应用于光伏叠瓦组件有机硅导电胶的制备及其性能研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:weiguolibbbb
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随着光伏叠瓦技术的快速发展,有机硅导电胶作为一种绿色的粘接材料,对光伏组件的发电效率和使用寿命都起到了至关重要的作用。有机硅导电胶具有固化温度温和、生产效率高、对环境友好等优点。但是,有机硅导电胶对喷胶工艺的适应性,以及有机硅导电胶体积电阻率和粘接力的稳定性对其实际应用影响很大。因此,对于光伏叠瓦组件中有机硅导电胶的电性能、粘接性能、工艺性能的研究具有重要的意义。本文首先制备了有机硅导电胶基础底胶,然后以银粉为导电填料制备了有机硅导电胶并研究了其电性能、粘接性能和工艺性能。(1)通过改变卡式催化剂与抑制剂添加量的比例,研究所制备的有机硅导电胶基础底胶样品在不同温度条件下粘度的变化和储存时间。研究结果表明,当催化剂与抑制剂的质量比例为2:1时,有机硅导电胶基础底胶在-15℃条件下存放7个月粘度增加25%,室温条件粘度增大25%需要48 h。经历200 h,500 h热氧老化后,所制备有机硅导电胶基础底胶拉伸强度基本不变,断裂伸长率随着老化时间的增加逐渐降低,硬度增加。(2)以银粉为导电填料制备了有机硅导电胶,研究了导电填料、固化工艺对有机硅导电胶电性能和力学性能的影响。研究结果表明,有机硅导电胶体积电阻率随着银粉尺寸的增大而减小,片状银粉所制备的有机硅导电胶体积电阻率明显比球状的小,有机硅导电胶体积电阻率随着固化温度升高而降低,随着固化时间增加而减小。有机硅导电胶剪切强度随着固化温度升高而增大,随着固化时间延长而增大。当有机硅导电胶的固化工艺条件为160℃,30 min,其体积电阻率为8.0*10-4?·cm,剪切强度为2.2 MPa。(3)研究喷胶工艺参数对有机硅导电胶胶点尺寸和形貌的影响,以及有机硅导电胶的粘度和触变指数对喷胶工艺性能的影响。研究结果显示,喷射阀的开阀时间增加,有机硅导电胶胶点直径变大,胶点间间距变大。送料气压较大时,胶点高度变低,胶点直径增大,单耗增加。随着撞针行程的降低,喷射出胶点的胶点直径变小,胶点高度增高。片状银粉为导电填料制备的有机硅导电胶的粘度比球状银粉的粘度大,片状银粉制备的有机硅导电胶,喷射出胶点的高度较高,形貌不够圆润。球状银粉制备的有机硅导电胶的触变指数相对偏低,随着气相白炭黑用量的增加,有机硅导电胶的触变性增大,当添加量为3 wt.%时,触变指数为4.7。触变指数高的有机硅导电胶,胶点可塑性变强,胶点看起来比较饱满。叠片后,触变指数高的有机硅导电胶的胶点直径较小,可以减小溢胶现象的发生。
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