Mazak Board 03-81579-02-COM

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沉积并不是光伏制造业里的新工艺。根据勒克斯研究，相对于传统的丝网印刷，沉积工具可减少银的用量达30%，提高转换效率达0.3-0.5%。然而，在过去十年间，银价上涨了6倍，迫使光伏制造商尽量减少了银用量。勒克斯研究表明，由于铜的低成本和在电子工业尤其是半导体制造业中的广泛应用，它正成为取代银的竞争者。然而，由于其性能和耐久性的原因，铜基配方中的限制尚未达到其鼎盛时期。

创造新配方

Intrinsiq公司的技术是使用一种惰氧、高导和可印刷铜，并且不需要在传统烘箱中烘烤。Intrinsiq公司材料设计工艺创造了包覆颗粒以期控制来自外部基底的相容性、颗粒化学性和防腐性。纯纳米级金属颗粒包覆了专有涂层以防止气体腐蚀。该公司表示，涂层可使颗粒有效分散在油墨中，使印刷过程相对简单。屏幕胶由微米铜和纳米铜混合而成，粘合剂也在流变性和粘附性方面进行了优化。

喷墨油墨和屏幕胶可以有效地在各种基底上印刷。用喷墨块铜的光子固化技术可以使电阻值增加近5倍，屏幕胶的激光固化是电阻率提升了4倍－－尽管该公司承认，宽带固化性能仍有待提高。公司报告称，这样的结果是在英国范堡罗实验室，通过激光烧结在玻璃上丝网印刷图像得到的。

块铜的电阻率计算如下：

l将烧结条印刷在玻璃上并烧结

l用接触轮廓确定烧结条的宽度和高度 块铜的电阻率计算如下：

l将烧结条印刷在玻璃上并烧结

l用接触轮廓确定烧结条的宽度和高度

l电阻率=电阻×截面积/长度

l块铜电阻率=1.68×10-6Ω˙cm

l块铜系数=电阻率/块铜电阻率

Intrinsiq公司的铜基油墨电阻性能计算如下：

喷墨计算

l尺寸：宽1050μ×高1.25μ×长95mm

lPEL喷墨打印纸电阻=10Ω

l电阻率=1.38×10-5Ω˙cm

l块铜系数=8.2×块铜电阻率

丝网印刷计算

l尺寸：宽958μ×高34.2μ×长48mm

lHP宣传纸电阻=0.8Ω

l电阻率=5.46×10-5Ω˙cm

l块铜系数=32.5×块铜电阻率

实际应用的铜太阳电池背板主要分为含氟背板和不含氟背板两大类，其中含氟背板根据其含氟结构又可分为氟薄膜（如PVF、PVDF等）和氟涂层（如改性PTFE、FEVE等）。无论是氟薄膜还是氟涂层，都需要保证太阳电池组件在户外使用25年，因此，背板在户外直接与环境大面积接触时，需要具备的耐长期老化性能，包括湿热、干热、紫外、风沙冲击等等，本文从光伏组件用背板耐落砂冲击实验说起，告诉你真正的户外环境是怎样的？

我们知道，IEC的标准中并没有提到光伏组件耐风沙冲击的相关要求，并不等于说组件厂商不需要关注这项指标，以中国新疆塔克拉玛干沙漠为例，年均输沙量在数吨，沙漠中心地区年均输沙量甚至高达数十吨，在这种情况下，如果再不对其进行研究，想必电站业主也不放心吧。

现在，越来越多的组件厂商开始关注背板耐风沙冲击的性能，在第九届CSPV论坛上，天合光能的代表也对其进行了分析。由于IEC中没有相关标准，天合以ASTMD968-93为准，研究了砂子对背板外层的影响，了大家的疑惑，同时也对真正的户外情况进行深入分析，让与会代表有了更深入的了解。后期如果还碰到IEC中没有规定相应标准的情况，希望业界同仁共同努力，进行更合理，更科学的实验，得到更可靠、更令人信服的结果。

背板空气面落砂实验

实验准备：实验前，先检查从导管下端落下的砂流，用底部调整螺钉使装置从中心直至从护卫90°的两个位置上观察时，砂束的内心正好落在砂流的中心位置上为止。实验采用的标准石英砂粒径规格在600-850um（其中粒径小于600um的不超过5%，大于850um的不超过15%），一次倒入量以2000mL±10mL数量为宜，流出速度为21-23.5s内流出2L。

图1落砂耐磨仪器结构示意图

操作步骤：在每块试块上标出1个圆形区域，该区域即为冲击面积，约0.0005平米（直径约操作步骤：在每块试块上标出1个圆形区域，该区域即为冲击面积，约0.0005平米（直径约25mm），将试板固定在试验器上。调整试板使其标出的圆形区域正好在导管的中心的下方，将体积的标准砂灌注到漏斗中，打开开关，使砂通过导管，撞击到样板上。安装在试验器底部的容器收集落下的砂。重复上述操作，直到耐UV层破坏，有4mm直径的区域露出底材，快接近终点时，可以在漏斗中加200mL±2mL的砂。

结果计算：按公式计算待测样品的耐磨性：A=V/T

式中：A耐磨性，单位为升每微米（L/um）

V磨料使用量，单位为升（L）

T耐UV层厚度，单位为微米（um）

结果取两次平行测定的算术平均值，保留一位小数。

我们选取了两家背板厂商的背板做了上述实验，分别记为A和B，结果如下表所示。

背板厂商空气面厚度砂子用量实验前/实验后

我们发现，A背板在55L落砂实验后表面耐UV层被完全磨损，而B背板在190L落砂实验后，表面耐UV层依然存在。意味着B背板比A背板吗？

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