江西瑞安新能源有限公司 江西 新余 338000

1 引言

組件在戶(hù)外使用過(guò)程中面對(duì)的環(huán)境條件不可能一成不變，溫度早、中、晚各不同，風(fēng)速飄忽不定，組件在溫度的變化下有熱脹冷縮、風(fēng)壓下又有材料的形變，這些均會(huì)引起一些作用力，這些作用力同樣會(huì)發(fā)生在組件內(nèi)不同材料之間，進(jìn)而影響組件使用壽命。當(dāng)然，這個(gè)作用力也會(huì)發(fā)生在EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)與鋁背場(chǎng)之間，目前衡量EVA與鋁背場(chǎng)之間的粘結(jié)性能，其中一項(xiàng)是通過(guò)檢測(cè)兩者之間的剝離強(qiáng)度來(lái)判定其長(zhǎng)期的可靠性能。糟糕的是，采用目前的檢測(cè)方法檢測(cè)出的數(shù)據(jù)重復(fù)性很差，無(wú)法測(cè)出一個(gè)準(zhǔn)確值，也無(wú)法判定其真正的粘結(jié)性能。

2 實(shí)驗(yàn)

樣品一和樣品二采用目前行業(yè)通用的兩種測(cè)試方法：依次放置鋼化玻璃、EVA、電池片、EVA、背板，然后進(jìn)行層壓。層壓后，將層壓件冷卻至室溫。最后，樣品一在背板面劃隔間距10mm的兩條縫，其中劃割過(guò)程中要割破電池片，確保刀片已經(jīng)接觸到玻璃。樣品二同樣在背板面劃割間距10mm的兩條縫，縫的深度到達(dá)電池片背表面即可，對(duì)電池片沒(méi)有任何損傷。

樣品三采用瑞安新能源開(kāi)發(fā)的新測(cè)試方法，首先在層疊前將背板預(yù)開(kāi)口，開(kāi)口間距20mm；其次，在電池片的鋁背場(chǎng)上粘貼兩條透明膠帶，其中兩條膠帶平行，間距10mm，間距中間全部為鋁背場(chǎng)；然后，依次鋪設(shè)玻璃、EVA、沾有膠帶的電池片、EVA和預(yù)開(kāi)好口的背板，其中背板開(kāi)口對(duì)應(yīng)到有膠帶的地方，然后層壓；最后，待層壓樣品冷切至室溫，在之前背板開(kāi)口的地方用鋒利的刀片劃隔，充分割透電池片，縫的深度達(dá)到玻璃表面。

3 結(jié)果與討論

三種樣品同時(shí)在拉力機(jī)上反向180°剝離，樣品一的拉力隨位移的曲線(xiàn)圖如圖1，拉力值低且不穩(wěn)定[2]，平均為4.6N；樣品二的拉力隨位移的曲線(xiàn)圖如圖2，拉力值非常不穩(wěn)定，均值為44N；樣品三的拉力隨位移的曲線(xiàn)如圖3，拉力值穩(wěn)定。

圖1 樣品一的拉力曲線(xiàn)與測(cè)試后外觀圖

圖2 樣品二的拉力曲線(xiàn)與測(cè)試后外觀圖

圖3 樣品三的拉力曲線(xiàn)與剝離后外觀圖

樣品一因?yàn)樵诜蛛x測(cè)試區(qū)域時(shí)，電池片被劃碎，因?yàn)殡姵仄蚀嘈?，小碎片?huì)向縫兩邊擴(kuò)展，導(dǎo)致EVA與鋁背場(chǎng)的有效測(cè)試面積遠(yuǎn)小于10mm，測(cè)試結(jié)果嚴(yán)重偏低，測(cè)試后的樣品如圖1.

樣品二因?yàn)榕聯(lián)p壞電池片，用力較小，這就沒(méi)有辦法保證劃透了背板和EVA層，且沒(méi)有損壞電池片。如果沒(méi)有將被測(cè)區(qū)域的EVA和周邊EVA分開(kāi)，在剝離過(guò)程中，由于測(cè)試值包含了EVA與EVA之間的撕斷力，如果局部損壞了電池片，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試有效面積變小，測(cè)試值偏小，如圖2，最終將導(dǎo)致測(cè)試值不穩(wěn)定。該方法同樣無(wú)法衡量EVA與鋁背場(chǎng)之間粘結(jié)性能。

樣品三采用了透明膠帶固定被測(cè)區(qū)域，可以達(dá)到精準(zhǔn)控制被測(cè)區(qū)域的目的(由于背板采用的聚合物材料，很難切割，且切割過(guò)程中容易偏離，使得待測(cè)的10mm出現(xiàn)寬窄不一的現(xiàn)象)；在樣品劃隔過(guò)程中會(huì)損壞電池片，膠帶可以很好的固定并有效防止小碎片的進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而防止了對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。最后，因?yàn)橥该髂z帶表面很光滑，與EVA不沾，在剝離時(shí)，EVA與膠帶部分沒(méi)有粘貼力，不影響測(cè)試結(jié)果，以上幾個(gè)細(xì)節(jié)的結(jié)合保證了測(cè)試的準(zhǔn)確性，其拉力值隨著位移的變化穩(wěn)定且準(zhǔn)確，如圖3。

圖4是采用以上三種方法進(jìn)行大批量驗(yàn)證的結(jié)果，結(jié)果顯示采用傳統(tǒng)破壞電池片的測(cè)試方法一，由于電池片破碎且程度不同，測(cè)試值整體偏低且不穩(wěn)定；采用傳統(tǒng)不破壞電池片的測(cè)試方法二，無(wú)法鑒定劃破了EVA和背板且沒(méi)有對(duì)電池片造成任何影響，其測(cè)試值也是不穩(wěn)定；而采用本文中的方法三測(cè)試，測(cè)試值穩(wěn)定，可以很好的衡量鋁背場(chǎng)與EVA的粘結(jié)力，可以有效指導(dǎo)生產(chǎn)，控制產(chǎn)品質(zhì)量。

圖4 不同測(cè)試方法對(duì)比圖

4 結(jié)語(yǔ)

鋁漿在使用前都經(jīng)過(guò)了充分?jǐn)嚢瑁渲械某煞謶?yīng)該是非常均勻的分布，印刷在電池片背面后，同一片電池片在測(cè)試鋁背場(chǎng)和EVA的粘結(jié)強(qiáng)度時(shí)，其強(qiáng)度應(yīng)該是一個(gè)穩(wěn)定值，而不應(yīng)該是突然拉力很大，突然沒(méi)有拉力。采用傳統(tǒng)劃破電池片的測(cè)試方法因?yàn)榈镀匿h利程度不同、劃的力度及速度不同，電池小碎片的形態(tài)不同，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試值有明顯波動(dòng)；未損傷電池片的方法無(wú)法用直觀或者量化的東西來(lái)衡量，換句話(huà)說(shuō)，無(wú)法做到充分劃開(kāi)EVA但又不對(duì)電池片造成任何損傷，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果也有很大誤差；而本文提出的新方法可以解決上述問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到測(cè)試值的準(zhǔn)確性。