Sn-Cu及Sn-Cu-Zn光伏銅帶之模組界面組織特性與通電機制研究

Abstract

本研究選用Sn-xCu(x=0 3 0 7 2 5 5wt %)四種銲錫合金做為光伏模組的鍍錫層，以Sn-0 7Cu合金製成之光伏模組具有最低電阻值，但經過72 hr通電後，界面IMC快速成長，大量消耗銀膠層，導致其體電阻值上升約52%。因此後續利用兩種不同方式進行優化實驗。 第一個改善方式為成分調整，將Zn元素添加於前述實驗中電性最佳之成分(Sn-0 7Cu)，形成Sn-Cu-Zn系統之光伏模組。添加0 2Zn於Sn-0 7Cu合金中能有效抑制模組界面IMC過度成長，使其電阻值較Sn-0 7Cu光伏模組低。在72 hr通電後，Sn-0 7Cu-0 2Zn光伏模組之體電阻僅上升約9 5%，有效改善Sn-0 7Cu光伏模組在長時間通電後電阻大幅上升的問題。第二個改善實驗為改變鍍層附著於銅帶之方式，以電鍍取代原先之熱浸鍍。以電鍍製成之光伏銅帶其鍍層厚度可降低為原先之1/3 (30 μm→10 μm)，藉由電鍍得到較薄的鍍層，於回銲後減少銀原子擴散到銲錫合金的量，進而提升模組之導電性質。上述兩組優化光伏模組於通電前後其剝離力值皆符合工業應用標準。 Sn-0 7Cu-0 2Zn光伏模組具有最低電阻值(0 021 Ω)，且在長時間通電後電阻值僅上升0 002 Ω，雖然電鍍製成之光伏模組擁有較厚的殘留銀膠層，但其界面IMC平均厚度較厚，導致整體電阻值較高，因此抑制界面IMC成長為降低光伏模組體電阻之最有效方式。

Date of Award	2016 Aug 2
Original language	Chinese
Supervisor	Fei-Yi Hung (Supervisor)