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1、组件材料中汇流条黄变组件材料中汇流条黄变2010-8-26All rights reserved.All rights reserved. 相关背景 试验设计与SEM结果分析主要内容主要内容主要内容主要内容01相关背景相关背景All rights reserved. 光伏涂锡焊带的种类和性质 汇流条黄变对组件性能的影响41.1 1.1 光伏涂锡焊带的种类和性质光伏涂锡焊带的种类和性质l 涂锡光伏焊带一般是采用浸镀法在铜基材上镀覆一层 锡基合金。根据镀层锡基合金的成份不同，其性质会有变化，可以分为很多种类。机械性能导电性能可焊接性ROHS 指 令无铅焊带有铅焊带4互连条和汇流条互连条和汇流条光伏
2、涂锡焊带作为连接电池片和收集载流子的载体，对组件的整体性能有很大的影响。按作用分为互连条和汇流条两种。互连条：连接电池片和收集载流子的导体，宽度要求与主栅线一致，首先保证其良好的机械性能和可焊性。（有铅）（有铅）汇流条：用来连接电池串，外部电路以及汇集载流子的导体。对机械性能和焊接性可适当放宽要求，但对导电性要求较高。（无铅）（无铅）5与其他组件材料的匹配性与其他组件材料的匹配性热循环试验热循环试验 确定由于承受温度重复变化而引起组件中焊带与其他材料的热失配度。湿湿-冻试验冻试验 确定组件中的焊带承受高温、高湿之后以及随后零下温度影响的能力湿湿-热试验热试验 确定组件中的焊带承受长期湿气渗透的
3、能力室外暴晒试验室外暴晒试验热斑耐久试验热斑耐久试验 为了确保组件的整体性能，需要对焊带与其他组件材料在各种环境下的匹配性进行测试6湿热试验发现大量汇流条黄变 在进行大量湿热试验后，无铅SnAgCu焊带明显比SnPb焊带出现黄变的概率要大，无铅焊带的耐腐蚀性能要较差于锡铅焊带。7汇流条黄变可能对组件的影响l由于腐蚀薄膜的形成造成焊带黄变，颜色与初始焊带有很大不同，使焊带具有“脏的”非商品的外表，很不美观，在很大程度上会影响组件产品的信誉l腐蚀薄膜层对焊带的导电性的影响，可能会导致导电性比初始焊带要差得多，所以镀件连接面接触电阻会增大，对于连接外部电路的二极管就会带来接触不良的影响，特别是在接插
4、不够紧固情况下，就更为突出l焊带被腐蚀后，对组件的维修会造成较大困难l焊带被腐蚀后，影响组件的输出功率。802试验设计与结果分析试验设计与结果分析相关试验设计的思路相关试验设计的思路背板的透水性不好导致大气中的水汽渗入组件内部，焊带与水汽接触，引起焊带本身发生电化学腐蚀。EVA在双85试验或者类似环境下发生分解反应产生酸性物质乙酸，与焊带直接发生反应或者在酸性条件下加剧焊带的电化学腐蚀。有铅和无铅焊带在相同环境下发生黄变的概率有明显不同。这可能与其成分有关，不同金属的平衡电极电位导致腐蚀反应不同。对各种被腐蚀的焊带进行电阻率的测试，确定焊带腐蚀前后在电学性能上的变化。10焊带的食醋浸泡试验设计
5、焊带的食醋浸泡试验设计食醋浓度浸泡时间不同厂家不同规格的焊带种类日立（无铅）太阳（有铅） 太阳(无铅)斯威克（互连条）纯食用香醋1天表面有暗灰色物质表面有暗灰色物质表面发黑（相对较严重）表面发黑3天（溶液中大量白色粉）表面暗灰色部分脱落呈亮色表面暗灰色部分脱落呈亮色表面发黑部分脱落呈亮色表面发黑颜色均匀7天（溶液中大量白色粉）表面发黑部分脱落呈亮色表面发黑部分脱落呈亮色表面发黑部分脱落呈亮色表面银黑色且颜色较均匀1:101天表明无明显变化表明无明显变化表明无明显变化表明无明显变化6天表面仍光亮，侧看微黄表面光亮，侧看微黄，前头暗黑表面光亮，晶界腐蚀无太大变化，晶界腐蚀7天（溶液中大量白色粉）上
6、表面微黄，有稍微分界侧看表面微黄，下部出现黑色边缘黑色，腐蚀严重无大变化，出现晶界，暴露空气处微黄1:201天表明无明显变化表明无明显变化表明无明显变化表明无明显变化6天表面微黄表面微黄表面仍光亮表面暗黑7天（溶液中大量白色粉）有黄带，并有黑点表面微黄侧看微黄，有银白色1、黑带2、侧看微黄焊带在不同浓度的食醋中的颜色变化焊带在不同浓度的食醋中的颜色变化11焊带的食醋浸泡试验设计焊带的食醋浸泡试验设计 试验分析：1、纯食醋中直接发黑，无黄变；2、浓醋酸中先变白或银黑再出现微黄；3、稀醋酸中焊带发黄，与双85实验现象类似；5、纯醋酸中在暴露空气处的些许焊带发黄。在弱酸环境下，焊带发生电化学腐蚀，出
7、现黄变。酸性浓度较高时，发生化学腐蚀，直接生成盐类物质12食醋浸泡试验设计食醋浸泡试验设计食醋溶液中含有大量其他杂质。在实验现象中很难看出有铅和无铅焊带的差别试验涉及的化学反应过于复杂，且所有焊带均放在同一溶液中反应l l可以区分出不同厂家焊带的耐腐蚀性能可以区分出不同厂家焊带的耐腐蚀性能l l提供了酸性环境，能大致了解焊带在酸性条件下的腐蚀行为提供了酸性环境，能大致了解焊带在酸性条件下的腐蚀行为l l可大致了解焊带和乙酸反应生成的物质颜色可大致了解焊带和乙酸反应生成的物质颜色13但为何无铅的汇流条比有铅的互连条在双但为何无铅的汇流条比有铅的互连条在双85湿热试验的同等环境下湿热试验的同等环境
8、下出现黄变的概率要大出现黄变的概率要大?14腐蚀后的焊带腐蚀后的焊带SEM图图2442+FabroNPC（无铅）（无铅）太阳无铅焊带（太阳无铅焊带（SnAg3Cu0.5）在浓醋酸浸泡后的）在浓醋酸浸泡后的SEM152442+FabroNPC（无铅）的（无铅）的SEM分析分析ElementWt%At% OK08.4640.62 AgL02.3701.69 SnL89.1757.69ElementWt%At% AgL18.2819.75 SnL81.7280.25 EDS EDS测试出现大量氧元素，焊带被严重腐蚀，生成氧化物或者其他物质。测试出现大量氧元素，焊带被严重腐蚀，生成氧化物或者其他物质。
9、出现大量点蚀出现大量点蚀,有可能深入有可能深入铜基体。铜基体。16可能性原因可能性原因从电化学腐蚀的角度分析，在相同环境下，两种金属之间形成的平衡电势电位差越大，电势电位低的金属越容易被腐蚀，标准电极电位标准电极电位( Sn( Sn2+ 2+ -0.136V; -0.136V; PbPb2+ 2+ -0.126V-0.126V）根据固溶体的形成条件推断：固根据固溶体的形成条件推断：固溶体与主晶体的化学性质近似溶体与主晶体的化学性质近似锡铅合金中，两种固溶体的合金锡铅合金中，两种固溶体的合金相平衡电极电位相近。相平衡电极电位相近。相相17可能性原因可能性原因无铅含量中焊料的主元素是Sn、Ag和C
10、u，形成锡基质相和Ag3Sn及Cu6Sn5三重相。Sn基质固溶体和Sn-Ag或者Sn-Cu化合相之间的平衡电极电位存在较大电势差。锡基质相Ag3Sn或Cu6Sn518焊带被腐蚀前后电阻率的测试焊带被腐蚀前后电阻率的测试焊带发黄材料组合电阻率/mm2/m备注背板EVA汇流条（50.22mm）KrempleSTR太阳(无铅)0.0215与发黄前无明显变化ToppanR767NPC（无铅）0.02192442Sanvic太阳(无铅)0.02292442（未知）太阳(无铅)0.02233MF806日立（无铅）0.0213MSanvicNPC（无铅）0.022无铅焊带湿热试验后，表面发黄时测试的电阻率无铅焊带湿热试验后，表面发黄时测试的电阻率 结果：焊带发黄前的电阻率在结果：焊带发黄前的电阻率在0.022mm2/m左右，发黄后电左右，发黄后电阻率测试值无明显变化，说明，焊带的发黄对焊带电性能无明显影阻率测试值无明显变化，说明，焊带的发黄对焊带电性能无明显影响。响。1903解决方案解决方案背板的透水性能十分重要背板的透水性能十分重要添加其他微量元素开发新焊带添加其他微量元素开发新焊带EVA的性能对焊带的腐蚀影响很大的性能对焊带的腐蚀影响很大THANK YOU 谢谢谢谢All rights reserved.
