[发明专利]叠瓦电池粘接拉力测试样片及其制备方法和测试方法

说明书

本发明涉及一种用于测试叠瓦电池粘接拉力的测试样片，所述测试样片由两小片电池切割片叠瓦重叠形成，其中，两小片电池切割片中的一小片电池切割片的正极主栅线与另一小片电池切割片的负极主栅线重叠并通过导电胶粘剂粘接。本发明还涉及一种用于制备所述测试样片的制备方法以及一种用于测试叠瓦电池粘接拉力的测试方法。

技术领域

本发明涉及一种用于测试叠瓦电池粘接拉力的测试样片、一种用于制备这种测试样片的制备方法以及一种用于测试叠瓦电池粘接拉力的测试方法。具体地，本发明涉及太阳能晶硅叠瓦电池组件封装应用领域，尤其涉及一种叠瓦电池组件中电池与电池通过导电胶粘剂叠瓦互联的粘接拉力的测试方法。

背景技术

随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。

在大力推广和使用太阳能绿色能源的背景下，叠瓦电池组件首先利用小电流低损耗电学原理(叠瓦电池组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得组件功率损耗大大降低。其次通过充分利用电池组件中片间距区域来进行发电，单位面积能量密度高。另外使用了导电胶粘剂替代了常规组件用光伏焊带，由于光伏焊带在整片电池中表现出较高的串联电阻而导电胶粘剂形成电路的行程要远小于使用焊带的方式，从而最终使得叠瓦电池组件成为高效组件的同时户外应用可靠性较常规光伏组件性能表现更优异，例如叠瓦电池组件的小电流特性，从而使得热斑效应对组件的危害得到大大降低。

当前叠瓦电池组件使用导电胶粘剂对电池与电池在主栅线部位进行粘接互联，其中对于串焊完成的电池串需进行粘接拉力测试。

通常，第一种方法是使用叠瓦电池作为配片，当导电胶粘剂通过涂胶设备在配片电池上施胶完成后紧接着使用常规光伏焊带(通常焊带的宽度与电池主栅线宽度值大小一致或略宽0.2mm)精准地粘贴在导电胶粘剂表面上。导电胶粘接连接两种介质的材料，一面是叠瓦电池实体银浆主栅线、另一面是常规光伏焊带(主要成分为Sn60Pb40)。在按照使用的导电胶粘剂推荐的固化条件下完成测试样品固化，固化完成后安装在专用夹具板上并在拉力试验机上按照设定的拉伸速度进行剥离测试从而获得导电胶粘剂在与电池主栅线银浆固化后粘接力大小。

该第一种方法采用新增光伏焊带介质层辅助剥离力测试，由于新增一种含锡和铅成分的光伏焊带从而引入的界面剥离能力大小与导电胶粘剂自身与叠瓦电池实体银浆部分界面剥离力大小关系并非相同。这样存在很大的不确定性，从而使得测试结果与粘接拉力真值偏离较大，不能起到生产质量控制的作用。

第二种方法通常是选用陶瓷作为基板，然后通过涂胶设备在其光洁表面上进行施胶，并且陶瓷基板形成一种特定形状，通常是直径为5mm、高度为10mm大小的类圆柱状。在按照使用的导电胶粘剂推荐的固化条件下完成测试样品固化，固化完成后使用推力机进行测试。通过获得水平方向的剪切力从而评估导电胶粘剂与陶瓷基板固化后粘接拉力的大小。

但是因为陶瓷本身材料表面属性与叠瓦电池表面属性差异大，所以严格意义上来说不能代表或充分反映导电胶粘剂对叠瓦电池实体银浆的粘接拉力大小。

第三种方法是按照使用的导电胶粘剂推荐的固化条件进行叠瓦电池串的制作，待电池串固化完好后再按照叠瓦电池组件封装要求进行制作并获得完好的叠瓦电池组件成品。该组件经过初步光衰预处理后会放置在高低温交变环境试验箱中进行循环测试。通过对比进箱前后叠瓦电池组件在同一测试标准下前后功率的衰减值大小，来评估导电胶粘剂与电池实体银浆固化后粘接拉力的大小。