焊帶腐蝕黃變分析.ppt

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1、組件材料中匯流條黃變何星偉2010-8-26Allrightsreserved.Allrightsreserved.相關(guān)背景試驗設(shè)計與SEM結(jié)果分析主要內(nèi)容01相關(guān)背景Allrightsreserved.光伏涂錫焊帶的種類和性質(zhì)匯流條黃變對組件性能的影響41.1光伏涂錫焊帶的種類和性質(zhì)涂錫光伏焊帶一般是采用浸鍍法在銅基材上鍍覆一層錫基合金。根據(jù)鍍層錫基合金的成份不同，其性質(zhì)會有變化，可以分為很多種類。機械性能導(dǎo)電性能可焊接性ROHS指令無鉛焊帶有鉛焊帶互連條和匯流條光伏涂錫焊帶作為連接電池片和收集載流子的載體，對組件的整

2、體性能有很大的影響。按作用分為互連條和匯流條兩種?；ミB條：連接電池片和收集載流子的導(dǎo)體，寬度要求與主柵線一致，首先保證其良好的機械性能和可焊性。（有鉛）匯流條：用來連接電池串，外部電路以及匯集載流子的導(dǎo)體。對機械性能和焊接性可適當(dāng)放寬要求，但對導(dǎo)電性要求較高。（無鉛）與其他組件材料的匹配性熱循環(huán)試驗確定由于承受溫度重復(fù)變化而引起組件中焊帶與其他材料的熱失配度。濕-凍試驗確定組件中的焊帶承受高溫、高濕之后以及隨后零下溫度影響的能力濕-熱試驗確定組件中的焊帶承受長期濕氣滲透的能力室外暴曬試驗熱斑耐久試驗為了確保組件的整體性能

3、，需要對焊帶與其他組件材料在各種環(huán)境下的匹配性進行測試濕熱試驗發(fā)現(xiàn)大量匯流條黃變在進行大量濕熱試驗后，無鉛SnAgCu焊帶明顯比SnPb焊帶出現(xiàn)黃變的概率要大，無鉛焊帶的耐腐蝕性能要較差于錫鉛焊帶。匯流條黃變可能對組件的影響由于腐蝕薄膜的形成造成焊帶黃變，顏色與初始焊帶有很大不同，使焊帶具有“臟的”非商品的外表，很不美觀，在很大程度上會影響組件產(chǎn)品的信譽腐蝕薄膜層對焊帶的導(dǎo)電性的影響，可能會導(dǎo)致導(dǎo)電性比初始焊帶要差得多，所以鍍件連接面接觸電阻會增大，對于連接外部電路的二極管就會帶來接觸不良的影響，特別是在接插不夠緊固情況

4、下，就更為突出焊帶被腐蝕后，對組件的維修會造成較大困難焊帶被腐蝕后，影響組件的輸出功率。02試驗設(shè)計與結(jié)果分析相關(guān)試驗設(shè)計的思路背板的透水性不好導(dǎo)致大氣中的水汽滲入組件內(nèi)部，焊帶與水汽接觸，引起焊帶本身發(fā)生電化學(xué)腐蝕。EVA在雙85試驗或者類似環(huán)境下發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生酸性物質(zhì)乙酸，與焊帶直接發(fā)生反應(yīng)或者在酸性條件下加劇焊帶的電化學(xué)腐蝕。有鉛和無鉛焊帶在相同環(huán)境下發(fā)生黃變的概率有明顯不同。這可能與其成分有關(guān)，不同金屬的平衡電極電位導(dǎo)致腐蝕反應(yīng)不同。對各種被腐蝕的焊帶進行電阻率的測試，確定焊帶腐蝕前后在電學(xué)性能上的變化。焊帶的

5、食醋浸泡試驗設(shè)計食醋濃度浸泡時間不同廠家不同規(guī)格的焊帶種類日立（無鉛）太陽（有鉛）太陽(無鉛)斯威克（互連條）純食用香醋1天表面有暗灰色物質(zhì)表面有暗灰色物質(zhì)表面發(fā)黑（相對較嚴重）表面發(fā)黑3天（溶液中大量白色粉）表面暗灰色部分脫落呈亮色表面暗灰色部分脫落呈亮色表面發(fā)黑部分脫落呈亮色表面發(fā)黑顏色均勻7天（溶液中大量白色粉）表面發(fā)黑部分脫落呈亮色表面發(fā)黑部分脫落呈亮色表面發(fā)黑部分脫落呈亮色表面銀黑色且顏色較均勻1:101天表明無明顯變化表明無明顯變化表明無明顯變化表明無明顯變化6天表面仍光亮，側(cè)看微黃表面光亮，側(cè)看微黃，前頭暗

6、黑表面光亮，晶界腐蝕無太大變化，晶界腐蝕7天（溶液中大量白色粉）上表面微黃，有稍微分界側(cè)看表面微黃，下部出現(xiàn)黑色邊緣黑色，腐蝕嚴重?zé)o大變化，出現(xiàn)晶界，暴露空氣處微黃1:201天表明無明顯變化表明無明顯變化表明無明顯變化表明無明顯變化6天表面微黃表面微黃表面仍光亮表面暗黑7天（溶液中大量白色粉）有黃帶，并有黑點表面微黃側(cè)看微黃，有銀白色1、黑帶2、側(cè)看微黃焊帶在不同濃度的食醋中的顏色變化焊帶的食醋浸泡試驗設(shè)計試驗分析：1、純食醋中直接發(fā)黑，無黃變；2、濃醋酸中先變白或銀黑再出現(xiàn)微黃；3、稀醋酸中焊帶發(fā)黃，與雙85實驗現(xiàn)象類

7、似；5、純醋酸中在暴露空氣處的些許焊帶發(fā)黃。在弱酸環(huán)境下，焊帶發(fā)生電化學(xué)腐蝕，出現(xiàn)黃變。酸性濃度較高時，發(fā)生化學(xué)腐蝕，直接生成鹽類物質(zhì)食醋浸泡試驗設(shè)計食醋溶液中含有大量其他雜質(zhì)。在實驗現(xiàn)象中很難看出有鉛和無鉛焊帶的差別試驗涉及的化學(xué)反應(yīng)過于復(fù)雜，且所有焊帶均放在同一溶液中反應(yīng)可以區(qū)分出不同廠家焊帶的耐腐蝕性能提供了酸性環(huán)境，能大致了解焊帶在酸性條件下的腐蝕行為可大致了解焊帶和乙酸反應(yīng)生成的物質(zhì)顏色但為何無鉛的匯流條比有鉛的互連條在雙85濕熱試驗的同等環(huán)境下出現(xiàn)黃變的概率要大?腐蝕后的焊帶SEM圖2442+Fabro＋NP

8、C（無鉛）太陽無鉛焊帶（SnAg3Cu0.5）在濃醋酸浸泡后的SEM2442+Fabro＋NPC（無鉛）的SEM分析ElementWt%At%OK08.4640.62AgL02.3701.69SnL89.1757.69ElementWt%At%AgL18.2819.75SnL81.7280.25EDS測試出現(xiàn)大量氧元