技術(shù)文章
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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)有機硅導(dǎo)(dao)電膠黏接(jie)強度測試
半導(dǎo)體界(jie)面能夠(gou)產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng)(ying),這就(jiu)是光伏發(fā)(fa)電的基本原理(li)。單塊(kuai)電池片的發(fā)電(dian)量很小,因此需(xu)要將許多單(dan)塊的(de)電池片并聯(lián)或(huo)者串(chuan)聯(lián)形(xing)成組件才(cai)能實現(xiàn)(xian)光伏(fu)發(fā)電(dian)的工業(yè)價(jia)值。傳統(tǒng)的方式(shi)是使用錫鉛(qian)焊帶對光伏組(zu)件進行封(feng)裝處理,但(dan)是這種(zhong)方式存在很(hen)大的(de)局限性:①由于焊(han)帶材質(zhì)與(yu)電池片(pian)材質(zhì)差異較(jiao)大,因(yin)此在陽(yang)光照射下(xia)熱脹冷(leng)縮的程度(du)不同,極其容易(yi)在連接處產(chǎn)生(sheng)應(yīng)力。由于(yu)應(yīng)力的存在(zai),電池片厚(hou)度不能太(tai)薄,否則(ze)極易崩裂電池(chi)片。②焊帶不會(hui)產(chǎn)生光伏效應(yīng)(ying),因此焊(han)帶的存在(zai)會對電池片(pian)造成遮(zhe)擋,從而(er)降低(di)發(fā)電效率(lv)。③焊帶(dai)是金屬(shu)材料,長(zhang)期的戶外使(shi)用極易造成焊(han)帶的腐蝕,從而(er)降低組件的(de)使用(yong)壽命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合(he)金,在焊接過程(cheng)中由于(yu)高溫會形成(cheng)錫鉛蒸(zheng)汽,對(dui)生產(chǎn)組件的(de)工人造(zao)成一(yi)定的(de)身體危害。
為了解決(jue)焊帶給組件(jian)帶來的(de)一系列問(wen)題,人們開(kai)始研究無焊帶(dai)的光伏組(zu)件設(shè)(she)計。后來使用導(dǎo)(dao)電膠黏接疊(die)瓦組件(jian)的方式被(bei)越來越多的應(yīng)(ying)用起來。而(er)有機硅(gui)膠黏劑因(yin)為其優(yōu)異的耐(nai)老化(hua)性能,低模量(liang)膨脹系數(shù)(shu)小,綠(lv)色無(wu)污染等一(yi)系列優(yōu)點(dian)成為(wei)導(dǎo)電(dian)膠體系的shou選(xuan)材料。有機(ji)硅膠黏劑自身(shen)不導(dǎo)電,因此需(xu)要加入導(dǎo)電(dian)填料從而(er)賦予其導(dǎo)電性(xing)能。由于(yu)膠體本身(shen)的電阻(zu)大小對(dui)于光伏組(zu)件的發(fā)(fa)電功率影響較(jiao)大,因此普遍(bian)需要使用(yong)金屬(shu)粉體作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料才能(neng)滿足使(shi)用需求。常用(yong)的金屬(shu)導(dǎo)電粉(fen)主要有(you)銀粉、鎳粉、鐵(tie)粉以及銅粉(fen)等,而(er)太陽能組件使(shi)用基(ji)本在室外,因此(ci)通常選(xuan)擇銀(yin)粉作為導(dǎo)(dao)電填料。因為(wei)銀粉相(xiang)比于其(qi)他金屬不(bu)容易被氧(yang)化和腐(fu)蝕,且銀的氧(yang)化物導(dǎo)電性良(liang)好,其(qi)他幾種(zhong)金屬的(de)氧化物基(ji)本不導(dǎo)電。但是(shi)銀粉的成本較(jiao)高,因此如(ru)果能(neng)夠在滿足導(dǎo)電(dian)性能(neng)的基(ji)礎(chǔ)上降低銀粉(fen)用量,那么(me)導(dǎo)電膠的(de)成本就能大幅(fu)降低。目前普(pu)遍認(ren)為導(dǎo)(dao)電膠的體(ti)積電阻率(lv)需要小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿(man)足光(guang)伏組件(jian)的使用要求。目(mu)前市面上大(da)多數(shù)導(dǎo)電膠的(de)體積電阻率為(wei)了達到(dao)上述要求,通(tong)常銀含量(liang)在75%-85%。
1、樣品(pin)準備
導(dǎo)電膠主要(yao)是將一塊電池(chi)片的正銀柵(zha)線與另一(yi)塊電池(chi)片的背銀柵線(xian)黏接(jie)到一(yi)起,因此膠體的(de)黏接基(ji)材主(zhu)要為(wei)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(gan)燥箱(xiang)中進(jin)行加(jia)熱固化,條件(jian)為180℃,10min。固(gu)化完成后將(jiang)其取(qu)出放于室溫(wen)下自然冷卻,冷(leng)卻至室溫(wen)后進行(xing)性能測試。
2、黏接強度測(ce)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實(shi)驗通(tong)過固(gu)定下方銀基(ji)板,然(ran)后使用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對上方(fang)4mm2 的銀(yin)片施加一個(ge)平行于(yu)黏接面(mian)積的推(tui)力(剪切力)的方(fang)法測試(shi)膠對于銀基材(cai)的黏接力。測(ce)試條件(jian)設(shè)置如下:
測試模式:壓縮(suo)
測試前速度:1mm/s
測試(shi)速度(du):1mm/s
測試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標模式(shi):下壓距離15mm
結(jié)果:當銀片從銀基(ji)板上(shang)剝離時,記錄(lu)下剪切力為(wei)N。那么(me)通過計算可(ke)以得(de)到黏接強度(du)P=N/S,S 為黏(nian)接面積,即4mm2。