[發明專利]疊瓦電池粘接拉力測試樣片及其制備方法和測試方法

在審

• 申請號: 201810323795.8
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108335992A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 孫俊;周福深;尹丙偉
• 申請（專利權）人: 成都曄凡科技有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L31/05
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 劉迎春;王菲

本發明涉及一種用于測試疊瓦電池粘接拉力的測試樣片，所述測試樣片由兩小片電池切割片疊瓦重疊形成，其中，兩小片電池切割片中的一小片電池切割片的正極主柵線與另一小片電池切割片的負極主柵線重疊并通過導電膠粘劑粘接。本發明還涉及一種用于制備所述測試樣片的制備方法以及一種用于測試疊瓦電池粘接拉力的測試方法。

技術領域

本發明涉及一種用于測試疊瓦電池粘接拉力的測試樣片、一種用于制備這種測試樣片的制備方法以及一種用于測試疊瓦電池粘接拉力的測試方法。具體地，本發明涉及太陽能晶硅疊瓦電池組件封裝應用領域，尤其涉及一種疊瓦電池組件中電池與電池通過導電膠粘劑疊瓦互聯的粘接拉力的測試方法。

背景技術

隨著全球煤炭、石油、天然氣等常規化石能源消耗速度加快，生態環境不斷惡化，特別是溫室氣體排放導致日益嚴峻的全球氣候變化，人類社會的可持續發展已經受到嚴重威脅。世界各國紛紛制定各自的能源發展戰略，以應對常規化石能源資源的有限性和開發利用帶來的環境問題。太陽能憑借其可靠性、安全性、廣泛性、長壽性、環保性、資源充足性的特點已成為最重要的可再生能源之一，有望成為未來全球電力供應的主要支柱。

在大力推廣和使用太陽能綠色能源的背景下，疊瓦電池組件首先利用小電流低損耗電學原理(疊瓦電池組件功率損耗與工作電流的平方成正比例關系)從而使得組件功率損耗大大降低。其次通過充分利用電池組件中片間距區域來進行發電，單位面積能量密度高。另外使用了導電膠粘劑替代了常規組件用光伏焊帶，由于光伏焊帶在整片電池中表現出較高的串聯電阻而導電膠粘劑形成電路的行程要遠小于使用焊帶的方式，從而最終使得疊瓦電池組件成為高效組件的同時戶外應用可靠性較常規光伏組件性能表現更優異，例如疊瓦電池組件的小電流特性，從而使得熱斑效應對組件的危害得到大大降低。

當前疊瓦電池組件使用導電膠粘劑對電池與電池在主柵線部位進行粘接互聯，其中對于串焊完成的電池串需進行粘接拉力測試。

通常，第一種方法是使用疊瓦電池作為配片，當導電膠粘劑通過涂膠設備在配片電池上施膠完成后緊接著使用常規光伏焊帶(通常焊帶的寬度與電池主柵線寬度值大小一致或略寬0.2mm)精準地粘貼在導電膠粘劑表面上。導電膠粘接連接兩種介質的材料，一面是疊瓦電池實體銀漿主柵線、另一面是常規光伏焊帶(主要成分為Sn60Pb40)。在按照使用的導電膠粘劑推薦的固化條件下完成測試樣品固化，固化完成后安裝在專用夾具板上并在拉力試驗機上按照設定的拉伸速度進行剝離測試從而獲得導電膠粘劑在與電池主柵線銀漿固化后粘接力大小。

該第一種方法采用新增光伏焊帶介質層輔助剝離力測試，由于新增一種含錫和鉛成分的光伏焊帶從而引入的界面剝離能力大小與導電膠粘劑自身與疊瓦電池實體銀漿部分界面剝離力大小關系并非相同。這樣存在很大的不確定性，從而使得測試結果與粘接拉力真值偏離較大，不能起到生產質量控制的作用。

第二種方法通常是選用陶瓷作為基板，然后通過涂膠設備在其光潔表面上進行施膠，并且陶瓷基板形成一種特定形狀，通常是直徑為5mm、高度為10mm大小的類圓柱狀。在按照使用的導電膠粘劑推薦的固化條件下完成測試樣品固化，固化完成后使用推力機進行測試。通過獲得水平方向的剪切力從而評估導電膠粘劑與陶瓷基板固化后粘接拉力的大小。

但是因為陶瓷本身材料表面屬性與疊瓦電池表面屬性差異大，所以嚴格意義上來說不能代表或充分反映導電膠粘劑對疊瓦電池實體銀漿的粘接拉力大小。

第三種方法是按照使用的導電膠粘劑推薦的固化條件進行疊瓦電池串的制作，待電池串固化完好后再按照疊瓦電池組件封裝要求進行制作并獲得完好的疊瓦電池組件成品。該組件經過初步光衰預處理后會放置在高低溫交變環境試驗箱中進行循環測試。通過對比進箱前后疊瓦電池組件在同一測試標準下前后功率的衰減值大小，來評估導電膠粘劑與電池實體銀漿固化后粘接拉力的大小。