西門子 6DP1210-8BC

沉積并不是光伏制造業(yè)里的新工藝。根據(jù)勒克斯研究，相對于傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷，沉積工具可減少銀的用量達30%，提高轉(zhuǎn)換效率達0.3-0.5%。然而，在過去十年間，銀價上漲了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)尤其是半導體制造業(yè)中的廣泛應用，它正成為取代銀的競爭者。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到其鼎盛時期。

創(chuàng)造新配方

Intrinsiq公司的技術(shù)是使用一種惰氧、高導和可印刷銅，并且不需要在傳統(tǒng)烘箱中烘烤。Intrinsiq公司材料設計工藝創(chuàng)造了包覆顆粒以期控制來自外部基底的相容性、顆?；瘜W性和防腐性。純納米級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，寬帶固化性能仍有待提高。公司報告稱，這樣的結(jié)果是在英國范堡羅實驗室，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算如下：

噴墨計算

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

實際應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，需要具備的耐長期老化性能，包括濕熱、干熱、紫外、風沙沖擊等等，本文從光伏組件用背板耐落砂沖擊實驗說起，告訴你真正的戶外環(huán)境是怎樣的？

我們知道，IEC的標準中并沒有提到光伏組件耐風沙沖擊的相關(guān)要求，并不等于說組件廠商不需要關(guān)注這項指標，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數(shù)十噸，在這種情況下，如果再不對其進行研究，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)注背板耐風沙沖擊的性能，在第九屆CSPV論壇上，天合光能的代表也對其進行了分析。由于IEC中沒有相關(guān)標準，天合以ASTMD968-93為準，研究了砂子對背板外層的影響，了大家的疑惑，同時也對真正的戶外情況進行深入分析，讓與會代表有了更深入的了解。后期如果還碰到IEC中沒有規(guī)定相應標準的情況，希望業(yè)界同仁共同努力，進行更合理，更科學的實驗，得到更可靠、更令人信服的結(jié)果。

背板空氣面落砂實驗

實驗準備：實驗前，先檢查從導管下端落下的砂流，用底部調(diào)整螺釘使裝置從中心直至從護衛(wèi)90°的兩個位置上觀察時，砂束的內(nèi)心正好落在砂流的中心位置上為止。實驗采用的標準石英砂粒徑規(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：在每塊試塊上標出1個圓形區(qū)域，該區(qū)域即為沖擊面積，約0.0005平米（直徑約操作步驟：在每塊試塊上標出1個圓形區(qū)域，該區(qū)域即為沖擊面積，約0.0005平米（直徑約25mm），將試板固定在試驗器上。調(diào)整試板使其標出的圓形區(qū)域正好在導管的中心的下方，將體積的標準砂灌注到漏斗中，打開開關(guān)，使砂通過導管，撞擊到樣板上。安裝在試驗器底部的容器收集落下的砂。重復上述操作，直到耐UV層破壞，有4mm直徑的區(qū)域露出底材，快接近終點時，可以在漏斗中加200mL±2mL的砂。

結(jié)果計算：按公式計算待測樣品的耐磨性：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驗，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驗前/實驗后

我們發(fā)現(xiàn)，A背板在55L落砂實驗后表面耐UV層被完全磨損，而B背板在190L落砂實驗后，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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