質(zhi)構(gou)儀用於有(you)機矽導(dao)電膠(jiao)黏(nian)接(jie)強度(du)測試(shi)

半導體(ti)界面能(neng)夠(gou)產(chan)生(sheng)光伏效(xiao)應，這就是光伏發電(dian)的(de)基本(ben)原理。單塊(kuai)電池片(pian)的(de)發電(dian)量很(hen)小，因此(ci)需(xu)要將許多單塊(kuai)的電池(chi)片(pian)並(bing)聯或者(zhe)串聯形(xing)成組(zu)件(jian)才(cai)能(neng)實(shi)現光伏發電(dian)的(de)工(gong)業價值。傳統(tong)的方(fang)式是使用錫(xi)鉛焊(han)帶(dai)對(dui)光伏組件(jian)進(jin)行封裝(zhuang)處(chu)理，但(dan)是這種方(fang)式存(cun)在(zai)很(hen)大(da)的(de)局限性(xing)：①由於焊(han)帶(dai)材(cai)質與電池(chi)片(pian)材(cai)質差異較(jiao)大(da)，因(yin)此(ci)在(zai)陽光照(zhao)射下(xia)熱脹(zhang)冷縮的程(cheng)度(du)不同(tong)，極其容易在(zai)連(lian)接(jie)處(chu)產生(sheng)應力(li)。由於應力(li)的存(cun)在，電(dian)池(chi)片(pian)厚度(du)不能(neng)太薄(bo)，否則極易崩裂(lie)電(dian)池(chi)片(pian)。②焊(han)帶(dai)不(bu)會產(chan)生光伏效(xiao)應，因(yin)此(ci)焊(han)帶(dai)的(de)存在(zai)會對(dui)電池(chi)片(pian)造成遮擋，從而(er)降(jiang)低(di)發電(dian)效(xiao)率。③焊(han)帶(dai)是金(jin)屬材(cai)料(liao)，長(chang)期(qi)的(de)戶(hu)外使用(yong)極易造成焊(han)帶(dai)的(de)腐蝕，從(cong)而降(jiang)低(di)組件(jian)的(de)使用壽(shou)命(ming)。④焊(han)帶(dai)主要是錫(xi)鉛合金(jin)，在焊(han)接(jie)過程(cheng)中由於高(gao)溫(wen)會(hui)形(xing)成錫(xi)鉛蒸汽(qi)，對(dui)生產(chan)組(zu)件(jian)的(de)工人(ren)造成壹定的身(shen)體(ti)危害。

為了(le)解決(jue)焊(han)帶(dai)給(gei)組件(jian)帶(dai)來(lai)的壹系(xi)列問(wen)題，人(ren)們(men)開(kai)始(shi)研究(jiu)無(wu)焊(han)帶(dai)的(de)光伏組件(jian)設(she)計(ji)。後(hou)來(lai)使用導(dao)電(dian)膠黏(nian)接(jie)疊瓦組(zu)件(jian)的(de)方(fang)式被越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的應用(yong)起來(lai)。而有(you)機矽膠(jiao)黏(nian)劑因(yin)為其優異(yi)的耐(nai)老化(hua)性(xing)能(neng)，低(di)模量膨(peng)脹系(xi)數小，綠色(se)無(wu)汙染等(deng)壹系(xi)列優點(dian)成為(wei)導電膠體(ti)系(xi)的shou選材料。有(you)機矽膠(jiao)黏(nian)劑自(zi)身(shen)不導電(dian)，因(yin)此(ci)需(xu)要加入導電填料(liao)從而賦予(yu)其導電性(xing)能(neng)。由於膠(jiao)體(ti)本身(shen)的電阻(zu)大(da)小對(dui)於光伏組件(jian)的(de)發電(dian)功(gong)率影(ying)響較(jiao)大(da)，因(yin)此(ci)普(pu)遍(bian)需(xu)要使用金(jin)屬粉(fen)體(ti)作為導電填料(liao)才能(neng)滿(man)足使(shi)用(yong)需(xu)求。常用(yong)的(de)金(jin)屬導(dao)電(dian)粉(fen)主要有(you)銀粉、鎳(nie)粉、鐵(tie)粉(fen)以(yi)及銅粉等，而(er)太陽能(neng)組(zu)件(jian)使(shi)用基本(ben)在室(shi)外，因此(ci)通常選(xuan)擇(ze)銀粉作為導(dao)電(dian)填料(liao)。因為銀粉相比(bi)於其他金(jin)屬不(bu)容(rong)易被氧化(hua)和腐蝕，且銀的氧化(hua)物(wu)導(dao)電性(xing)良(liang)好(hao)，其他幾種金(jin)屬的(de)氧化(hua)物(wu)基本(ben)不導電(dian)。但(dan)是銀粉的成本(ben)較(jiao)高，因(yin)此(ci)如果能(neng)夠(gou)在(zai)滿(man)足導(dao)電(dian)性(xing)能(neng)的(de)基礎(chu)上降(jiang)低(di)銀粉用量，那麽(me)導(dao)電膠的成本就能(neng)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)。目前(qian)普(pu)遍(bian)認為導(dao)電(dian)膠(jiao)的(de)體(ti)積電阻率需(xu)要小於1×10-3Ω.cm 才(cai)能(neng)夠(gou)滿(man)足光伏組件(jian)的(de)使用要(yao)求(qiu)。目前(qian)市面上大(da)多(duo)數導電膠的體(ti)積電阻率為(wei)了(le)達到(dao)上述要(yao)求(qiu)，通常銀含量在(zai)75%-85%。

1、樣(yang)品(pin)準(zhun)備

導電膠主要是將壹塊(kuai)電池片(pian)的(de)正銀柵線與另壹塊(kuai)電池片(pian)的(de)背銀柵線黏(nian)接(jie)到(dao)壹起，因此(ci)膠(jiao)體(ti)的黏(nian)接(jie)基材(cai)主要為(wei)金(jin)屬銀。本實(shi)驗將(jiang)2mm×2mm 的(de)銀片(pian)黏(nian)接(jie)到(dao)銀基板(ban)上放入(ru)恒(heng)溫(wen)幹(gan)燥(zao)箱(xiang)中進(jin)行加熱固(gu)化(hua)，條(tiao)件(jian)為(wei)180℃，10min。固(gu)化(hua)完(wan)成(cheng)後(hou)將(jiang)其取出放於室(shi)溫(wen)下(xia)自(zi)然(ran)冷卻，冷卻至室(shi)溫(wen)後(hou)進(jin)行性(xing)能(neng)測試(shi)。

2、黏(nian)接(jie)強度(du)測定

儀器：Universal TA質(zhi)構(gou)儀

探(tan)頭(tou)：P/TG拉(la)伸(shen)探(tan)頭(tou)

本實(shi)驗通過(guo)固(gu)定下方(fang)銀基板(ban)，然(ran)後(hou)使(shi)用質(zhi)構(gou)儀對(dui)上方(fang)4mm² 的銀片(pian)施(shi)加壹個平行於黏(nian)接(jie)面積的推(tui)力(li)（剪切力）的(de)方(fang)法測試(shi)膠(jiao)對(dui)於銀基材(cai)的黏(nian)接(jie)力。測試(shi)條(tiao)件(jian)設(she)置(zhi)如下：

測試(shi)模式：壓(ya)縮

測試(shi)前(qian)速度(du)：1mm/s

測試(shi)速度(du)：1mm/s

測試(shi)後(hou)速度(du)：2mm/s

觸(chu)發力(li)：8g

目標(biao)模式：下(xia)壓(ya)距(ju)離(li)15mm

結果：當銀片(pian)從(cong)銀基板(ban)上剝離(li)時，記(ji)錄下(xia)剪切力為(wei)N。那麽(me)通過(guo)計(ji)算(suan)可以(yi)得到(dao)黏(nian)接(jie)強度(du)P=N/S，S 為黏(nian)接(jie)面積，即4mm²。