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焊接拉力也是太阳能电池可靠性测试的重要参数之一,电池电极的焊接性能通过影响串联电阻进而影响组件转换效率,好的焊接性具有低的串联电阻,封装为组件后相应功率损耗较小,组件输出功率高。此外,组件在长期的室外工作期间,串联电阻会逐渐增加,据D.L.King等人的报告[10],由此造成组件输出功率每年减少0.5%,电极的焊接性变差是造成上述衰减的重要因素。 1 实验 实验中使用PbO-SiO2系玻璃粉,将玻璃粉加入相同的银粉和有机载体中,所加入的玻璃粉质量分数分别为:0%、1%、2%、4%和5%,通过三辊研磨机将上述浆料充分混合均匀。使用工业用链式烧结炉在正常电池烧结条件下进行烧结,峰值烧结温度为800℃。测试分为栅线体电阻率测试、接触电阻测试和拉力测试三部分。 1.1栅线体电阻测试 体电阻率测试采用如图3所示的测试图形,使用和工业生产一致的325目(粒径0.045mm)不锈钢丝网制作测试图形。为避免硅片导电性及硅与浆料反应对测试结果的影响,使用氧化铝陶瓷基底代替硅片,丝网印刷图形后经过高温烧结。使用精密电阻仪测试图形两端串联电阻,使用台阶仪测试印刷图形高度,进而计算栅线体电阻率。 图3 电阻测试示意图 1.2接触电阻测试 接触电阻测试采用传输线模型法,该方法是测试金属半导体接触电阻率的经典方法之一 可用于 测试晶体硅太阳能电池银电极和硅基底间接触电阻 的大小。 本实验中使用的测试图形如图4所示,在电池表面印刷间距不同的栅线,烧结后用激光切割隔离测试图形,避免由于扩展电阻造成影响。测试不同栅线间电阻R,则: R=RSheet+2RC 式中:RSheet为所测试栅线间扩散薄层电阻;RC 为栅线与硅之间接触电阻。 通过测试不同间距电阻值R,拟合得到的直线与 X轴交点处的数值为2RC,则RC即为栅线与硅之间的接触电阻。 图4 接触电阻测试示意图 1.3焊接拉力测试 拉力测试使用工业中普遍使用的63-37(Sn-Pb)焊带,采用手动焊接;用180°拉力评价焊带与浆料及硅片间的附着力,测试时以5mm/s速度对焊带进行剥离,每10mm记录一次数值,完成测试后取全部数据平均值。 |