)槠?qi)優(yōu)異的耐老化(hua)性能,低模量膨(peng)脹系數(shù)小,綠(lv)色無(wú)污染等一(yi)系列(lie)優(yōu)點(diǎn)成為(wei)導(dǎo)電膠(jiao)體系的shou選材料。有機(jī)硅膠黏(nian)劑自身不(bu)導(dǎo)電(dian),因此需要(yao)加入導(dǎo)(dao)電填(tian)料從而賦(fu)予其導(dǎo)(dao)電性能。由于膠(jiao)體本身的(de)電阻大小對(duì)于(yu)光伏組件(jian)的發(fā)電功(gong)率影響較大,因(yin)此普遍(bian)需要使(shi)用金屬粉體(ti)作為(wei)導(dǎo)電填料(liao)才能滿足使(shi)用需求。常用的(de)金屬導(dǎo)(dao)電粉(fen)主要有銀粉(fen)、鎳粉、鐵(tie)粉以(yi)及銅粉等(deng),而太陽(yáng)(yang)能組件使(shi)用基本在室外(wai),因此通常選(xuan)擇銀粉作為導(dǎo)(dao)電填料(liao)。因?yàn)殂y粉(fen)相比于(yu)其他金屬不(bu)容易被(bei)氧化和腐蝕(shi),且銀的氧化(hua)物導(dǎo)電性良(liang)好,其他幾種金(jin)屬的氧化物基(ji)本不(bu)導(dǎo)電。但是銀(yin)粉的(de)成本較高,因此(ci)如果(guo)能夠在滿足導(dǎo)(dao)電性能的基(ji)礎(chǔ)上(shang)降低銀粉(fen)用量,那(na)么導(dǎo)(dao)電膠的(de)成本就能大(da)幅降低。目(mu)前普遍(bian)認(rèn)為導(dǎo)電膠的(de)體積電(dian)阻率需要小于(yu)1×10-3Ω.cm 才能夠滿足(zu)光伏組件的使(shi)用要求(qiu)。目前市面上大(da)多數(shù)導(dǎo)(dao)電膠的體(ti)積電阻(zu)率為了達(dá)(da)到上述要求(qiu),通常銀(yin)含量(liang)在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備
導(dǎo)電膠主(zhu)要是將一塊(kuai)電池片的正(zheng)銀柵線(xian)與另一塊電(dian)池片(pian)的背銀柵(zha)線黏接到一起(qi),因此膠體(ti)的黏(nian)接基材主要為(wei)金屬銀(yin)。本實(shí)驗(yàn)將2mm×2mm 的(de)銀片黏接到銀(yin)基板上放(fang)入恒溫干燥(zao)箱中進(jìn)行加熱(re)固化(hua),條件為180℃,10min。固化(hua)完成后將其取(qu)出放于室溫下(xia)自然冷卻,冷(leng)卻至室溫(wen)后進(jìn)行性(xing)能測(cè)(ce)試。
2、黏接強(qiáng)度(du)測(cè)定(ding)
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭(tou):P/TG拉伸(shen)探頭(tou)
本實(shí)驗(yàn)通(tong)過(guò)固定下方銀(yin)基板,然(ran)后使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)上方4mm2 的銀片施加(jia)一個(gè)(ge)平行(xing)于黏接面積的(de)推力(剪切力(li))的方(fang)法測(cè)試膠對(duì)于(yu)銀基材的黏(nian)接力(li)。測(cè)試條(tiao)件設(shè)置(zhi)如下:
測(cè)試模式:壓(ya)縮
測(cè)試前速(su)度:1mm/s
測(cè)試速度:1mm/s
測(cè)試后(hou)速度(du):2mm/s
觸發(fā)(fa)力:8g
目標(biāo)模式:下壓(ya)距離(li)15mm
結(jié)果:當(dāng)銀片從(cong)銀基板上剝(bo)離時(shí)(shi),記錄下剪切(qie)力為N。那(na)么通過(guò)計(jì)算可(ke)以得到黏(nian)接強(qiáng)度P=N/S,S 為黏接面積(ji),即4mm2。