Koyo F4-16DA-2

沉積并不是光伏制造業(yè)里的新工藝。根據(jù)勒克斯研究，相對(duì)于傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷，沉積工具可減少銀的用量達(dá)30%，提高轉(zhuǎn)換效率達(dá)0.3-0.5%。然而，在過去十年間，銀價(jià)上漲了6倍，迫使光伏制造商盡量減少了銀用量。勒克斯研究表明，由于銅的低成本和在電子工業(yè)尤其是半導(dǎo)體制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，它正成為取代銀的競(jìng)爭(zhēng)者。然而，由于其性能和耐久性的原因，銅基配方中的限制尚未達(dá)到其鼎盛時(shí)期。

創(chuàng)造新配方

Intrinsiq公司的技術(shù)是使用一種惰氧、高導(dǎo)和可印刷銅，并且不需要在傳統(tǒng)烘箱中烘烤。Intrinsiq公司材料設(shè)計(jì)工藝創(chuàng)造了包覆顆粒以期控制來自外部基底的相容性、顆?；瘜W(xué)性和防腐性。純納米級(jí)金屬顆粒包覆了專有涂層以防止氣體腐蝕。該公司表示，涂層可使顆粒有效分散在油墨中，使印刷過程相對(duì)簡單。屏幕膠由微米銅和納米銅混合而成，粘合劑也在流變性和粘附性方面進(jìn)行了優(yōu)化。

噴墨油墨和屏幕膠可以有效地在各種基底上印刷。用噴墨塊銅的光子固化技術(shù)可以使電阻值增加近5倍，屏幕膠的激光固化是電阻率提升了4倍－－盡管該公司承認(rèn)，寬帶固化性能仍有待提高。公司報(bào)告稱，這樣的結(jié)果是在英國范堡羅實(shí)驗(yàn)室，通過激光燒結(jié)在玻璃上絲網(wǎng)印刷圖像得到的。

塊銅的電阻率計(jì)算如下：

l將燒結(jié)條印刷在玻璃上并燒結(jié)

l用接觸輪廓確定燒結(jié)條的寬度和高度 塊銅的電阻率計(jì)算如下：

l將燒結(jié)條印刷在玻璃上并燒結(jié)

l用接觸輪廓確定燒結(jié)條的寬度和高度

l電阻率=電阻×截面積/長度

l塊銅電阻率=1.68×10-6Ω˙cm

l塊銅系數(shù)=電阻率/塊銅電阻率

Intrinsiq公司的銅基油墨電阻性能計(jì)算如下：

噴墨計(jì)算

l尺寸：寬1050μ×高1.25μ×長95mm

lPEL噴墨打印紙電阻=10Ω

l電阻率=1.38×10-5Ω˙cm

l塊銅系數(shù)=8.2×塊銅電阻率

絲網(wǎng)印刷計(jì)算

l尺寸：寬958μ×高34.2μ×長48mm

lHP宣傳紙電阻=0.8Ω

l電阻率=5.46×10-5Ω˙cm

l塊銅系數(shù)=32.5×塊銅電阻率

實(shí)際應(yīng)用的銅太陽電池背板主要分為含氟背板和不含氟背板兩大類，其中含氟背板根據(jù)其含氟結(jié)構(gòu)又可分為氟薄膜（如PVF、PVDF等）和氟涂層（如改性PTFE、FEVE等）。無論是氟薄膜還是氟涂層，都需要保證太陽電池組件在戶外使用25年，因此，背板在戶外直接與環(huán)境大面積接觸時(shí)，需要具備的耐長期老化性能，包括濕熱、干熱、紫外、風(fēng)沙沖擊等等，本文從光伏組件用背板耐落砂沖擊實(shí)驗(yàn)說起，告訴你真正的戶外環(huán)境是怎樣的？

我們知道，IEC的標(biāo)準(zhǔn)中并沒有提到光伏組件耐風(fēng)沙沖擊的相關(guān)要求，并不等于說組件廠商不需要關(guān)注這項(xiàng)指標(biāo)，以中國新疆塔克拉瑪干沙漠為例，年均輸沙量在數(shù)噸，沙漠中心地區(qū)年均輸沙量甚至高達(dá)數(shù)十噸，在這種情況下，如果再不對(duì)其進(jìn)行研究，想必電站業(yè)主也不放心吧。

現(xiàn)在，越來越多的組件廠商開始關(guān)注背板耐風(fēng)沙沖擊的性能，在第九屆CSPV論壇上，天合光能的代表也對(duì)其進(jìn)行了分析。由于IEC中沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，天合以ASTMD968-93為準(zhǔn)，研究了砂子對(duì)背板外層的影響，了大家的疑惑，同時(shí)也對(duì)真正的戶外情況進(jìn)行深入分析，讓與會(huì)代表有了更深入的了解。后期如果還碰到IEC中沒有規(guī)定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的情況，希望業(yè)界同仁共同努力，進(jìn)行更合理，更科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，得到更可靠、更令人信服的結(jié)果。

背板空氣面落砂實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)前，先檢查從導(dǎo)管下端落下的砂流，用底部調(diào)整螺釘使裝置從中心直至從護(hù)衛(wèi)90°的兩個(gè)位置上觀察時(shí)，砂束的內(nèi)心正好落在砂流的中心位置上為止。實(shí)驗(yàn)采用的標(biāo)準(zhǔn)石英砂粒徑規(guī)格在600-850um（其中粒徑小于600um的不超過5%，大于850um的不超過15%），一次倒入量以2000mL±10mL數(shù)量為宜，流出速度為21-23.5s內(nèi)流出2L。

圖1落砂耐磨儀器結(jié)構(gòu)示意圖

操作步驟：在每塊試塊上標(biāo)出1個(gè)圓形區(qū)域，該區(qū)域即為沖擊面積，約0.0005平米（直徑約操作步驟：在每塊試塊上標(biāo)出1個(gè)圓形區(qū)域，該區(qū)域即為沖擊面積，約0.0005平米（直徑約25mm），將試板固定在試驗(yàn)器上。調(diào)整試板使其標(biāo)出的圓形區(qū)域正好在導(dǎo)管的中心的下方，將體積的標(biāo)準(zhǔn)砂灌注到漏斗中，打開開關(guān)，使砂通過導(dǎo)管，撞擊到樣板上。安裝在試驗(yàn)器底部的容器收集落下的砂。重復(fù)上述操作，直到耐UV層破壞，有4mm直徑的區(qū)域露出底材，快接近終點(diǎn)時(shí)，可以在漏斗中加200mL±2mL的砂。

結(jié)果計(jì)算：按公式計(jì)算待測(cè)樣品的耐磨性：A=V/T

式中：A耐磨性，單位為升每微米（L/um）

V磨料使用量，單位為升（L）

T耐UV層厚度，單位為微米（um）

結(jié)果取兩次平行測(cè)定的算術(shù)平均值，保留一位小數(shù)。

我們選取了兩家背板廠商的背板做了上述實(shí)驗(yàn)，分別記為A和B，結(jié)果如下表所示。

背板廠商空氣面厚度砂子用量實(shí)驗(yàn)前/實(shí)驗(yàn)后

我們發(fā)現(xiàn)，A背板在55L落砂實(shí)驗(yàn)后表面耐UV層被完全磨損，而B背板在190L落砂實(shí)驗(yàn)后，表面耐UV層依然存在。意味著B背板比A背板更好嗎？

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