技術文章(zhang)
Technical articles半導體界面(mian)能夠(gou)產生(sheng)光伏效應(ying),這就(jiu)是光伏(fu)發(fā)電的基本原(yuan)理。單塊電池片(pian)的發(fā)電量(liang)很小,因此需要(yao)將許多單塊的(de)電池(chi)片并聯(lián)或者(zhe)串聯(lián)(lian)形成(cheng)組件(jian)才能實現(xiàn)(xian)光伏(fu)發(fā)電的工(gong)業(yè)價值。傳統(tǒng)(tong)的方式是使(shi)用錫鉛(qian)焊帶對光伏組(zu)件進行(xing)封裝處理,但(dan)是這種方式存(cun)在很大的(de)局限(xian)性:①由于焊帶(dai)材質與電池(chi)片材質(zhi)差異(yi)較大,因(yin)此在陽光(guang)照射下熱(re)脹冷(leng)縮的(de)程度不同,極其(qi)容易在連(lian)接處(chu)產生應力。由于(yu)應力的存在(zai),電池片厚度不(bu)能太薄,否則(ze)極易崩(beng)裂電池片。②焊帶(dai)不會產生光(guang)伏效應,因此焊(han)帶的存在會(hui)對電池片造(zao)成遮擋,從而降(jiang)低發(fā)電效(xiao)率。③焊帶是金(jin)屬材(cai)料,長(zhang)期的戶外使用(yong)極易造成焊帶(dai)的腐蝕,從而(er)降低組件(jian)的使(shi)用壽命。④焊帶主(zhu)要是錫(xi)鉛合金(jin),在焊接(jie)過程中(zhong)由于(yu)高溫會形成錫(xi)鉛蒸汽,對生產(chan)組件的工人(ren)造成一定的身(shen)體危害。
為了(le)解決焊帶給(gei)組件帶來的一(yi)系列問題,人(ren)們開始研究(jiu)無焊帶(dai)的光伏組件設(she)計。后來(lai)使用導電膠(jiao)黏接疊(die)瓦組件(jian)的方(fang)式被越來越(yue)多的應用起(qi)來。而有(you)機硅膠(jiao)黏劑(ji)因為(wei)其優(yōu)異的耐老(lao)化性能(neng),低模量(liang)膨脹系數(shù)小(xiao),綠色無(wu)污染(ran)等一系列優(yōu)點(dian)成為(wei)導電膠體系(xi)的shou選材料。有機硅膠黏(nian)劑自身不導(dao)電,因(yin)此需(xu)要加入導(dao)電填料從而(er)賦予其(qi)導電(dian)性能。由于膠(jiao)體本身(shen)的電(dian)阻大小(xiao)對于光伏組(zu)件的發(fā)電功(gong)率影響較(jiao)大,因此普遍需(xu)要使(shi)用金屬粉(fen)體作(zuo)為導電(dian)填料才(cai)能滿足使(shi)用需(xu)求。常(chang)用的金屬導電(dian)粉主要有銀(yin)粉、鎳粉、鐵粉以(yi)及銅粉等,而太(tai)陽能組件使(shi)用基本在室(shi)外,因此通常(chang)選擇銀(yin)粉作為導(dao)電填料。因(yin)為銀(yin)粉相比于(yu)其他(ta)金屬不容(rong)易被氧化(hua)和腐(fu)蝕,且(qie)銀的氧化(hua)物導電性良好(hao),其他幾種(zhong)金屬(shu)的氧(yang)化物基本(ben)不導電(dian)。但是銀粉的成(cheng)本較高,因(yin)此如(ru)果能夠在滿足導電性(xing)能的基礎上(shang)降低銀粉用(yong)量,那么導電(dian)膠的成本就(jiu)能大幅(fu)降低。目前(qian)普遍認(ren)為導電膠的體(ti)積電阻率(lv)需要小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足光(guang)伏組件的使用(yong)要求。目前市面(mian)上大多數(shù)導(dao)電膠的體(ti)積電阻率為了(le)達到(dao)上述要求,通常(chang)銀含量在75%-85%。
1、樣品準備(bei)
導電膠(jiao)主要是將一塊(kuai)電池(chi)片的正銀(yin)柵線與另一塊(kuai)電池片的背銀(yin)柵線(xian)黏接到(dao)一起,因此膠(jiao)體的黏(nian)接基(ji)材主(zhu)要為金屬銀。本(ben)實驗將2mm×2mm 的銀片(pian)黏接到銀基板(ban)上放入(ru)恒溫干燥箱中(zhong)進行加熱(re)固化,條件為180℃,10min。固(gu)化完(wan)成后將其取出(chu)放于室(shi)溫下自然冷卻(que),冷卻(que)至室溫后進行(xing)性能(neng)測試。
2、黏接(jie)強度測定
儀器:Universal TA質構儀(yi)
探頭:P/TG拉伸(shen)探頭
本實驗通過(guo)固定下方(fang)銀基板,然(ran)后使(shi)用質(zhi)構儀對(dui)上方4mm2 的銀(yin)片施加(jia)一個平行于黏(nian)接面(mian)積的推(tui)力(剪(jian)切力(li))的方(fang)法測試膠對(dui)于銀基(ji)材的黏(nian)接力(li)。測試條件(jian)設置(zhi)如下:
測試模式(shi):壓縮(suo)
測試前速度(du):1mm/s
測試速度:1mm/s
測試后速度:2mm/s
觸發(fā)(fa)力:8g
目標(biao)模式:下壓距離(li)15mm
結果:當銀片從銀基(ji)板上剝離(li)時,記(ji)錄下(xia)剪切(qie)力為N。那么通過(guo)計算可以得(de)到黏(nian)接強度P=N/S,S 為黏(nian)接面積,即4mm2。