技術文(wén)章

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質(zhì)構儀用(yòng)於(yú)有機矽(guī)導(dǎo)電膠黏(nián)接強度(dù)測試(shì)

更新時(shí)間(jiān)：2021-12-17

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半導體(tǐ)界(jiè)麵能(néng)夠產(chǎn)生光伏(fú)效應(yīng)，這就是光(guāng)伏發電(diàn)的(dí)基本原(yuán)理。單塊電池片的發(fā)電量(liáng)很小，因此需要(yào)將(jiāng)許多單(dān)塊(kuài)的電(diàn)池片並聯(lián)或(huò)者串(chuàn)聯形(xíng)成(chéng)組件才(cái)能實現(xiàn)光伏發電的工業價值。傳(chuán)統(tǒng)的方(fāng)式是(shì)使用(yòng)錫(xī)鉛(qiān)焊帶(dài)對光伏組件(jiàn)進行封裝處理(lǐ)，但(dàn)是這(zhè)種方式存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)的局限性：①由於(yú)焊帶(dài)材質與電(diàn)池(chí)片(piàn)材質差異較大，因(yīn)此在陽光(guāng)照射(shè)下熱脹冷縮(suō)的(dí)程(chéng)度(dù)不(bù)同(tóng)，極其容(róng)易(yì)在連接(jiē)處(chǔ)產(chǎn)生應(yīng)力(lì)。由於(yú)應力的(dí)存(cún)在(zài)，電(diàn)池(chí)片厚度不(bù)能太薄(báo)，否則極(jí)易崩裂電池(chí)片。②焊帶不會(huì)產生光伏(fú)效應，因此(cǐ)焊(hàn)帶的(dí)存在會(huì)對(duì)電池片造(zào)成遮(zhē)擋(dǎng)，從(cóng)而降(jiàng)低發(fā)電效(xiào)率(shuài)。③焊(hàn)帶是金(jīn)屬材(cái)料，長期的戶(hù)外使用(yòng)極(jí)易造成(chéng)焊(hàn)帶(dài)的(dí)腐蝕，從而降低(dī)組件的使用(yòng)壽命(mìng)。④焊帶主(zhǔ)要是錫(xī)鉛合(hé)金，在(zài)焊(hàn)接過程(chéng)中(zhōng)由於(yú)高溫會形成(chéng)錫鉛蒸汽，對生產組(zǔ)件(jiàn)的工(gōng)人(rén)造(zào)成(chéng)一(yī)定的(dí)身(shēn)體(tǐ)危(wēi)害。

為(wéi)了解決焊帶(dài)給組(zǔ)件帶來的一係列問題，人(rén)們(mén)開(kāi)始研究無(wú)焊帶的光(guāng)伏組(zǔ)件(jiàn)設(shè)計(jì)。後(hòu)來(lái)使用導電膠(jiāo)黏接疊瓦組件的方(fāng)式(shì)被越(yuè)來越多的應用起來(lái)。而(ér)有(yǒu)機矽膠(jiāo)黏(nián)劑因為其優(yōu)異的(dí)耐老(lǎo)化(huà)性(xìng)能，低模(mó)量膨脹係數小，綠(lǜ)色無汙染等(děng)一係(xì)列(liè)優(yōu)點(diǎn)成(chéng)為(wéi)導(dǎo)電膠體(tǐ)係的(dí)shou選材料。有(yǒu)機(jī)矽膠(jiāo)黏劑自(zì)身不導電，因此需(xū)要(yào)加入(rù)導電(diàn)填料從而賦(fù)予(yú)其導(dǎo)電性能(néng)。由於膠(jiāo)體(tǐ)本身的電(diàn)阻大小(xiǎo)對於光伏組(zǔ)件的(dí)發電(diàn)功率影響(xiǎng)較(jiào)大，因(yīn)此普遍需(xū)要使用金(jīn)屬(shǔ)粉體(tǐ)作為(wéi)導(dǎo)電填料(liào)才能(néng)滿(mǎn)足使用(yòng)需求(qiú)。常用的金屬導電(diàn)粉(fěn)主要有(yǒu)銀(yín)粉，鎳粉(fěn)，鐵(tiě)粉以(yǐ)及銅粉(fěn)等(děng)，而太陽(yáng)能組件使用基本在室外，因此(cǐ)通常選擇(zé)銀(yín)粉作為導電填料(liào)。因為(wéi)銀粉相(xiāng)比(bǐ)於其他金屬不容(róng)易被(bèi)氧化(huà)和腐蝕，且銀(yín)的(dí)氧化物導(dǎo)電性(xìng)良(liáng)好，其(qí)他幾種(zhǒng)金(jīn)屬的(dí)氧化(huà)物基(jī)本不導電。但(dàn)是銀粉(fěn)的成(chéng)本(běn)較高(gāo)，因(yīn)此(cǐ)如果(guǒ)能夠在滿足(zú)導電性(xìng)能的(dí)基礎(chǔ)上(shàng)降低銀(yín)粉用量，那麼(mó)導(dǎo)電(diàn)膠(jiāo)的成(chéng)本(běn)就能(néng)大(dà)幅降(jiàng)低。目前普遍(biàn)認為(wéi)導電膠的體(tǐ)積(jī)電阻(zǔ)率需要小(xiǎo)於(yú)1×10-3Ω.cm 才(cái)能(néng)夠(gòu)滿(mǎn)足(zú)光(guāng)伏組件的使(shǐ)用要(yào)求(qiú)。目前市麵上(shàng)大多數導(dǎo)電(diàn)膠(jiāo)的體(tǐ)積(jī)電阻率為(wéi)了達(dá)到(dào)上(shàng)述要求，通常銀含量(liáng)在75%-85%。

1，樣(yàng)品(pǐn)準備(bèi)

導(dǎo)電膠主要是將(jiāng)一塊(kuài)電(diàn)池片的正(zhèng)銀柵(zhà)綫(xiàn)與另(lìng)一塊(kuài)電(diàn)池片的背(bèi)銀(yín)柵綫黏接到一起，因此(cǐ)膠體的黏(nián)接(jiē)基(jī)材(cái)主(zhǔ)要為(wéi)金屬(shǔ)銀(yín)。本(běn)實驗將2mm×2mm 的銀片黏接到銀(yín)基(jī)板(bǎn)上放入(rù)恒(héng)溫幹燥箱(xiāng)中進行加(jiā)熱(rè)固化，條件(jiàn)為180℃，10min。固(gù)化完(wán)成(chéng)後將(jiāng)其(qí)取出(chū)放於室(shì)溫下自然冷(lěng)卻(què)，冷卻至(zhì)室溫後進行(háng)性(xìng)能測(cè)試。

2，黏(nián)接強(qiáng)度測定(dìng)

儀(yí)器：Universal TA質(zhì)構儀

探(tàn)頭(tóu)：P/TG拉伸探頭

本(běn)實(shí)驗通過固定下方(fāng)銀基板(bǎn)，然(rán)後(hòu)使(shǐ)用質構儀(yí)對上(shàng)方(fāng)4mm²的銀(yín)片(piàn)施加(jiā)一(yī)個(gè)平行於黏接麵積的推(tuī)力（剪(jiǎn)切(qiē)力）的(dí)方(fāng)法測試(shì)膠(jiāo)對(duì)於銀(yín)基材(cái)的(dí)黏接(jiē)力。測試條件(jiàn)設置如(rú)下(xià)：

測(cè)試模(mó)式(shì)：壓縮

測(cè)試前(qián)速(sù)度：1mm/s

測試(shì)速度(dù)：1mm/s

測試(shì)後速度(dù)：2mm/s

觸發(fā)力：8g

目標模式(shì)：下壓距(jù)離(lí)15mm

結果(guǒ)：當銀(yín)片(piàn)從銀(yín)基板上剝(bāo)離時，記錄(lù)下剪切(qiē)力(lì)為N。那麼通過計(jì)算(suàn)可(kě)以(yǐ)得(dé)到黏(nián)接強度P=N/S，S 為(wéi)黏接麵積(jī)，即(jí)4mm²。