技術(shù)(shu)文章
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質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于有(you)機(jī)硅導(dǎo)電膠黏(nian)接強(qiáng)(qiang)度測(cè)(ce)試
半導(dǎo)(dao)體界面能(neng)夠產(chǎn)生(sheng)光伏效應(yīng),這(zhe)就是光伏發(fā)電(dian)的基本原理(li)。單塊電池(chi)片的發(fā)(fa)電量很(hen)小,因此需(xu)要將許多(duo)單塊(kuai)的電池(chi)片并(bing)聯(lián)或者串(chuan)聯(lián)形成組(zu)件才能實(shí)現(xiàn)光(guang)伏發(fā)電(dian)的工業(yè)(ye)價(jià)值。傳統(tǒng)的方(fang)式是使(shi)用錫(xi)鉛焊帶對(duì)(dui)光伏組(zu)件進(jìn)行(xing)封裝處理,但(dan)是這種(zhong)方式存在很(hen)大的局限性(xing):①由于焊帶(dai)材質(zhì)與電池片(pian)材質(zhì)差異(yi)較大,因此在(zai)陽(yáng)光照(zhao)射下熱脹(zhang)冷縮(suo)的程度不同,極(ji)其容易在連接(jie)處產(chǎn)(chan)生應(yīng)(ying)力。由于應(yīng)力(li)的存(cun)在,電(dian)池片(pian)厚度不能太薄(bao),否則極(ji)易崩裂(lie)電池片。②焊(han)帶不會(huì)產(chǎn)(chan)生光(guang)伏效應(yīng)(ying),因此焊帶的存(cun)在會(huì)對(duì)電池片(pian)造成遮擋(dang),從而降低(di)發(fā)電效(xiao)率。③焊帶是金屬(shu)材料,長(zhǎng)(zhang)期的戶外使用(yong)極易造成(cheng)焊帶的(de)腐蝕,從(cong)而降低(di)組件的使用(yong)壽命。④焊帶主要(yao)是錫鉛合金(jin),在焊接過(guò)程中(zhong)由于高溫會(huì)形(xing)成錫鉛(qian)蒸汽,對(duì)(dui)生產(chǎn)組件的(de)工人造(zao)成一定的(de)身體危害(hai)。
為了解決焊(han)帶給組件(jian)帶來(lái)的一系(xi)列問(wèn)(wen)題,人們開(kāi)(kai)始研究(jiu)無(wú)焊帶(dai)的光伏(fu)組件(jian)設(shè)計(jì)。后(hou)來(lái)使用(yong)導(dǎo)電膠黏(nian)接疊瓦組(zu)件的方式被(bei)越來(lái)越多的應(yīng)(ying)用起來(lái)。而有機(jī)(ji)硅膠黏劑(ji)因?yàn)槠?qi)優(yōu)異的(de)耐老化性能,低(di)模量膨脹(zhang)系數(shù)小,綠色(se)無(wú)污染等(deng)一系(xi)列優(yōu)(you)點(diǎn)成為導(dǎo)電(dian)膠體系的shou選(xuan)材料(liao)。有機(jī)硅膠黏劑(ji)自身不導(dǎo)(dao)電,因此需要(yao)加入(ru)導(dǎo)電填料從而(er)賦予其(qi)導(dǎo)電性能。由(you)于膠體本身(shen)的電阻大小對(duì)(dui)于光伏組件的(de)發(fā)電功率影響(xiang)較大(da),因此普遍需要(yao)使用金(jin)屬粉體(ti)作為(wei)導(dǎo)電(dian)填料才能(neng)滿足使用(yong)需求(qiu)。常用的金(jin)屬導(dǎo)電(dian)粉主要有(you)銀粉、鎳粉、鐵(tie)粉以及銅粉(fen)等,而太陽(yáng)(yang)能組件(jian)使用基本在(zai)室外,因此通(tong)常選擇銀(yin)粉作(zuo)為導(dǎo)電填料(liao)。因?yàn)?wei)銀粉(fen)相比于其(qi)他金屬不(bu)容易被氧化和(he)腐蝕,且銀的氧(yang)化物導(dǎo)電(dian)性良好,其他(ta)幾種金(jin)屬的(de)氧化(hua)物基本(ben)不導(dǎo)電。但是銀(yin)粉的成(cheng)本較高,因(yin)此如果能夠在滿足導(dǎo)電性(xing)能的基礎(chǔ)上降(jiang)低銀粉用量(liang),那么(me)導(dǎo)電膠的成本(ben)就能大(da)幅降低。目(mu)前普遍認(rèn)(ren)為導(dǎo)電膠(jiao)的體積電阻(zu)率需要(yao)小于1×10-3Ω.cm 才能(neng)夠滿足(zu)光伏(fu)組件的使用要(yao)求。目(mu)前市(shi)面上(shang)大多數(shù)導(dǎo)電(dian)膠的體積電(dian)阻率為了達(dá)(da)到上(shang)述要(yao)求,通(tong)常銀含(han)量在75%-85%。
1、樣品準(zhǔn)備(bei)
導(dǎo)電膠主(zhu)要是將一塊電(dian)池片的(de)正銀柵線與另(ling)一塊(kuai)電池片的背銀(yin)柵線黏接(jie)到一起,因此(ci)膠體的黏接基(ji)材主要(yao)為金屬銀(yin)。本實(shí)(shi)驗(yàn)將2mm×2mm 的(de)銀片(pian)黏接到銀基(ji)板上放入(ru)恒溫干燥(zao)箱中(zhong)進(jìn)行(xing)加熱固(gu)化,條件為(wei)180℃,10min。固化完成(cheng)后將其取出放(fang)于室溫(wen)下自然冷卻,冷(leng)卻至室溫后進(jìn)(jin)行性能測(cè)試。
2、黏接(jie)強(qiáng)度測(cè)(ce)定
儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)
探頭:P/TG拉伸探(tan)頭
本實(shí)(shi)驗(yàn)通過(guò)固(gu)定下方銀基板(ban),然后使(shi)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)(dui)上方(fang)4mm2 的銀片施加一(yi)個(gè)平(ping)行于黏接(jie)面積的(de)推力(剪(jian)切力)的方法(fa)測(cè)試膠(jiao)對(duì)于銀(yin)基材的黏(nian)接力。測(cè)(ce)試條件設(shè)置如(ru)下:
測(cè)試模式:壓(ya)縮
測(cè)試前速度(du):1mm/s
測(cè)試速度:1mm/s
測(cè)試后速(su)度:2mm/s
觸發(fā)力:8g
目標(biāo)模式(shi):下壓(ya)距離15mm
結(jié)果:當(dāng)銀(yin)片從銀基(ji)板上剝離時(shí)(shi),記錄下(xia)剪切(qie)力為N。那(na)么通過(guò)計(jì)(ji)算可以得到(dao)黏接(jie)強(qiáng)度P=N/S,S 為黏接面積(ji),即4mm2。