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太阳能电池板剥离强度试验机

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太阳能电池板剥离强度试验机相关的资讯

  • 能源危机,迫在眉睫——高质太阳能电池板的诞生记
    能源是世界和人类赖以生存的驱动力,但地球上的能源储存又是有限的,全球石油还可开采约45年,天然气约61年,煤炭约230年。据世界卫生组织估计,到2060年地球上35种矿物中,将有1∕3在40年内被人类消耗殆尽,世界能源正面临严重紧缺。 然而太阳能是用之不尽,取之不竭的能源,通过从太阳能获得电力,人们可运用光伏效应制造太阳能太阳电池进行光电变换,实现节省资源,造福人类未来生活。 中国也在加大太阳能光伏发电上相继出台了各种扶持政策。到2010年底,国内已经有海外上市的光伏产品制造公司16家,国内上市的光伏产品制造公司16家。 客户案例要生产太阳能发电组件,其核心组件就是太阳能电池板。那么如何确保生产出一块高质量的太阳能电池板呢?我们以某光能有限公司案例来解释说明,这家公司是一家专业从事晶体硅太阳能组件生产的制造商。 产品应用晶体硅太阳能组件的优劣取决于每块电池板的好坏。因此每块电池板的质量至关重要。以下是电池板生产流程图:在核心步骤PECVD 结束后,进入丝网印刷环节前,产线需要精确控制电池板上镀膜的重量,从而控制产品质量。 *PECVD:是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离,在局部形成等离子体,而等离子体化学活性很强,很容易发生反应,在基片上沉积出所期望的薄膜 这家公司使用OHAUS AR323CN 天平给每块电池板编号和称量。 *OHAUS AR系列天平:可广泛应用于实验室、工业和教育行业等领域,它不但具备坚固大气的外型,且还拥有丰富的应用模式和数据采集工具DDE,是一款功能全面、性能可靠的完美型称量产品。 客户评价客户给每片硅片编号,在硅片镀膜前后分别称取重量,通过电脑输入至客户编写的生产软件中。软件通过计算出薄膜重量判断是否合格,并将数据保存于数据库中,从而控制了产品的质量和确保了可追溯性。客户对OHAUS天平的使用情况表示满意,特别是其优异的性能和友好的操作界面,以及数据采集的独特应用功能极其符合客户的需求。 Adventurer系列天平概览: 保护环境, 节省能源人人有责。不仅是企业还是个人,我们都应该尽量节省能源消耗量,多采用太阳能这种可无限供应的能源原料,让地球更健康!更多AR系列天平产品资讯,请点击这里。抢购热线:4008217188。
  • RESOLUTE绝对式光栅可以满足光伏太阳能电池板制造业的需要
    高效光伏太阳能电池(发电板)制造商面临的最大挑战是降低成本和提高电池效率。通过提高产量、减少加工精度的分散变化,并消除影响生产力提升的障碍来提高工厂自动化程度,是公认的实现电网价格持平等问题的关键。 与众多行业一样,选择合适的光栅(位置编码器)在光伏电池制造的高效工厂自动化中是很重要的环节。全球各地的太阳能电池板制造商一直在寻找一种有助于增加输出量、提高产量并尽量缩短停机时间的编码器。雷尼绍的RESOLUTE绝对式直线光栅和圆光栅可以满足这些要求,该光栅将真正的绝对式光栅反馈与高分辨率(1 nm)、高精度(± 1 µ m/m)、非接触光学系统等计量优点相结合,具有非常出色的可靠性和安全性。 RESOLUTE是绝对式光栅,这意味着它在通电后就能立即确定绝对位置,无需返回参考(基准)点,从而极大缩短开启时间并在出现任何运动前就实现对轴的完全控制。此项性能特征在机床断电又重新通电的情况下非常重要。它可以安全可靠地执行复杂的恢复路径,确保价格昂贵的产品和设备免于受损。 实际上,位置反馈的安全性是RESOLUTE系统的一项突出优点。光栅运行两种独立算法:一种用于确定绝对位置,另一种用于检查测量结果。这些内置位置检查算法可以独立校验位置,确保报告位置的保真度并可防止轴的非受控运动。因此大大降低了制造过程中电池或轴受损的几率。RESOLUTE已被世界领先的外科手术机器人公司采用,这足以说明该集成功能的有效性和可靠性! RESOLUTE以一种完全独特的方式工作,类似于一台超高速数码相机对由长的非重复条形码组成的栅尺进行拍照,从而为读数头提供绝对位置。RESOLUTE比市面上最快的数码相机的速度还要高1000倍。在图片中进行插补可达到1纳米的分辨率。另外,由于RESOLUTE在100 m/s时可达到1 nm的分辨率,所以光栅速度永远不会是一种限制,因此硅太阳能电池制造设备可更快速地运转,并且与使用传统光学编码器的设备相比,可实现更高的产量和效率。而且绝不仅仅是高速度&hellip &hellip 条形码含有大量的冗余,而读数头应用复杂的交互校验和误差修正。因此结果不会受到诸如硅尘、油和指纹等栅尺污染的影响。RESOLUTE所具备的抗污能力意味着,它可以在可能引起其它光学编码器丢数的环境中连续运转。 另外,RESOLUTE可以达到非常优异的运动控制性能,因而提高了精度和制造过程的产量,甚至领先于极为苛刻的精密激光加工技术。传统密封式绝对式光学编码器通常具有约± 200 nm的细分误差 (SDE)。这么明显的SDE会产生很差的速度控制性能,导致运动轴上出现振动;在这样的轴上移动易碎、昂贵的硅片有可能发生&ldquo 恐怖的故事&rdquo ,而且可能出现微裂纹,太阳能电池的相关性能也会降低。较差的SDE还可降低诸如缺陷检测等动态执行的扫描作业的生产效率。RESOLUTE凭借其新颖的检测方法打消了所有这些顾虑,这种方法的固有SDE非常低,不超过± 40 nm。多轴设备的制造商还可以通过使用RESOLUTE获益,因为它具有非常低的噪声(10 nm RMS的抖动),进一步提高了位置稳定性和重复性。轴间的串扰也有所降低。 在最近举行的&ldquo 2010太阳能产业大奖&rdquo 评选中,雷尼绍的RESOLUTE绝对式光栅是唯一入选PV子系统组件类候选名单的编码器。集坚固耐用的设计、超高速和超凡的分辨率等优点于一身,RESOLUTE吸引了要求极高精度和运动控制集成的太阳能电池板加工设备制造商的浓厚兴趣。 RESOLUTE目前正在一些世界上最高效的商用太阳能电池的制造设备上进行试验,同时也引起了其它高科技行业,诸如半导体、平面显示器、医疗、天文学系统等要求平稳速度控制和高精度的行业的极大兴趣。
  • 岛津应用:太阳能电池用玻璃透过率的测定方案
    —对具有光散射性的固体样品透过率的测定— 测定光散射性较强的固体样品时,如果使用60 mmφ 规格的积分球,在检测器切换波长处会产生台阶。新开发的150 mmφ 积分球与60 mmφ 积分球相比,因为球体内部的光反射次数增加,使到达检测器的光比较均匀,并且由于优化了检测器配置,由此改善了检测器切换波长处产生的起伏差异。 本文向您介绍对光散射性较强、容易产生台阶的太阳能电池用玻璃进行测定的示例。太阳能电池用玻璃 对于光散射性较强的太阳能电池用玻璃,通过使用岛津UV-3600 Plus以及ISR-1503,在检测器的切换波长处可以得到几乎没有台阶的光谱。 安装了ISR-1503 的UV-3600 Plus 了解详情,敬请点击《测定太阳能电池用玻璃的透过率》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 精彩案例 | 钙钛矿太阳能电池应用于光伏屋顶和光伏幕墙
    3月22日,国家发改委发布关于印发《“十四五”现代能源体系规划》的通知,提到积极推动工业园区、经济开发区等屋顶光伏开发利用,推广光伏发电与建筑一体化应用。光伏发电与建筑一体化是少数同时符合“稳增长”和“减碳”的发展方向,未来有望受到政策支持,从而迎来快速发展。光伏屋顶和光伏幕墙是光伏建筑一体化两大细分方向。光伏屋顶是具有承重隔热防水功能、并叠加电池板形成的屋顶,并能有效提供工业厂房用电需求的绿色建筑类型。光伏幕墙则是将幕墙(比如石材幕墙、玻璃幕墙)和光伏发电功能相结合的幕墙,相较于屋顶,建筑幕墙表面积更大,能有效提高发电量。更适用于高楼大厦安装光伏发电的需求。接下来我们通过两个案例来更直观的了解:案例1. 广州美术馆,具有世界唯一的全建筑光伏组件发电幕墙项目,整体幕墙面积达到7万㎡。案例2. 北京世园会中国馆,整个光伏系统装机容量80kW,年发电量约8.3万度。显而易见,发电玻璃光伏幕墙的一项核心科技为太阳能电池。布劳恩一家位于波兰的客户-SAULE Technologies,其联合创始人兼首席技术官 Olga Malinkiewicz 发明了一种在柔性箔上印刷钙钛矿太阳能的方法并获得了专利。该项技术目前应用在光伏屋顶和光伏幕墙等方向。接下来我们通过视频来详细了解吧~自2014年SAULE Technologies公司成立以来,就一直在使用布劳恩手套箱研究开发钙钛矿太阳能电池。SAULE Technologies公司实验室布劳恩提供的稳定的水、氧含量 1ppm的惰性气体氛围支持着每一个需要惰性气体氛围的应用。在钙钛矿太阳能电池行业,我们不仅为行业用户提供手套箱,还可以根据客户具体需求开发出智能的交钥匙设备解决方案,提供用于惰性气体环境的镀膜、封装以及表征分析等一系列工艺设备。工欲善其事,必先利其器,如果您想了解更多产品详情,欢迎致电我们!
  • 和晟发布九工位电池片剥离试验机新品
    上海和晟九工位电池片拉伸测试仪测试过程中采用全数字化力量、位移、速度三闭环控制,采用日本松下交流伺服马达及控制驱动系统,配合美国铨力高精度传感器加台湾TBI高精密滚珠丝杆传动,本试验机可安装九个力量传感器,配合我公司自主研发专用软件,可达到九个传感器同时使用,并且测试数据可同时显示在电脑软件上,操作无误差,方便好用。本试验机采用调速精度高、性能稳定的日本松下数字式交流伺服马达及驱动控制系统;特别设计的同步齿型带减速系统和滚珠丝杠副带动试验机的移动横梁运动;以Windows为操作平台的基于数据库技术的控制与数据处理软件采用了虚拟仪器技术代替传统的数码管、示波器,实现了试验力、试验力峰值、横梁位移、试样变形及试验曲线的屏幕显示,所有的试验操作均可以在计算机屏幕上以鼠标输入的方式完成,具有良好的人机界面,操作方便;插装在PC机内的双通道全数字程控放大器实现了真正意义上的物理调零、增益调整及试验力测量的自动换档、调零和标定,无任何模拟调节环节,控制电路高度集成化,完全取消了电位器等机械调整器件,结构简单,性能可靠。上述各项技术的综合应用,保证了该机可以实现试验力、试样变形和横梁位移等参量的闭环控制,可实现恒力、恒位移、恒应变、等速度载荷循环、等速度变形循环等试验。用户可以使用PC机专家系统自主设置恒应力、恒应变、恒位移等控制模式,各种控制模式之间可以平滑切换。程控模式满足国家标准GB/T6497-1986《地面用太阳能标准一般规定》、GB/T6495.2-1996、GB/T6495.5-1996为试验数据的再分析、数据库管理、网络传输等后处理提供了方便。 由于该试验机实现了试验过程的自动控制和试验结果的信息化处理,可使操作人员方便、自主地设置试验程控步骤。在进行拉伸试验时,可以使试验者清晰地观察低碳钢、铸铁等整个试验过程。通过在不同曲线段的反复加载,由力—位移(变形)曲线,可以直观的验证虎克定律和观察冷作硬化现象。对无明显物理屈服现象的材料,可以选用滞后环法或逐步逼近法测定规定非比例延伸强度。 本试验机专业用于太阳能行业电池片180度剥离强度试验,卧式结构省空间,操作方便;九工位同时拉伸可减少人工操作及节约测试时间。本机采用电脑控制,专业测试程序用于数据分析处理,结合高分辨率力量采集传感器及高精数据处理芯片,呈现于客户直观的的性能曲线及客户要求的处理后数据值使更直观准确了解产品性能,从而提高产品质量。 二、技术规格:1、 试验力50kg内任选;2、试验机准确度等级:0.5级;3、试验力测量范围:0.2%—100FS;4、试验力示值相对误差:示值的±1%以内;5、试验力分辨力:试验力的1/±300000(全程分辨力不变);6、位移示值相对误差:示值的±0.5%以内;7、位移分辨力:0.001mm;8、力控速率调节范围:0.1-5%FS/S;9、力控速率相对误差:设定值的±1%以内;10、横梁速度调节范围:0.05—1000mm/min;11、横梁速度相对误差:设定值1%以内;12、恒力、恒变形、恒位移控制范围:0.5%--100FS;13、恒力、恒变形、恒位移控制精度:设定值10%FS时,为设定值的±1%以内;设定值≥10%FS时,为设定值的±0.1%以内;14、拉伸行程:380mm;15、 有效试验宽度:300mm;16、主机外型尺寸(长×宽×高):约1000*550*950mm;17、电源:220V 50Hz 400W;18、主机重量:约140kg19、 拉力角度应为180±2度;20、 要求定速度、定位移、定荷重等控制方式可选;21、 根据负荷大小自动切换到适当的量程,以确保测量数据的准确度;22、 要求自主拆卸调整传感器及夹具部件,可做五工位测试;23、 要求控制程序灵敏度高,满足高频次使用连贯性;24、 配置专用电脑;25、 测试软件要求中英文兼备;26、机台配备标准铝合金机架。 三、软件测试功能简介A.载荷位移曲线;载荷、时间曲线;位移、时间曲线;应力、应变曲线。B.根据各国对试片的要求编辑相应的测试标准,填写试品资料,编辑测试方法,并可供日后测试选择。C.自动储存本次试验结果,并可将其编辑为报表打印输出。有公式编辑功能,可对多个已测试的曲线进行对比。D.可设定小数点位数,各物理量单位及密码保护等。E.自动清零:计算机接到试验开始指令,测量系统便自动清零;F.自动回归:自动识别试验力,活动横梁自动高速返回初始位置;G.自动存档:试验资料和试验条件自动存盘,杜绝因突然断电忘记存盘引起的资料丢失;H.测试过程:试验过程及测量、显示、分析等均由微机完成;I.显示方式:数据和曲线随试验过程动态显示;J.结构再现:试验结果可任意存取,可对数据曲线再分析;K.曲线遍历:试验完成后,可用鼠标找出试验曲线逐点的力值和变形数据,对求取各种材料的试验数据方便实用;L.结果对比:多个试验特性曲线可用不同颜色迭加、再现、放大、呈现一组试样的分析比较;M.曲线选择:可根据需要选择应力应变、力时间、强度时间等曲线进行显示和打印;N.批量试验:对参数相同的试验一次设定后可顺次完成一批试样的试验;O.试验报告:标准格式;P.限位保护:具有程控和机械两级保护;Q.过载保护:当负载超过额定的10%时自动停机;紧急停机:设有急停开关,用于紧急状态切断整机电源;自动诊断:系统具有自动诊断功能,定时对测量系统,驱动系统进行过压、过流、超温等到检查,出现异常情况即刻停机;R.试验主机和微机独立操作。创新点:本试验机可安装九个力量传感器,配合我公司自主研发专用软件,可达到九个传感器同时使用,并且测试数据可同时显示在电脑软件上,操作无误差,方便好用。九工位电池片剥离试验机
  • 美研发病毒可将太阳能电池效率提高三成
    M13病毒可提高太阳能电池性能  美国麻省理工学院4月26日在其网站上宣称,该校研究人员日前开发出了一种新技术,可通过一种名为“M13”的病毒将太阳能电池的光电转换效率提高近三成。相关论文发表在最新一期《自然纳米技术》杂志上。  先前的研究已经发现,碳纳米管可以提高太阳能电池的转换效率。理想的情况下,碳纳米管会收集更多的电子,提高太阳能电池的表面积,从而产生更大的电流。但麻省理工学院的研究人员发现,该技术也存有一定的局限性。碳纳米管有两种,按功能可分为半导体类碳纳米管和导线类碳纳米管,两种纳米管不但在作用上不同,还容易发生聚集,从而严重影响转化效率。  研究人员经研究发现,M13病毒可以很好地解决这一问题。这种病毒长度为880纳米,结构简单易于操控,且对人体无害。M13病毒中的一种肽可使其附着在碳纳米管上,从而保证纳米管处于恰当的位置上,避免与其他碳纳米管发生黏连。每个病毒使用300个左右的蛋白质分子可以控制大约5到10个纳米管。实验显示,采用病毒结构的新型太阳能电池可将光电转化效率从普通太阳能电池的8%提高到10.6%,而新系统在重量上只增加了0.1%。  研究人员发现,除可固定碳纳米管外,M13病毒还会产生出二氧化钛,而二氧化钛颗粒可有效提高电子的传输效率。这种物质同样也是“格雷策尔电池”中的主要组成部分。“格雷策尔电池”也被称为染料敏化太阳能电池,工作原理是通过模仿光合作用产生电能。其发明人瑞士洛桑联邦高等理工学院光子学和界面试验室主任迈克尔格雷策尔曾因该技术被授予芬兰2010年“千年技术奖”。此外,M13病毒还会让碳纳米管具有水溶性,使其在室温条件下可更方便地加入到太阳能电池板中,从而降低生产成本。  研究人员称,关于两种碳纳米管在太阳能电池中具有不同效用的发现也是此次研究的一项重要成果,此前还没有被实验证明过。半导体纳米管可以提高太阳能电池的性能,但导线类纳米管的作用却正好相反。该发现或有助于设计出更有效的纳米电池、压电材料或其他与电力相关的材料。  负责该项研究的麻省理工学院教授安吉拉贝尔彻说,该技术还可以用来设计其他病毒增强型太阳能电池,包括量子点和有机太阳能电池。在提高普通太阳能电池的转化效率上该技术也有很大的潜力,不过这有赖于生物技术的进一步发展。
  • 科学家开发出太阳能电池用新型聚合物材料
    p  迄今为止,世界上80%以上的能源是通过燃烧石油、天然气和煤产生的。首先,这会导致严重的环境污染 其次,人类在过去不到两百年的时间里已消耗了经过数百万年形成的全球石油资源可开采储量的一半以上。目前,世界各地的科学家的主要目标集中在如何提高太阳能的光电转换效率,却很少有人关注太阳能电池板基体材料的稳定性。br//pp  在俄罗斯科学基金会资助下,以俄科院化学物理问题研究所科学家为首的国际团队开发出以有机半导体材料(共轭聚合物和富勒烯衍生物)为基体的高效稳定的薄膜太阳能电池,这是一种光化学和热稳定性较高、且具备可有效适用于有机太阳能电池的最佳性能的新型光敏材料。有机太阳能电池由于光电转换成本比化石燃料价格更低,因而有望彻底改变全球能源产业。研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry》杂志材料上。/pp  太阳光是一种很有前途的环保、廉价的能源。据估算,全人类每年能量需求约为20太瓦,而太阳每年辐射到地球的能量约105太瓦。因此,太阳可视做现代社会取之不尽用之不竭的能源。以有机半导体材料为基体的太阳能电池具有重量轻、成本低、灵活性等特点,已经引起研究人员和创新型企业的极大关注。/pp  俄科学家的研究成果主要包括:/pp  一是创建了适用于有机太阳能电池的新的共轭聚合物组,并发现使用单体单元在主链中无序排列的不规则共聚物,其光电特性明显优于链节以严格顺序交替排列的常规结构聚合物。研制开发的以共轭聚合物为基体的有机太阳能电池的效率大于7%,这是国际上面积大于1平方厘米的同类装置中能得到的最好结果之一。/pp  二是开发出用于有机太阳能电池、以富勒烯衍生物为基体的新型电子受体材料,这种新型材料能够保证有机太阳能电池在140℃高温下运行稳定。这是实现有机太阳能电池类设备长期稳定运行并得到实际应用的重要步骤。/pp  俄科学家在以色列内盖夫沙漠中对若干类型的有机太阳能电池进行了实地试验,研究了影响太阳能电池操作稳定性的最重要因素。结果发现,采用电子顺磁(自旋)共振法可以轻松完成材料的光稳定性筛查并找出最具前景的结构。/pp  上述研究工作是与德国弗劳恩霍夫太阳能研究所、巴伐利亚能源产业应用研究中心和以色列本-古里安大学的科学家合作完成的。/ppbr//p
  • 电子拉力试验机测试复合膜剥离强度的参数配置要与电子剥离试验机一致吗
    在材料科学领域,复合膜的剥离强度测试是一项至关重要的工作。为了确保测试结果的准确性和可靠性,选择适合的试验机以及配置恰当的参数显得尤为重要。那么,电子拉力试验机在测试复合膜剥离强度时,其参数配置是否需要与电子剥离试验机保持一致呢?电子拉力试验机和电子剥离试验机虽然在功能上有所重叠,但它们在设计和专用性上可能存在差异。在测试复合膜剥离强度时,参数配置是否需要一致取决于具体的测试要求和设备的能力。以下是一些关于参数配置的考虑因素:测试目的:首先明确测试的目的和所需的测试精度。不同的测试目的可能需要不同的测试参数。设备能力:检查电子拉力试验机的功能是否包含剥离强度测试,并确认其测量范围、精度和分辨率是否满足测试要求。标准遵循:遵循相关的国家或国际标准,如GB 8808-88《软质复合塑料材料剥离试验方法》等,这些标准会规定测试的具体参数,包括速度、温度、试样尺寸等。试样准备:确保试样的准备符合测试标准要求,包括试样的尺寸、形状和预处理条件。测试速度:剥离强度测试通常有特定的测试速度要求,如100mm/min±5mm/min。电子拉力试验机应能够调节到这一速度。夹具选择:使用适合复合膜剥离测试的夹具,确保试样在测试过程中稳定且受力均匀。环境控制:测试环境的温度和湿度可能会影响结果,因此需要控制环境条件或使用具有环境控制功能的设备。数据记录:确保电子拉力试验机能够记录并分析测试过程中的数据,包括最大剥离力、平均剥离力等。设备校准:定期对设备进行校准,以保证测试结果的准确性和可靠性。安全操作:无论是使用电子拉力试验机还是电子剥离试验机,都应遵循安全操作指南,确保操作人员的安全。总的来说,虽然两种设备在某些方面可能具有相似性,但在进行复合膜剥离强度测试时,应根据具体的测试标准和设备功能来配置参数。如果电子拉力试验机具备进行剥离强度测试的所有必要功能,并且能够满足测试标准的要求,那么可以认为其参数配置应与电子剥离试验机一致。如果存在差异,应根据实际情况进行调整,以确保测试的有效性和准确性。
  • 挠性覆铜板铜箔的剥离强度试验
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具,根据《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节-1. 柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度,进行了挠性覆铜板的剥离试验的实例,通过剥离强度表征覆铜层与基材的粘合强度,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应挠性覆铜板的剥离试验。 关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 挠性覆铜板 柔性介电材料 剥离试验挠性覆铜板(FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。FPC又被称为软性电路板、挠性电路板。FPC通过在可弯曲的轻薄塑料片上,嵌入电路设计,使在窄小和有限空间中堆嵌大量精密元件,从而形成可弯曲的挠性电路。此种电路可随意弯曲、折迭重量轻,体积小,散热性好,安装方便,冲破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中,组成的材料有绝缘薄膜、导体和粘接剂。其中胶粘剂的一个重要作用就是将绝缘薄膜与导电材料粘接在一起,粘贴的好坏将影响挠性覆铜板的可靠性以及使用寿命,所以粘合强度的测试对挠性覆铜板显得十分必要,而粘合强度则通过剥离强度表征,本应用介绍了挠性覆铜板的剥离强度试验。鲲鹏试验机配备的气动双推拉伸夹具以及挠性覆铜板剥离夹具,可以完全满足标准的要求,气动双推夹具可以快速的夹持样品,提高测试的效率;而挠性覆铜板剥离夹具则是为此类试验专门开发的,具有精度高,阻力小,角度限位准确等优势,可以确保剥离测试过程中的平稳以及角度保持,确保结果准确,除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率,可以完整的记录剥离过程中的所有特征数据,给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。1. 实验部分1.1仪器与夹具BOYI 2025-001 电子万能试验机500N气动双推拉伸夹具挠性覆铜板剥离夹具 Smartest软件1.2分析条件试验温度:室温20℃左右载荷传感器:1000N(0.5级) 加载试验速率:50.8mm/min1.3样品及处理本次试验,选取固定粘合宽度为3.00mm的试样,且铜箔表面采用专用胶带进行加强。预先将试样剥离一定距离,剥离端应保证铜箔与胶带黏贴良好,避免出现分成或边缘破损,确保在剥离过程中不会出现断裂情况,同时保证剥离端长度足够,可以被上夹具充分夹持,剥离试验要求试验机夹具夹持端始终与基板保持垂直进行剥离。2试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验,将样品的薄膜层背面通过双面胶,粘贴在剥离夹具的旋转鼓上,铜箔夹在上夹具中,二者成垂直剥离状态,如下(图1)所示。以50.8mm/min的速率进行试验。测量剥离过程中的力以及位移数据,取剥离状态过程中的平均剥离力,得到剥离力并计算剥离强度数据(表1),并生成剥离曲线(图2~3)。图1 测试系统图(主机、夹具)3.结果与结论3.1试验结果 试验后,试样剥离测试的载荷-位移曲线见(图2~3),剥离过程中,细微的力值波动信号被主机捕获,形成稳定的剥离曲线,利用测试软件,可以在在曲线上获取载荷以及位移等数据,并且获取平均剥离强度。具体试验结果如下(表1)。图2 剥离曲线图(多试样) 单试样 局部放大 图3 剥离曲线图(单试样) 图4 试样剥离状态表1.测试结果试样编号剥离强度(N/mm)1#0.912#0.913#0.964#0.925#0.95平均值0.93 从上(表1)数据以及剥离后试样状态可以看出,整个测试过程中,试样剥离状态平稳,波动非常小,无异常剥离现象, 5个试样结果平均值非常接近,最大值与最小值相差在0.2N/mm以内。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述,鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、500N气动双推拉伸夹具及挠性覆铜板剥离夹具,可以完全满足《IPC-TM-650试验方法手册》第2.4.9节1-柔性介电材料的覆盖铜的剥离强度标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得覆铜板的各项力学数据,且稳定可靠,这对于挠性覆铜板产业的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 宁波材料所在柔性有机太阳能电池领域取得进展
    p  有机太阳能电池具有质轻、柔性、成本低、弱光响应等优点,是当前太阳能电池技术的前沿热点研究方向。高效率﹑耐弯折和廉价的柔性有机太阳能电池在柔性可穿戴和便携式电子设备、光伏建筑一体化和军事等领域具有很强的应用潜力。目前,大多数有机太阳能电池的研究结果都是基于刚性的氧化锡(ITO)玻璃基板。但有机太阳能电池如果要实现商业化应用,其真正的优势是采用低成本的湿法印刷和卷对卷大面积工艺制造。在有机太阳能电池中,最常用的电极材料是铟掺杂的氧化锡(ITO)。然而,ITO在塑料基板上存在导电性差和机械脆性等问题,而且ITO通常在高温下通过真空溅射进行加工,这使得其价格昂贵,并且不利于采用大面积印刷和卷对卷来制备。已经有一些报道采用新的电极材料来代替传统ITO,如纳米银线、石墨烯、碳纳米管、导电聚合物等,其中聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)薄膜的成本相对较低,并且该薄膜表现出高光学和电学特性、优异的热稳定性、良好的柔韧性等。利用酸掺杂PEDOT:PSS可以大幅提高其导电率,但目前报道的大多数采用强酸如硫酸、硝酸等进行掺杂,再进行高温后处理,容易损伤PET等柔性塑料基板。/pp  近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员葛子义团队在前期高效率有机太阳能电池研究的基础上(Nature Photonics, 2015, 9, 520 Advanced Materials, 2018, 30, 1703005 Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b00683 Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6, 464),在柔性有机太阳能电池领域又取得新进展,创新性地开发了低温酸处理PEDOT:PSS电极替代需要高温溅射且昂贵的ITO电极。通过低温甲磺酸处理来提高PEDOT:PSS薄膜的导电性、降低薄膜的粗糙度,同时避免传统的强酸处理对柔性塑料衬底的破坏。进而利用全溶液加工技术,采用PBDB-T和IT-M非富勒烯活性层,制备了全湿法加工非ITO的单结柔性有机太阳能电池,电池的能量转换效率达到10.12%,这是迄今报道的全湿法加工的柔性有机太阳能电池的最高效率。而且这类全溶液加工的柔性有机太阳能电池非常符合卷对卷印刷和刮涂等大面积制备工艺的技术要求,为有机太阳能电池低成本柔性化制备提供了重要的参考途径。该项工作以All Solution-Processed Metal Oxide-Free Flexible Organic Solar Cells with Over 10% Efficiency 为题发表在国际期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。葛子义和团队成员樊细为该论文的共同通讯作者,硕士生宋伟为第一作者。/pp  上述研究得到了国家重点研发计划(2017YFE0106000和2016YFB0401000)、国家自然科学基金(51773212, 21574144和21674123)、中科院前沿科学重点研究项目(QYZDB-SSW-SYS030)、中科院重点国际合作项目 (174433KYSB20160065)、中科院交叉创新团队、浙江省杰出青年基金(LR16B040002)和宁波市科技创新团队(2015B11002,2016B10005)等资助。/pp style="text-align: center "img title="W020180523579124813794.png" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/b0085859-db45-42e0-b92f-b5f1ebccc183.jpg"//pp style="text-align: center "图:柔性有机太阳能电池的结构示意图和光伏特性曲线/p
  • 医用贴膏剂使用电子剥离试验机测试剥离强度时选择哪种测试方法合适
    医用贴膏剂是一种用于皮肤表面的药物制剂,其剥离强度是衡量产品性能的重要指标之一。在测试医用贴膏剂的剥离强度时,选择合适的测试方法至关重要,以确保测试结果的准确性和可靠性。电子剥离试验机是一种常用的设备,用于测定医用贴膏剂的剥离强度。以下是几种适合使用电子剥离试验机进行医用贴膏剂剥离强度测试的方法:180度剥离测试法:这种方法是将贴膏剂的背衬材料固定在试验机的一端,另一端固定在可移动的夹具上。测试时,夹具以恒定的速度移动,使贴膏剂沿180度方向剥离。这种方法适用于评估贴膏剂与皮肤或其他材料之间的粘附性能。90度剥离测试法:90度剥离测试与180度剥离测试类似,但剥离角度为90度。这种方法适用于测试贴膏剂的初始粘附力和剥离过程中的粘附稳定性。T-剥离测试法:T-剥离测试法模拟了贴膏剂在实际使用中从皮肤上剥离的情况。测试时,贴膏剂的一端固定,另一端沿T形的垂直臂方向剥离。这种方法可以评估贴膏剂在不同方向上的剥离性能。循环剥离测试法:循环剥离测试法通过在一定范围内反复剥离和粘贴贴膏剂,模拟实际使用中的循环剥离情况。这种方法有助于评估贴膏剂的耐久性和重复使用性能。温度和湿度控制测试法:在某些情况下,可能需要在特定温度和湿度条件下测试贴膏剂的剥离强度。电子剥离试验机通常配备有环境控制功能,可以在测试前对样品进行预处理,以模拟实际使用环境。动态剥离测试法:动态剥离测试法在测试过程中模拟了贴膏剂在运动或振动条件下的剥离性能。这种方法适用于评估贴膏剂在动态条件下的粘附稳定性。在选择测试方法时,需要考虑医用贴膏剂的具体应用场景、预期的使用条件以及相关的行业标准。例如,如果贴膏剂主要用于长时间固定在皮肤上,那么180度剥离测试法可能更为合适;如果需要评估贴膏剂在不同方向上的粘附性能,则T-剥离测试法可能更加适合。总之,选择合适的测试方法对于确保医用贴膏剂的质量和性能至关重要。电子剥离试验机提供了多种测试选项,可以根据具体需求进行选择,以获得准确可靠的测试结果。
  • 量子点太阳能电池外量子效率首超100%
    据美国物理学家组织网12月16日(北京时间)报道,美国国家可再生能源实验室(NREL)研制出一种新式的量子点太阳能电池,当其被太阳能光谱的高能区域发出的光子激活时,会产生外量子效率最高达114%的感光电流。发表于12月16日出版的《科学》杂志上的这一最新研究为科学家们研制出第三代太阳能电池奠定了基础。  当光子入射到太阳能电池表面时,部分光子会激发光敏材料产生电子空穴对,形成感光电流,此时产生的电子数与入射光子数之比称为感光电流的外量子效率。迄今为止,还没有任何一种太阳能电池在太阳能光谱内光波的照射下,显示出超过100%的外量子效率。  现在,NREL团队首次在量子点太阳能电池上实现了这一点。他们在一个叠层量子点太阳能电池上获得了114%的外量子效率。该电池由具有减反光涂层的玻璃(其包含有一薄层透明的导体)、一层纳米结构的氧化锌、一层经过处理的硒化铅量子点以及薄薄一层用作电极的金组成。  太阳能光子产生超过100%外量子效率基于载子倍增(MEG)过程,借助这一过程,单个被吸收的高能光子能激发多个电子空穴对。NREL团队首次在量子点太阳能电池的感光电流内展示了MEG,科学家们可借此改善太阳能电池的转化效率。研究结果显示,在模拟太阳光的照射下,新量子点太阳能电池的光电转化效率高于4.5%。目前,这种太阳能电池还没有达到最优化,因此,其能源转化效率相对来说偏低。  与传统的太阳能电池相比,量子点太阳能电池内的MEG能将电池的理论热力能转化效率提高35% 量子点太阳能电池也可使用廉价且产量高的卷对卷制程制造而成 其另外一个优势是每单位面积的制造成本很低,科学家们将其称为第三代(下一代)太阳能电池。(记者 刘霞)  所谓第一代太阳能电池是指目前最常见的晶体硅电池,第二代是薄膜电池 第三代,则应该是具有更高转化效率的新型电池的总称。而让单个高能光子激发多个电子空穴对正是提高转化效率的途径之一。不过现有技术并不能有效分离、收集大量的电子空穴对,这也就是新电池转化效率偏低的主要原因。虽然现在看起来,让这么多自由电子白白溜走显得过于奢侈,但如此高的外量子效率还是让我们备受鼓舞——一旦突破电子空穴对收集的技术瓶颈,太阳能电池的发展将会翻开全新一页!
  • 燃料电池关键部件丨碳纸的拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度的全面测试
    质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)作为一种新兴的低温燃料电池,具有效率高、工作温度低、零排放等优点,是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置,由于突破了传统内燃机的效率限制,成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极(Membrane Electrode Assembly,简称MEA),是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层(GDL)基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件,由两个催化层(CL)、两个气体扩散层(GDL)和一个质子交换膜(PEM)组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分,起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层(GDL)基材主要有:碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等,其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性,是GDL基材的最理想材料。质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸,又称为碳纤维纸,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的专用材料,即气体扩散层,主要作用是传导电流,引导反应气体从石墨板导流到触媒层,并把反应水排除在触媒层之外,是燃料电池膜电机组(MEA)中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一,具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障,同时稳定整个电极的结构,提高电池的寿命。 因此,对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试,可以有效检验碳纸强度,在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前,碳纸作为新能源领域的新材料,仍然处于大规模生产的初级阶段,不同国家不同的碳纸制造商,因为技术与工艺的差异,对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求,结合各自工艺水平,对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机,选择合适的夹具,按标准要求设定好试验方法,能够很方便地获取测试数据与曲线,大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样,此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果从上图可知,试验机获取了客户所需的应力曲线,通过观察,6个试样的应力-应变曲线形态相似,从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知,最大应力分布在36~40MPa的区间内,拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形,推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知,根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线,观察3个试样的测试曲线形态相似,从表中数据可知,最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内,数值稳定,说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样,保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频观看请点击:https://mp.weixin.qq.com/s/TzDqFlZRp7Gjnsyxl7sZ9Q碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线,以及抗弯强度差异不大,可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定,进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上,碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语 使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机,配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件,符合现行标准或行业客户的自身测试要求,可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要,为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人:王正宇 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 燃料电池关键部件丨碳纸的拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度的全面测试
    质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC)作为一种新兴的低温燃料电池,具有效率高、工作温度低、零排放等优点,是新型绿色能源的主要发展方向之一。燃料电池是将化学能转化为电能的在线发电装置,由于突破了传统内燃机的效率限制,成为未来汽车动力装置发展的重要方向。燃料电池单体内部最重要的部件就是膜电极(Membrane Electrode Assembly,简称MEA),是燃料电池乃至新能源汽车动力部分的关键组成部分。 碳纸 —气体扩散层(GDL)基材最理想材料PEMFC的核心部件是膜电极组件,由两个催化层(CL)、两个气体扩散层(GDL)和一个质子交换膜(PEM)组成。气体扩散层是膜电极中的关键部分,起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的作用。常用的气体扩散层(GDL)基材主要有:碳纸、碳布、炭黑纸、金属材料等,其中碳纸因具有高导电性、耐腐蚀性以及出色的尺寸稳定性,是GDL基材的最理想材料。 质子交换膜燃料电池工作原理图 碳纸,又称为碳纤维纸,是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的专用材料,即气体扩散层,主要作用是传导电流,引导反应气体从石墨板导流到触媒层,并把反应水排除在触媒层之外,是燃料电池膜电机组(MEA)中不可或缺的材料。 强度性能是碳纸的重要指标之一,具有较好强度的碳纸可为质子交换膜燃料电池的安装和使用带来保障,同时稳定整个电极的结构,提高电池的寿命。 因此,对碳纸材料进行拉伸、压缩、三点弯曲和剥离强度测试,可以有效检验碳纸强度,在碳纸材料的开发与规模化生产中发挥极为重要的作用。 岛津方案目前,碳纸作为新能源领域的新材料,仍然处于大规模生产的初级阶段,不同国家不同的碳纸制造商,因为技术与工艺的差异,对碳纸产品的技术参数尚未达成统一。国内多数企业参考《GB/T 20042.7-2014 质子交换膜燃料电池 第7部分碳纸特性测试方法》的要求,结合各自工艺水平,对碳纸材料从拉伸、压缩、弯曲、剥离多个方面进行测试评估。 岛津电子万能试验机,选择合适的夹具,按标准要求设定好试验方法,能够很方便地获取测试数据与曲线,大大提高碳纸力学测试的效率。 1拉伸测试将碳纸裁切为120×10mm的长条形试样,此次试验用碳纸厚度为0.19mm。裁切边缘尽量保持光滑平整。将裁切好的碳纸拉伸试样夹在1KN气动双推夹具上完成测试。碳纸拉伸测试与夹具碳纸拉伸测试应力-应变曲线 表1. 测试结果 从上图可知,试验机获取了客户所需的应力曲线,通过观察,6个试样的应力-应变曲线形态相似,从而判断碳纸拉伸性能比较均一。结合表中数据可知,最大应力分布在36~40MPa的区间内,拉伸强度的离散型也保持较好。 2压缩测试将碳纸裁成50×50mm的正方形,推荐选择带有调平功能的压盘夹具来完成超薄材料的压缩测试。碳纸压缩测试与可调平压盘 碳纸压缩测试载荷-行程曲线 表2. 测试结果如上图可知,根据岛津AGS-X电子万能试验机获取的压缩测试载荷-行程曲线,观察3个试样的测试曲线形态相似,从表中数据可知,最大应力分布在0.008-0.009MPa的区间内,数值稳定,说明三个碳纸试样的抗压性相似。 3三点弯曲测试将碳纸裁切成120×20mm长方形试样,保证切口光滑平整。碳纸三点弯曲试验选择岛津1KN塑料三点弯曲夹具。视频点击查看:https://mp.weixin.qq.com/s/9Aut652JEjR6-n6ay7Wo-Q 碳纸三点弯曲测试载荷-时间曲线 表3. 测试结果 从图表和三点弯曲载荷-时间曲线,以及抗弯强度差异不大,可判断3个试样的抗弯强度和断裂点载荷保持稳定,进而可判断本批次样品的抗压水平保持在一个水平。 4剥离测试将碳纸粘贴在不锈钢基板上,碳纸表面再贴上胶带。选用1KN气动拉伸夹具来完成拉伸测试。 使用岛津试验机与夹具进行碳纸180°剥离试验 结语使用岛津的AGS-X或AGX-V电子万能试验机,配合拉伸、压缩、三点弯曲、剥离各种不同的夹具与附件,符合现行标准或行业客户的自身测试要求,可以满足您对碳纸的各种力学测试与质量控制的需要,为碳纸规模化制造保驾护航。 撰稿人:王正宇 *本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 电子剥离强度试验机在薄膜材料拉断力测试中的应用探讨
    引言薄膜材料因其轻质、透明、柔韧等特点,在包装、电子、医疗等多个领域得到广泛应用。拉断力作为衡量薄膜材料机械强度的重要指标,对于确保产品质量和安全性至关重要。电子剥离强度试验机作为一种精密的测试设备,其在薄膜材料拉断力测试中的应用引起了业界的关注。薄膜材料的拉断力测试拉断力测试主要用于评估材料在受到垂直于其表面的拉力作用时的断裂行为。测试过程中,材料被拉伸直至断裂,记录的最大力量即为拉断力。电子剥离强度试验机的特点电子剥离强度试验机设计用于模拟材料间的剥离行为,其特点包括:精确的力量测量:能够测量材料间剥离时的微小力量变化。可控的测试速度:可以调节剥离速度,以适应不同的测试需求。数据记录与分析:能够记录剥离过程中的力量-位移曲线,并进行数据分析。拉断力测试与剥离强度测试的区别测试目的:拉断力测试关注的是材料的断裂行为,而剥离强度测试关注的是材料间的粘接性能。测试方法:拉断力测试通常采用拉伸模式,剥离强度测试则采用剥离模式。电子剥离强度试验机在拉断力测试中的应用虽然电子剥离强度试验机主要用于剥离强度测试,但其高精度的力量测量和可控测试速度的特点,理论上也适用于薄膜材料的拉断力测试。然而,需要注意的是:设备配置:试验机需要具备足够的拉伸测试功能和相应的夹具。测试标准:应遵循相关的测试标准,如ISO、ASTM等,以确保测试结果的准确性和可重复性。数据解释:拉断力测试的数据解释与剥离强度测试有所不同,需要专业的分析和评估。结论电子剥离强度试验机在一定程度上可以用于薄膜等材料的拉断力测试,但需要确保设备具备相应的拉伸测试功能,并严格按照测试标准进行操作。通过精确的测试和专业的数据分析,可以有效地评估薄膜材料的机械强度,为产品质量控制提供重要依据。
  • 拉力试验机检测胶粘贴剂的剥离强度有什么缺点和不足
    拉力试验机在检测胶粘贴剂的剥离强度时,虽然可以作为一种力学测试手段,但相比专门的卧式剥离试验机,确实存在一些缺点和不足。以下是拉力试验机在此应用中的几个主要问题:一、测试原理的局限性方向性不匹配:剥离强度测试要求的是沿着材料界面施加的剥离力,而拉力试验机主要用于测量材料在拉伸方向上的力学性能。这种方向性的不匹配可能导致测试结果无法准确反映胶粘贴剂在界面处的粘附性能。测试模式差异:卧式剥离试验机通过特定的夹具和测试模式,能够模拟更真实的剥离过程,而拉力试验机可能无法提供相同的测试条件,从而影响测试结果的准确性和可靠性。二、测试参数的难以精确控制剥离速度和角度:剥离速度和剥离角度是影响剥离强度测试结果的重要因素。拉力试验机在控制这些参数方面可能不如卧式剥离试验机精确,特别是在需要高精度控制时,可能导致测试数据的偏差。试样准备和夹持:胶粘贴剂的剥离强度测试对试样的准备和夹持有特殊要求。拉力试验机可能无法提供足够的夹具选择和试样准备指导,从而影响测试结果的稳定性和可重复性。三、测试结果的局限性数据解读困难:拉力试验机在测试过程中记录的数据可能更多地反映了材料的整体力学性能,而非界面处的粘附性能。因此,在解读测试结果时可能存在困难,难以直接得出剥离强度的准确值。缺乏多维度分析:卧式剥离试验机能够记录剥离力、剥离速度、剥离距离等多种数据,并进行多维度分析。而拉力试验机可能无法提供如此全面的数据分析功能,限制了测试结果的深入理解和应用。四、适用范围的限制材料类型限制:对于某些特定类型的胶粘贴剂或材料组合,拉力试验机可能无法提供准确的剥离强度测试结果。这是因为不同材料和界面间的粘附性能差异较大,需要采用更适合的测试方法和设备。应用场景限制:在实际应用中,胶粘贴剂的剥离强度往往与具体的应用场景密切相关。拉力试验机可能无法完全模拟这些场景下的测试条件,导致测试结果与实际应用存在偏差。总结拉力试验机在检测胶粘贴剂的剥离强度时存在测试原理局限性、测试参数难以精确控制、测试结果局限性以及适用范围限制等缺点和不足。相比之下,卧式剥离试验机在这些方面更具优势,能够提供更准确、可靠和全面的测试结果。因此,在选择测试设备时,应根据具体需求和测试标准来选择合适的试验机。
  • 电子剥离试验机检测复合膜剥离强度为10N/25mm符合特定标准
    一、引言复合膜剥离强度是衡量其性能的重要指标之一,而电子剥离试验机是检测这一指标的重要工具。在多个行业和领域中,对复合膜的剥离强度都有明确的标准要求。本文将探讨电子剥离试验机检测复合膜剥离强度为10N/25mm是否符合这些标准。二、剥离强度标准概述剥离强度通常以N/cm或N/mm为单位,表示单位宽度下剥离材料所需的力。对于复合膜来说,其剥离强度受到材料类型、生产工艺、使用环境等多种因素的影响。在不同的应用领域和行业中,对剥离强度的要求也有所不同。三、电子剥离试验机检测结果分析电子剥离试验机通过模拟实际使用中的剥离过程,测量剥离过程中所需的力量来评估材料的剥离性能。当电子剥离试验机检测复合膜剥离强度为10N/25mm时,我们需要根据具体的应用领域和行业标准来判断其是否符合要求。1.行业标准对照根据行业标准,我们可以发现10N/25mm的剥离强度在某些领域是符合要求的。例如,在胶带、电子绝缘材料等领域,手动剥离法标准值要求剥离强度达到或超过10N/25mm。这表明,在这些领域中,电子剥离试验机检测到的10N/25mm剥离强度是符合标准的。2.实际应用考虑除了满足行业标准外,我们还需要考虑复合膜在实际使用中的性能需求。如果10N/25mm的剥离强度能够满足复合膜在实际应用中的稳定性和可靠性要求,那么这一检测结果就是符合要求的。四、结论综上所述,电子剥离试验机检测复合膜剥离强度为10N/25mm在胶带、电子绝缘材料等领域是符合标准的。然而,在其他领域中,对剥离强度的要求可能有所不同。因此,在具体应用中,我们需要根据行业标准和实际使用需求来判断剥离强度是否符合要求。
  • 物理所铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池研究取得进展
    铜锌锡硫硒太阳能电池(CZTSSe)是一种新型薄膜太阳能电池,因吸光系数高、弱光响应好、稳定性高、组成元素储量丰富、环境友好且价格低廉而颇具发展潜力,从而备受关注。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心孟庆波团队多年来在该类薄膜太阳能电池方面开展了系统研究,在高质量铜锌锡硫硒薄膜制备、界面调控、器件载流子动力学分析和电池效率提升等方面取得了系列研究成果。例如,基于二甲亚砜(DMSO)体系,发展了一种可以同时调控背界面和吸收层体相缺陷的Ge掺杂策略,所制备的CZTSSe电池认证效率为12.8%;在界面研究方面,引入有机电子传输层(PCBM)增强电荷抽取与传输,实现了12.9%的电池效率;在溶剂工程方面,发展了一种环境友好的水溶液体系,探索了小分子配体与金属离子相互作用对前驱膜、硒化膜晶体生长、薄膜微结构及器件性能的影响,获得了12.8%的电池认证效率。该团队已在CZTSSe电池材料及器件方面申请国家发明及实用新型专利13项。  近日,该团队与南京邮电大学教授辛颢合作,从硒化动力学角度出发,通过调节腔室压强来改变半封闭石墨盒中的硒化反应速率,进而调节铜锌锡硫硒薄膜的相演变过程。增加腔室压强后,研究通过原位实时硒分压监测发现,在硒化早期,硒分压被抑制,从而降低了硒化升温阶段(200-400 ℃)中前驱膜与气态硒蒸汽的碰撞几率;同时,正压条件下硒化能够抑制元素的非均匀扩散。在以上两点共同影响下,相演变过程在相对更高的温度下开始(>400 ℃),前驱膜表面经常出现的CuxSe、Cu2SnSe3等中间相被抑制,因此,实际相演变过程一步完成。由此获得的银替位CZTSSe(ACZTSSe)吸收层晶体质量高、内部孔洞少、表面缺陷浓度显著降低。所制备电池体相缺陷浓度降低了约一个数量级,电学性能也得到明显改善,并实现了全面积14.1%效率(认证全面积13.8%)的太阳能电池,是目前报道的最高效率。这一工作为进一步理解和调控铜锌锡硫硒相演变过程提供了动力学调控思路,并为其他类型多晶薄膜生长制备提供借鉴意义。  相关研究成果以Control of the Phase Evolution of Kesterite by Tuning of the Selenium Partial Pressure for Solar Cells with 13.8% Certified Efficiency为题,发表在《自然-能源》(Nature Energy,DOI:10.1038/s41560-023-01251-6)上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。图1.(a)铜锌锡硫硒的相演变路径示意图;(b)原位监测获得的不同腔压下反应过程中的硒分压曲线;(c)铜锌锡硫硒太阳能电池认证报告(国家光伏产业计量测试中心)。图2.(a)对比组吸收层的SEM正面和截面图像;(b)实验组吸收层的SEM正面和截面图像;(c)对比组吸收层的能带结构;(d)实验组吸收层的能带结构。
  • DBL-01电子剥离试验机能否同时检测贴膏剂的剥离强度和黏附力
    DBL-01电子剥离试验机是一种专门用于测定材料剥离强度的设备,它能够模拟实际使用过程中材料层与层之间的剥离行为。这种设备广泛应用于各种材料的剥离性能测试,包括但不限于塑料薄膜、胶带、标签、医疗用品等。对于贴膏剂这类医疗用品,剥离强度和黏附力是两个重要的性能指标:剥离强度:指的是贴膏剂从皮肤或其他表面分离时所需的力量,它反映了贴膏剂的粘附持久性。黏附力:通常指的是贴膏剂在初次接触皮肤或其他表面时的粘附能力,它关系到贴膏剂的初始粘附性能。DBL-01电子剥离试验机在设计上可能具备同时检测这两种性能的能力,具体取决于设备的配置和测试模式。以下是使用DBL-01进行测试的一般步骤:测试剥离强度:样品准备:将贴膏剂固定在测试机的上夹具上,确保测试部分平整且无褶皱。设备设置:根据贴膏剂的特性和测试标准,设置适当的测试速度和行程。开始测试:启动测试,下夹具将沿着预定的路径移动,逐渐剥离贴膏剂。数据记录:记录剥离过程中的力量变化,以确定剥离强度。测试黏附力:样品准备:将贴膏剂的粘性面向下放置在测试平台上。设备调整:调整测试机的上夹具,使其能够施加一个垂直于粘性面的力。施加力:上夹具向下施加力,模拟贴膏剂初次粘附的过程。数据记录:记录达到一定粘附效果所需的力量,以评估黏附力。注意事项:确保测试前设备已经校准,以保证测试结果的准确性。测试条件(如温度、湿度)应符合相关标准或产品规格要求。测试后,应对测试数据进行详细分析,并与标准或历史数据进行比较。结论:DBL-01电子剥离试验机理论上能够同时检测贴膏剂的剥离强度和黏附力,但具体的测试能力还需根据设备的技术规格和测试条件来确定。通过这种设备,制造商可以确保贴膏剂产品在安全性、有效性和用户体验方面满足高标准。
  • 胶带剥离强度试验机可以参照QB/T 2358测试塑料薄膜包装袋的热合强度吗
    一、引言随着包装行业的快速发展,塑料薄膜包装袋作为一种广泛应用的包装材料,其热合强度成为衡量产品质量和可靠性的重要指标。QB/T 2358标准作为塑料薄膜包装袋热合强度的检测规范,为生产厂家和使用者提供了可靠的质量依据。本文将探讨胶带剥离强度试验机在参照QB/T 2358标准检测塑料薄膜包装袋热合强度方面的应用。二、胶带剥离强度试验机概述胶带剥离强度试验机是一种专门用于检测胶粘带剥离强度的精密仪器,基于力学测试原理,能够准确反映胶粘带的剥离性能。该试验机具有高精度、高可靠性和高重复性等特点,广泛应用于各种胶粘带生产企业和使用单位。通过模拟胶粘带在实际应用中的受力情况,能够准确反映胶粘带的剥离强度,为产品质量控制和可靠性提升提供有力支持。三、QB/T 2358标准与塑料薄膜包装袋热合强度检测QB/T 2358标准规定了塑料薄膜包装袋热合强度的检测方法,包括试样的准备、状态调节和试验步骤等。该标准适用于各种塑料薄膜包装袋的热合强度检测,能够客观地反映包装袋的热合质量。在检测过程中,需要按照标准规定的方法和要求进行操作,确保检测结果的准确性和可靠性。四、胶带剥离强度试验机在QB/T 2358标准中的应用胶带剥离强度试验机在参照QB/T 2358标准检测塑料薄膜包装袋热合强度方面具有独特的优势。首先,该试验机能够模拟包装袋在实际应用中的受力情况,从而准确反映热合部位的剥离强度。其次,通过调整试验参数和条件,可以适应不同规格和材质的塑料薄膜包装袋的检测需求。此外,胶带剥离强度试验机的高精度和高重复性特点,能够确保检测结果的稳定性和可靠性。在实际应用中,可以将塑料薄膜包装袋的热合部位作为试样,按照QB/T 2358标准的要求进行试样准备和状态调节。然后,将试样固定在胶带剥离强度试验机的夹具上,按照标准规定的试验速度进行剥离测试。通过读取试验过程中的载荷数据,可以计算出热合部位的剥离强度,从而评估包装袋的热合质量。五、结论与展望综上所述,胶带剥离强度试验机在参照QB/T 2358标准检测塑料薄膜包装袋热合强度方面具有显著的应用优势。通过准确、客观地检测热合强度,可以为企业提供可靠的质量数据支持,促进产品质量的提升和市场竞争力的增强。未来,随着包装行业的不断发展和技术进步,胶带剥离强度试验机将在更多领域得到广泛应用,为行业的发展和进步提供有力支持。
  • How It’s Made——钙钛矿太阳能电池的崛起
    导语:与其他光伏材料相比,钙钛矿太阳能电池在性能的提升方面表现出了惊人的速度。近期,来自德国柏林科技大学的Steve Albrecht等研究者在Science正刊中报道了一个单片钙钛矿/硅串联太阳能电池,其认证的功率转换效率高达29.15%,预计还会进一步提高。现如今,钙钛矿太阳能电池生产技术逐渐趋于成熟,生产设备也逐渐小型化和便捷化。继2009年和2012年的早期关键实验之后,人们对这些生产设备的兴趣激增,目前正在进一步优化它们的性能,并寻找可行的商业应用路线。本文,我们将带您看看钙钛矿太阳能电池材料的制造过程和相关技术。什么是钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池(PSC)顾名思义是由钙钛矿材料作为核心部件制备的太阳能电池。钙钛矿材料的种类很多,但它们都有ABX3的化学通式,其中A和B是阳离子,X是阴离子。在钙钛矿光伏材料中,B通常是金属阳离子,X是卤族元素,A可以是有机或无机阳离子。重要的是,这些成分必须以一种特定的几何结构排列,A穿插在阳离子BX6八面体的间隙。如下图所示。 钙钛矿太阳能电池材料晶格结构的3D示意图(中央亮斑为B,红色为X,蓝色为A) 钙钛矿是钙钛矿太阳能电池中吸收光的材料,它吸收光子并产生电子-空穴对。之后,这个电子-空穴对会分离(也可能不会,这是导致太阳能电池效率低下的原因),释放出电子和正电荷载流子。这些电子(负)和空穴(正)载流子分别被设备中的其他材料(传输层)收集,然后流出,在外部电路中产生电压。人们尝试用各种钙钛矿材料来制备PSCs,其中常见的是MAPbI3。这种材料由基铵正离子嵌入Pb2+离子和碘离子(I-)组成的八面体框架。钙钛矿光伏薄膜材料制备太阳能电池的制备过程主要分为薄膜的制备和后续的加工。后续的加工流程与硅基太阳能电池的后续加工有些类似,涉及到微纳加工与封装等流程,我们不做详细介绍。对于薄膜的制备技术目前主要有液体旋涂和真空镀膜两类。旋涂技术由于设备简单,易于快速搭建等特点很容易在实验室实现。但是其规模化拓展性较差,器件的重复性和稳定性以及与后续加工流程的兼容性等方面仍有不足。在真空镀膜方面目前较为流行的是采用物理气象沉积(physical vapor deposition—PVD),例如热蒸发等方式。对于热蒸发技术来说,在真空室中加热钙钛矿前驱体,使它们向上蒸发并覆盖在基片上。通过对过程的精细控制,形成所需的钙钛矿薄膜。热蒸发方法制备出的薄膜不仅性能出色,同时还能与太阳能电池制造过程中需要的其他过程具备良好的兼容性 (例如,传输层和金属接触层的沉积也经常使用PVD)。热蒸发制备方案概要以制备钙钛矿太阳能电池的常用材料MAI(methylammonium iodide)和PbI(lead iodide)为例,MAI蒸发温度约为150℃,而金属卤化物PbI需要400℃~500℃。这与常规的金属热蒸发相比温度低很多,但对热蒸发源温度控制的性要求较高。传统金属热蒸发更注重所能达到的高温(可达~1800℃),如果采用传统的蒸发源生长钙钛矿材料很容易导致温度过冲,制备的薄膜性能不稳定,甚至前驱体会瞬间挥发殆尽导致生长失败。钙钛矿光伏材料除了在较低温度下生长之外,沉积速率也是一个重要的控制变量。由于沉积速率并非温度的直接函数,钙钛矿材料在沉积时需要对每一个蒸发源的速率进行标定与检测。通常在热蒸发过程中,可以采用晶振探头来探测每一个蒸发源的蒸发速率。对于常规的金属热蒸发过程,材料从蒸发源沿着直线方向到达衬底,按照类似于标准分布函数的规律在衬底上沉积成薄膜。然而对于非常易挥发的材料,例如MAI,蒸发过程中会先在源上方形成较高的蒸气压,这会导致材料向侧方扩散,导致材料在腔体的其他部位形成非必要的沉积。因此,对于钙钛矿光伏材料的沉积过程必须控制得更加精密,否则MAI容易导致其他材料的晶振传感器被污染。专业的低温热蒸发技术与设备英国Moorfield 公司基于多年的薄膜设备生产经验发布了低温蒸发(LTE)技术和相关设备。这使得科研人员能够快速建立高性能的钙钛矿光伏薄膜沉积系统。Moorfield 公司用于钙钛矿太阳能电池制备的设备包括台式nanoPVD - T15A,以及功能增强型的落地式MiniLab系列。这样的低温热蒸发系统具有以下几方面的优点:● 低温蒸发源与控制器:超低的热容量,可选择主动水冷方案实现控制和小的温度过冲;基于传感器的PID反馈回路使得温度、功率或沉积速率可控。● 石英晶振传感器探头:水冷式,降低温度影响。专业设计和安装位置,在生长高蒸汽压钙钛矿前驱体时使信号“串扰”小化。● 真空系统:专业真空腔体设计和定制,包括可选的耐腐蚀泵组系统和预抽保护功能。● 过程控制:采用先进的自动过程控制器,允许多阶段程序设定操作,每个阶段包含单个或多个源蒸发(即共同蒸发),反馈回路控制每个源的速率。● 多功能配置:允许在一个系统上通过不同的PVD技术沉积钙钛矿和其他PSC涂层。此外,系统可以配备冷却或加热样品台,用于处理热敏感基片或在沉积期间/沉积后进行热处理。nanoPVD系统中的LTE蒸发源手套箱集成式系统虽然成品PSCs元件可以在大气条件下使用,但通常有必要在惰性气氛下进行器件封装制造。因为在后的保护涂层覆盖之前,湿气和氧气会对材料性能造成影响。因此,一些PSC制备工作通常在惰性气体(如纯氩气或氮气)的手套箱中进行。基于MiniLab 026和MiniLab 090平台的Moorfield LTE系统可以与手套箱集成,允许在惰性气氛中对衬底或样品进行加工处理。Moorfield可以提供整套的手套箱集成系统或与客户选定的手套箱进行集成。其中MiniLab 026系统可以与用户已有的手套箱进行现场的集成安装。Minilab090系统样品腔(左),与手套箱集成的系统(右)总结钙钛矿材料在太阳能电池方面表现出良好的前景,真空蒸发镀膜是一种很有前途的制备方法且容易实现工业化生产。用于钙钛矿薄膜制备的沉积系统需要进行优化设计,以提高薄膜材料的品质。Moorfield Nanotechnology公司具有雄厚的专业技术基础和先进的设备解决方案,包括全套LTE蒸发源、过程控制选件和完整的沉积系统。此外Moorfield Nanotechnology还提供其他多种材料制备的专业设备,例如磁控溅射、电子束蒸发、快速制备石墨烯的nanoCVD系统。台式高精度薄膜制备与加工系统新动态Moorfield 公司在中国科学院技术物理研究所的台设备安装成功,本次在技术物理研究所安装的是台式高性能二维材料等离子软刻蚀系统—nanoETCH。该系统对输出功率的分辨率可达毫瓦量,对二维材料可实现准确的逐层刻蚀,也可实现二维材料层内缺陷制造,此外还可对石墨基材等进行表面处理。该系统目前正处于技术培训阶段,不日将正式交付使用。中国科学院技术物理研究所安装的nanoETCH系统
  • 如何祛除太阳能电池组件上的“毒瘤”?
    随着新能源的逐渐普及,太阳能也迅速的走进千家万户,成为了成活中的一部分。太阳能在给生活带来便利和环保的同时,有一个"毒瘤"却一直在残害着太阳能电池或者组件的寿命,令广大用户对它是爱恨交加啊。那么这个"毒瘤"究竟是什么?该如何祛除呢?“毒瘤”的诞生过程这个"毒瘤"叫做太阳能热斑。太阳电池组件由于在制造和实验的过程中,出现隐裂、碎片焊接不良等;或在应用过程中,被其它物体(如鸟粪、树荫等)长时间遮挡时,被遮挡的太阳能电池组件此时将会严重发热,这就是"热斑效应",也就是太阳能上的一颗毒瘤。有光照的电池所产生的部分能量或所有的能量,都可能被"热斑"的电池所消耗。“毒瘤”的破坏力这颗毒瘤会对太阳能电池会造成很严重地破坏作用,会严重的破坏太阳电池组件或系统,所以需要对太阳电池组件进行热斑检测,使相对发热均匀的电池片进行组合或维护,以避免组件所产生的能量被热斑的组件所消耗,同时避免由于热斑可能给太阳能组件或系统的寿命带来的威胁,所以需要用到一款专业的工具来检测这颗"毒瘤",然后将其消灭。如何祛除“毒瘤”红外热像仪拥有超高的灵敏度,能够准确的感应出被测物体表面发生的微笑温度变化,检测出太能能电池片或组件的缺陷,将产品的缺陷位置直观准确的显示在红外热图中,特别是由菲力尔公司生产的FLIR Ex系列红外热像仪,可以实现即瞄即拍,能够快速准确的发现"毒瘤",让其无所遁形,简直可以称之为"毒瘤杀手"。“毒瘤杀手”是如何工作的?想要发现毒瘤,就要让太阳能组件发热,这样热像仪才能发挥效应,所以首先要太阳能电池片或组件在正常的太阳光或辅助光源下工作,或将组件在上述光源的照射下短路,这样热斑才会出现。接下来就是FLIR Ex系列红外热像仪大显身手的时刻,FLIR Ex系列包括FLIR E4、E5、E6和E8共4种热像仪,通过画中画及热叠加技术,检测人员除了可以拍摄红外图像外,还可以同时捕获一幅可见光照片,并将其融合在一起,通过拍摄的红外图像,检测人员可以直观、快捷,方便在同时间和相同的环境下得到同一块组件上不同电池块的温度,第一时间识别和定位故障,找出热斑。不仅如此,在采用FLIR Ex系列红外热像仪检测热斑时,还不需要断电,其采用的非接触测量方式更不会干扰原有的温度场,反应速度更是小于1秒,所以检测人员可以更快更准的检测出热斑,与传统的数据采集器和红外点温仪相比,各方面性能可以说是完胜。所以,在检测太阳能电池片或者组件热斑的时候使用FLIR Ex系列红外热像仪是毋庸置疑的, "毒瘤杀手"可不是白叫的。
  • 赫施曼助力太阳能电池银浆银含量的测定
    太阳能电池是一种利用太阳能将能量转换为电能的装置,其中一个重要的组成部分是导电银浆,它的性能对太阳能电池的效率和寿命有着重要的影响。根据GB/T 43788-2024,太阳能电池用银浆银含量的测定方法为:硫氰酸盐标准溶液滴定法。实验涉及如下内容:硫氰酸盐标准滴定溶液的配置与标定:称取0.6g于硫酸干燥器中干燥至恒重的标准物质或工作基准试剂硝酸银(c=0.1mol/L),记为m0,溶于100mL去离子水中;或用滴定器取35.00~40.00mL硝酸银标准滴定溶液(c=0.1mol/L),记为V0,加60mL去离子水,用Miragen电动移液器加2mL硫酸铁铵溶液(100g/L),用瓶口分液器加10mL硝酸溶液(3+7),在不断摇动下,用配制的硫氰酸盐溶液经过赫施曼光能滴定器滴定。终点前摇动溶液至完全清亮后,继续滴定至溶液所呈浅棕红色保持30s为终点,记录硫氰酸盐溶液体积Vb1(用标准物质或工作基准试剂硝酸银标定时)或Vb2(用硝酸银标准滴定溶液(c=0.1 mol/L)标定时)。试料溶液滴定:在装有试料溶液的碘量瓶中,用Miragen电动移液器加10mL硫酸铁铵溶液(100g/L),在不断摇动下用硫酸盐标准滴定溶液(c(NaSCN)=0.1mol/L,或c(KSCN)=0.1 mol/L或c(NH4SCN)=0.1 mol/L)经过赫施曼opus电子滴定器滴定,终点前摇动溶液至基本清亮后,继续滴定至溶液由白色变为浅棕色时静置,观察上层清液所呈浅棕红色保持30s为终点,记录滴定试料溶液消耗硫氰酸盐标准滴定溶液的体积V。移取液体的一般是量筒和移液管,存在三个缺点:一是敞口操作,对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体,存在安全隐患;二是操作上环节多,需目视确认凹液面,实现精度难以保证;三是效率较低,无法满足日益增加的液体移取的工作需求。赫施曼瓶口分配器可代替量筒、刻度移液管,便捷、安全地进行0.2-60mL的常规液体(酸、碱、有机试剂等)的移取,而实验室移取小体积(几微升到10毫升)的液体,一般采用移液器。Miragen电动移液器,数值靠设定或选定,电机控制活塞运动,吸液和排液也更加稳定,还有步骤少、调数快、模式多等诸多优势。Miragen电动移液器可给电机多段信号,从而达到吸液和排液分次数且各段体积可调。可实现单吸多排、多吸单排等效果,且程序可存储和调用,比手动移液器便捷很多。滴定法一般使用的是玻璃滴定管,对试验人员的技术水平、实操经验和耐心的要求较高,还有灌液慢、控速难,读数乱(不同人次、位置的凹液面读数可能出现偏差)三大痛点。赫施曼的光能滴定器可抽提加液、手转硅胶轮控制滴定速度和体积;opus电子滴定器可通过触屏来进行灌液、预滴定(先加入一定体积的滴定液)、快速滴定和半滴滴定等功能。两种滴定器均为屏幕直接读数,可提高工作效率、降低目视误差,无需大量实操经验,降低了培训成本和人员个体差异,所得数据也更加准确、稳定。
  • 加研制出全光谱太阳能电池
    据美国物理学家组织网6月27日(北京时间)报道,加拿大科学家表示,他们研发出了一款新式的全光谱太阳能电池,其不但可以吸收太阳发出的可见光,也可以吸收不可见光,从理论上讲,转化效率可高达42%,超过现有普通太阳能电池31%的理论转化率。研究发表在最新一期的《自然光子学》杂志上。  此款基于胶体量子点(CQD)的高效串接太阳能电池由加拿大首席纳米技术科学家、多伦多大学电子与计算机工程系教授泰德萨金特领导的科研团队研制而成。论文主要作者王希华(音译)表示,该太阳能电池由两个吸光层组成:一层被调制用于捕捉太阳发出的可见光 而另外一层则可以捕捉太阳发出的不可见光。  萨金特介绍说,为了做到这一点,该团队用纳米材料串联成一个名为分级重组层的设备,能往返运输可见光层和不可见光层之间的电子,有效地将捕捉可见光的吸光层和捕捉不可见光的吸光层结合在一起,这样,两个吸光层都不需要妥协。  该研究团队在使用CQD制造太阳能电池方面一马当先,CQD这种纳米材料很容易被调制来对特定波长的可见光和不可见光作出反应。新式串联CQD太阳能电池捕捉光波的波长范围比普通太阳能电池更加宽泛,因此,从理论上讲,其转化率可达42% 相比之下,最好的单结太阳能电池的最大转化率仅为31%,而一般位于屋顶或日常消费产品中的太阳能电池的转化率仅为18%。  研制高效的、成本合理的太阳能电池是全球共同面临的巨大挑战。萨金特说:“全球都需要转化效率超过10%的太阳能电池,并希望能显著降低现有光伏组件的零售价。最新进展提供了一条切实可行的道路,其能最大限度地捕捉太阳发出的各种光线,有望提高转化率并降低成本。”  萨金特希望,在5年内,将这款新的分级重组层太阳能电池整合入建筑材料、手机和汽车零件中。
  • 光伏太阳能电池-等离子表面处理和USC干式除尘的关键作用
    光伏电池又称太阳能电池,是一种直接将光能转化为电能的半导体薄片。*光伏电池(图源网络,侵删)其中,基板作为光伏电池的主要组成部分之一,其表面性能和洁净度直接关系到电池的光电转换效率和稳定性。光伏太阳能电池等离子处理、除尘解决方案在光伏电池制程中,等离子表面处理可用于玻璃基板表面活化,阳极表面改性,涂保护膜前处理等,在提高光伏元件表面亲水性、附着力等方面具有显著的优势。*光伏电池结构(图片来源:灼识咨询,侵删)同时,需要解决光伏电池制程中的尘埃污染问题。浮尘颗粒会附着在基材表面,不仅影响光电转换效率,还可能引发电池内部故障。*光伏电池工艺制程(资料来源:灼识咨询、中泰证券,侵删)因此,在光伏电池制程中,需要对光伏元件进行表面活化和除尘处理,增强基板表面附着力和洁净度,提升电池的稳定性。大气等离子应用案例通过等离子表面活化,可以提高玻璃基板表面亲水性,有效优化表面附着力,提升电池的稳定性和品质,从而改善器件的性能。等离子处理玻璃基板*光伏原片玻璃(图片来源:江西赣悦新材料,侵删)USC干式超声波除尘应用案例通过USC干式超声波除尘清洗机清除基板上的浮尘,可以提高光伏电池的性能和稳定性。除尘率可达97-99%光伏电池基板除尘光伏太阳能电池领域应用设备1、 大气等离子清洗机SPA-5800具有强大的数据处理功能,实现设备数字化控制,可对接客户产线,有效减低生产成本。✅ 支持数字通信接口和模拟通信接口✅ 搭载进口ARM芯片,实现功率自匹配✅ 具有十余种故障报警功能,故障率低2、 中频宽幅等离子清洗机适用于各种平面材料的清洗活化,可装配不同长度等离子枪头,可客制化流水线设备。✅ 等离子体均匀✅ 电源设计兼容性充足,输出功率范围大✅ 软件/硬件多重保护,安全可靠3、 在线式干式超声波除尘清洗机集除尘、除静电为一体的在线式除尘设备。配有真空吸附移动平台、内部洁净系统,不会对洁净室造成2次污染。✅ 非接触式除尘,产品无损伤✅ 闭环系统,不造成2次污染✅ 以空气作为除尘媒介物质,无需水、溶剂、干燥等过程4、 接触角测量仪SDC-200S光伏电池制备中对于基板表面的润湿性能具有一定的要求,SDC-200S具有全面、完整、精准的拟合测量法,可用于光伏电池基材表面润湿性能检测。✅ 变焦变倍镜头,成像清晰✅ 自动注液系统✅ 可自动生成报告
  • 南开刷新有机太阳能电池光电转化效率最高纪录
    p style="text-align: justify " 南开大学化学学院陈永胜教授领衔的团队在有机太阳能电池领域研究中获突破性进展。他们设计和制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件,实现了17.3%的光电转化效率,刷新了目前文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界最高纪录。这一最新成果让有机太阳能电池距离产业化更近一步。美国东部时间8月9日下午,介绍该研究的论文在线发表于国际顶级学术期刊《Science》上。/pp/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/62f3136a-548f-4a98-8fae-d391287a7e56.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: justify "有机太阳能电池的柔性特征和本工作主要结果/pp style="text-align: justify " 有机太阳能电池是解决环境污染、能源危机的有效途径之一,其在质轻、柔软、半透明、可大面积低成本印刷、环境友好等方面都远远优于传统太阳能电池,被认为是具有重大产业前景的新一代绿色能源技术。然而,实现高效率的太阳能电能转化是有机太阳能电池研究的核心难题。而这一难题能否解决也直接决定着有机太阳能电池能否走出实验室、走进人类的实际生产生活。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/243c9699-f8c4-4bb5-89cc-a57b9b15c3bc.jpg" title="2.jpg"//pp/pp style="text-align: justify " 近年来,虽然有机太阳能电池研究获得了迅猛发展,实现了14%~15%的光电转化效率,但仍远远落后于其它主要以无机材料(如硅)为主的太阳能电池转化效率。“主要原因在于,有机高分子材料本身较低的载流子迁移率限制了活性层厚度,因此太阳光不能够获得充分和有效的利用。”陈永胜说。/pp style="text-align: justify " 据介绍,叠层太阳能电池不仅可以克服上述难题,还可以充分发挥有机和高分子材料结构和性质优良的可调性特征,通过叠层电池中前后电池里活性材料互补的光吸收,更有效地利用太阳光,从而实现更高的能量转换效率。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/54c72967-855b-4761-8dbd-15b23150ffa7.jpg" title="3.jpg"//pp/pp style="text-align: justify " 陈永胜教授团队与中科院国家纳米科学中心丁黎明教授、华南理工大学叶轩立教授研究团队合作,首先利用半经验模型,从理论上预测了有机太阳能电池实际可以达到的最高效率和理想活性层材料的参数要求。在此基础上,他们以在可见光区域和近红外区域具有良好互补吸收的PBDB-T:F-M和PTB7-Th:O6T-4F:PC71BM分别作为前电池和后电池的活性层材料,采用成本低廉、与工业化生产兼容的溶液加工方法,制备得到了高效的有机太阳能垫层器件,获得了17.3%的验证效率。/pp style="text-align: justify " 该团队研究人员介绍,依据该工作提出的模型和设计原理,结合有机高分子材料结构的多样性和可调性,通过对材料和器件的进一步优化,非常有望获得和无机材料类似的能量转化效率,从而为有机太阳能电池的产业化提供有力技术支撑。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3a090dba-e3eb-4db6-9406-053ba9748a44.jpg" title="4.jpg"//pp/pp style="text-align: justify " “依据我们提出的半经验模型预测,有机太阳能电池(垫层)的最高转化效率理论上可以达到20%以上。本次工作中,我们同时也对电池的寿命进行了初步试验,发现166天实验后电池效率仅降低4%。未来,我们将继续设计新的材料,在进一步提高能量转化效率的同时,针对电池寿命问题进行系统的实验,争取让有机太阳能电池早日从实验室走向实际应用。”陈永胜说。/pp style="text-align: justify " 据了解,该研究得到了科技部、国家自然科学基金委、天津市科委和南开大学的项目支持。/ppbr//p
  • 有机薄膜太阳能电池材料P3HT的TG-MS测定
    有机薄膜太阳能电池就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。其中,P型有机半导体(P3HT)是使用的材料之一,属于结晶性高分子,是一种3-己基噻吩的聚合物。实际使用的过程中,高分子的老化是不可避免的,因此需要对材料进行热稳定性的评价。日立热重-差热同步热分析仪STA7000系列,采用数字水平差动方式,基线更加稳定,能够检测到微量变化。并且有良好的扩展性,开发出TG-MS专用接口,可以与质谱(MS)进行联用,用于溢出气体定性分析。下面,通过热重-质谱联用(TG-MS)来评价P3HT的热稳定性,并分析其反应产生的气体。 实验结果■ TG和总离子流色谱图(TIC)P3HT在470℃附近开始发生热分解,有1个热失重台阶。由TIC图可见,P3HT产生的气体几乎全部是由热分解过程中产生的。■ MS(480℃附近)上图是480℃的MS图谱,可以得到溢出气体成分质核比和离子强度的信息,从而对热分解产物进行定性分析。 综上所述:TG-MS联用可以考察样品热失重过程中产生的气体或特定成分,为样品的分子结构和热分解反应机制提供必要的解释。关于日立TA7000系列热分析仪详情,请见:日立 DSC7020/DSC7000X差示扫描热量仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313721.htm日立 STA7000Series 热重-差热同步分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313727.htm日立 TMA7000Series 热机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313737.htm日立 DMA7100 动态机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313739.htm
  • 如何将卤化铅钙钛矿太阳能电池的环境风险降至最低?南京大学陈辉与国际专家携手研究
    1:铅在钙钛矿器件中的难以被取代的原因 针对钙钛矿的毒性问题,一个关键问题是,在不含铅的情况下是否能够实现优异的钙钛矿光电性能。尽管在这方面已经取得了一些进展,但无铅钙钛矿太阳能电池的功率转换效率和稳定性仍然远低于含铅的钙钛矿光伏电池。这是因为含铅的钙钛矿具有一种特殊的轨道混合构型,有助于其出色的光电性能。因此,研究人员尝试使用具有类似轨道构型的其他金属来替代铅,其中被泛研究的材料是锡(Sn)基钙钛矿。 锡的离子半径(118&thinsp pm)与铅(119&thinsp pm)相似,并且具有孤对的5s和空的5p轨道,其有效核电荷(Zeff)分别为10.63和9.10。然而,锡离子Sn2+有被氧化为Sn4+的趋势(Sn2+/Sn4+的标准还原电势E0&thinsp =&thinsp 0.15 V,而Pb2+/Pb4+的E0=&thinsp 1.67 V)。这可能是因为缺乏镧系元素的影响,导致锡离子5s孤对电子的Zeff比铅离子中的6s孤对电子较小。因此,在钙钛矿薄膜中产生的Sn4+会意外地导致高缺陷密度,从而降低了光电性能。此外,据认为,SnI2的急性毒性比PbI2更高。 除了锡,还有另一种具有相同价电子构型的IV族元素,即锗(Ge)。然而,由于锗离子的较小离子半径(73&thinsp pm)和更高的氧化倾向(Ge2+/Ge4+的E0&thinsp =&thinsp 0&thinsp V),导致锗基钙钛矿的光电特性和稳定性较差。为了寻找稳定的无铅钙钛矿材料,研究人员还尝试了其他组合物,其中包括含有Bi3+和Sb3+的ns2元素。然而,这些组合物形成的晶体结构具有相对较宽的带隙和较差的电荷传输能力,限制了它们的光电特性。目前来看,就钙钛矿晶体的光电性能、热力学和环境稳定性而言,铅仍然是最有前景的元素。(见方框1表)方框1表:铅和其他替代离子以及含有这些离子的卤化物钙钛矿(相关)化合物的典型性质O、可实现的;X、无法实现。数据来源于参考文献中。2:PSCs对环境的影响为了评估PSCs对环境的影响,人们采用了生命周期评估的方法,考虑了从提取、纯化和制备铅相关原材料,到PSCs的制造、安装、维护,以及产品寿命结束时的处理等所有阶段。对PSC生命周期的评估得出了一些积极的结论,认为PSCs比其他技术(如商用硅太阳能电池)更具可持续性。然而,PSCs中铅的泄漏仍然是一个令人担忧的问题。一旦安装完成,面板的大部分寿命将受到不受控制的大气条件的影响,而面板的损坏可能导致铅溶解和扩散。通过生命周期分析和浸出研究,可以确定潜在的暴露浓度,但其对人类健康或环境的影响取决于有机物可生物利用总铅的量以及生物可利用部分是否具有毒性问题。在土壤中,铅的生物利用程度取决于水中铅的形态、土壤的化学成分(如离子强度、pH值、天然有机物)以及土壤类型(如粘土、壤土等)。钙钛矿中的有机阳离子会改变土壤的pH值,并影响植物对铅的吸收能力。图1 PSC的铅泄漏途径及其潜在环境影响的评估因此,在评估环境或人类健康风险时,应考虑铅的形式、化学转化以及周围的化学基质。人类每周铅摄入量(LWI)被视为衡量铅暴露的健康指标,联合国粮农组织将其上限设定为0.025 mg/kg。通过假设损坏的PSC面板中的所有铅将在有限的时间内泄漏并进入环境,可以估计在不同百分比的分散和环境扩散情况下的LWI水平。图1所示的方案是在考虑不同可能情况的基础上进行计算的,以估计LWI的潜在水平。从这些结果可以推断出,只有一小部分总铅可能对人类构成风险,因为在许多情况下,LWI将高于人类3000-5000年前的估计水平以及2010年取消的成人LWI限额。3:PSC中的铅固定化策略1)晶粒封装 通过将钙钛矿颗粒包裹在疏水性有机物(如聚苯乙烯)、防水氧化物(如TiO2、SiO2、Al2O3)或不溶性铅盐(如PbS、PbSO4、Pb(OH)2)中,可以有效地阻断水进入和离子流出的通道。选择透水性较低的覆盖层材料,确保覆盖层具有强疏水性、高致密性并完全覆盖钙钛矿晶粒。例如,通过在钙钛矿结晶前或后处理过程中引入小分子的缩合物,或在钙钛矿层的顶部沉积疏水分子或功能盐(如磺基、硫酸盐、硫化物),可以实现对晶界和表面的原位封装。良好粒径分布的含铅钙钛矿显示出出色的水稳定性,并在作为生物成像闪烁体时表现出潜在的应用前景,而对目标动物没有显著的细胞毒性,这表明生物利用度降低。另外,将防水层插入用于内部或外部封装的PSC中,也可以防止水分渗透。然而,这些方法在器件损坏的情况下可能会失效。尽管通过将可固化材料与密封剂混合赋予了一些自修复特性,但由于受损密封剂的固化通常需要外部刺激(如紫外线辐射、加热),其保护效果可能存在问题。2)铅络合 通过添加适当的添加剂,形成与铅离子(Pb2+)形成低溶解度复合物的策略,降低钙钛矿中铅化合物的溶解度。典型的添加剂应具备两个供电子的路易斯碱官能团(如羰基、硫醇、磺基、硫化物、卟啉环、冠醚),通过酸碱相互作用与路易斯酸性的Pb2+离子配位。添加剂的疏水主链或侧链应具有疏水性部分(如长烷基链、氟基团、碳纳米管),使得在络合后形成的络合物在水中沉淀。因此,形成的络合物在配体与Pb2+离子螯合之后变得疏水。例如,在钙钛矿前体中加入聚丙烯酸接枝的碳纳米管(CNT-PAA),可以有效抑制相应PSCs中的铅泄漏。3)结构集成 通过提高组成元素之间的结合强度、集成体的连接性和界面内聚力,钙钛矿结构在器件内的集成可以增加水渗透、结构碎裂和分层的能垒,从而提高结构的稳定性,防止水溶解和铅泄漏。例如,通过引入具有强配位能力或偶极-偶极相互作用的界面/集成桥,可以增强器件的互连性。已证明,钙钛矿顶表面的化学相互作用增强对抗晶体坍塌和延缓铅释放的效果是有效的,但在器件损坏的情况下可能会失效。因此,需要将整个结构集成,包括钙钛矿层的表面、本体和界面。通过在钙钛矿层中引入可聚合单体,构建钙钛矿/聚合物基质,可以实现钙钛矿晶粒的整合。例如,丙烯酰胺单体作为钙钛矿膜的添加剂,可以在原位聚合过程中形成聚酰胺,并与钙钛矿发生转化。聚酰胺中的-C=O基团可以在晶界和钙钛矿表面与过配位的Pb2+发生相互作用,形成坚固的螯合结构在沉积的薄膜中。此外,聚酰胺在暴露于水中时易形成水凝胶,这进一步防止了Pb2+从器件溶解和扩散到水中。此外,。聚合过程中单体的团聚效应可以在钙钛矿层内引起压缩应变,从而增加离子迁移的活化能和水渗透的势垒,提高高湿度条件下的晶体稳定性此外,将钙钛矿渗透到刚性和介孔结构中,也有望防止结构坍塌。4)泄漏铅的吸附 由于铅固存效率(SQE)与吸附位点的密度直接相关,因此需要充足的负载材料,以确保足够的铅吸附能力。因此,在装置的内层中实施Pb吸附剂可能是不够的,因为逐层清除的能力有限。过多的绝缘材料会降低电极的导电性。此外,电荷传输层的厚度通常只有几百/几十纳米,这限制了捕获钙钛矿膜中所有Pb2+的能力。因此,更好的选择是将铅吸附材料嵌入外部封装中,这样可以避免负载量的限制,保持器件性能。例如,Li等人提出了一个优秀的方法,通过在前玻璃顶部沉积高透明度的Pb吸附剂,而不需要过滤入射光,并将聚合物密封剂与Pb2+结合材料的混合物插入后电极和封装盖之间。由于两侧都具有显著的铅吸附能力,这种化学方法可以显著减少铅泄漏达到96%。此外,应在不同的温度和pH条件下组合使用具有不同活性的铅吸附材料。例如,利用膦酸和亚甲基膦酸基团组成的铅吸附剂,由于其温度依赖的去质子化效应,可以在较大温度范围内保持较高的铅固存效率(SQE)。图2:PSC中的铅固定化方法4:PSC中的铅固定化策略对比及铅泄漏测量方案设计对上述四种铅固定策略从工作机理、保护效果及对器件性能的影响等方面进行了系统比较。值得注意的是,内部铅固定策略(即分离、络合、整合)表现出高选择性和快速响应性,因为在泄漏之前Pb2+离子得到了预先保护,但其铅固存效率(SQE)相对较低(约60-80%)。铅的固定能力与嵌入添加剂中功能位点的密度有关,尤其对于络合方法。然而,添加剂中的大多数是绝缘的,在某些情况下是光吸收的,这会破坏电荷传输和光子捕获,并且添加剂与Pb前体之间的相互作用会影响钙钛矿结晶。因此,在添加剂浓度超过钙钛矿材料的容忍度时,可能会在PCE和SQE之间存在权衡。然而,适量的Pb固定添加剂可以有利地提高PCE和寿命,分别通过最佳优化器件与原始器件的PCE和寿命比来定义。晶粒封装和化学络合的方法由于晶粒的惰性和形成的铅络合物的不溶性,在铅回收过程中可能面临挑战,因为铅回收依赖于从器件中提取铅的容易性。此外,在大规模制造中,在钙钛矿层中形成均匀覆盖层可能存在问题,因为难以控制层厚度,这限制了PSC的升级。在这些方面,结构集成似乎更具潜力,其中铅的固定能力与添加剂的结构稳定性相关,而不是与螯合位点有关,从而实现相对较高的SQE(约80%)。相比之下,在SQE接近100%的情况下,外部实施铅吸附剂在抑制铅泄漏方面更为有效,因为可以加载大量材料而不影响器件性能。然而,这种方法仍然存在一些缺点,可能会降低其有效性。值得注意的是,PSC的铅泄漏及其吸附在很大程度上取决于测试条件,如温度、pH值、暴露水的体积以及设备的损坏方式。然而,表2中报告的SQE值是在完全不同的条件下测量的。为了定量评估PSC的铅泄漏并比较全球各实验室使用不同铅固定技术的情况,需要建立一个由计算模型支持的标准铅泄漏测试方法。此外,建议采用标准方式测量一些指标,如总泄漏铅浓度(cLL)、泄漏率(LR)和SQE,并模拟钙钛矿在恶劣天气条件(酸性和大雨)下的两种暴露情况(浸水和滴水),如表2和图3a所示。此外,应使用老化的钙钛矿膜进行铅泄漏测量,而不是完整器件,包括有或没有分层封装剂,以模拟钙钛矿层完全暴露于水的情况。此外,可以进行生物测试,评估泄漏铅对植物或动物生长的影响。图3:建议的铅泄漏测量和铅固定器件结构四、小结铅基PSCs的研究在效率和稳定性方面取得了快速进展。现在是时候进一步研究如何在考虑可持续性的情况下,在大规模工业规模上实施这一有前景的技术的下一阶段,以避免从前体制备到太阳能电池板的长期工作寿命中可能发生的铅泄漏。同时,在实际部署基于卤化铅钙钛矿的光电器件时,需要进行深入的职业和当地人口风险评估,以确保在其运行过程中和使用寿命结束时防止铅泄漏,这不仅是法律要求,也是道德义务。有关铅使用的具体立法可以推动铅固定化和设备回收战略的创新。同时,应制定紧急应对措施计划,以减少发生火灾事故时空气中无意排放的铅对土壤的污染。此外,在将PSCs投放市场之前,应进行标准测试,以评估潜在的铅泄漏风险。参考文献Zhang, H., Lee, JW., Nasti, G.et al. Lead immobilization for environmentally sustainable perovskite solar cells. Nature 617, 687–695 (2023).Doi: 10.1038/s41586-023-05938-4
  • 钙钛矿太阳能电池距离市场还有多远?|前沿应用
    编辑:高明审核:chen钙钛矿太阳能电池作为第三代新概念太阳能电池代表,近年来备受关注,这得益于其具备的种种优势,譬如:它采用溶剂工艺,可以在常温下制备,生产成本大大下降;柔性好、可大面积印刷,在光伏产业的应用有着为可观的前景;清洁廉价无限制,可为能源供应难题提供有效方案等等。不仅如此,钙钛矿太阳能电池之所以成为代表,一个更加备受瞩目的优势就在于——它的原料多为液态,可以用来制备大面积柔性电池及设备,在未来或许可以应用于可穿戴智能设备上,边走路边发电!这种在电影中才出现的镜头将来会成为日常,想想是不是就觉得很炫酷呢?但要想实现这一场景,还需解决三个难题,这也是钙钛矿太阳能电池尚未实现规模化商业生产的原因。哪三个问题呢?本次“前沿应用”栏目将带大家一探究竟~短寿之憾我们知道,对于电池来说,一个重要衡量指标就是使用寿命。钙钛矿电池实际生产和应用所面临的困难中,一个重要问题就是它的寿命只有短短数月,远远低于硅基太阳能电池,这也是其实现商业化面临的个问题。钙钛矿电池不够稳定,主要是因为钙钛矿电池对水、热、氧环境度敏感,使得电池结构不稳定,易产生不可逆降解。要延长钙钛矿电池的寿命就要提高稳定性,目前主要有两种方法,一种是采用复合型钙钛矿材料,提高其本身的稳定性,另一种就是找到合适的添加剂物质,来抑制钙钛矿材料的分解。目前关于这方面的研究已经紧锣密鼓地展开。就在今年1月份,欧洲薄膜太阳能电池研究联盟Solliance,TNO,imec和埃因霍温科技大学,就报道了一种采用工业工艺(溅射镀膜,狭缝涂布镀膜,原子层沉积和基于激光的互连)制造的封装钙钛矿太阳能电池模组,该模组经受既定的寿命测试,即耐光性测试,耐湿热测试和热循环测试,具有出色的稳定性。相信未来能有更多的方法能够应用于钙钛矿电池的分解问题解决。图片来源:pixabay效率之痛电池的效率是评价电池性能的另一个重要指标,在过去十年,钙钛矿太阳能电池的效率有不少提升。根据《科学》(Science)今年4月发表的一篇报道,钙钛矿太阳能电池的转换效率已经上升到26.7%,非常接近传统晶体硅太阳能电池的效率。但事实上,钙钛矿太阳能电池的转换效率依然有很大提升空间,这是因为转化过程中,通电的载流子会因为缺陷问题被卡住,从而降低电池效率。那么,什么是载流子寿命呢?它为何成为影响太阳能电池效率的重要指标呢?据HORIBA资深工程师Ben Yang博士介绍,钙钛矿太阳能电池产生的电能来源于电荷的分离、迁移和重组,其中电荷可以扩散多远、游离多久——即载流子寿命,很大程度上就决定了太阳能电池的效率。载流子寿命越长,电池的效率也越高。图片来源:pixabay既然载流子寿命如此重要,那如何提升载流子寿命呢?精确测量是步,通过不断测量找到效率低下的关键问题,进而改进。“荧光寿命测量是一种常用于表征载流子寿命的技术,通过测量电荷重组率,进而标定电池的效率。HORIBA为测量荧光寿命研发了相应的产品。” Ben Yang博士如是说道。DeltaFlex和DeltaPro荧光光谱仪是专门的测量荧光寿命的分析仪器,它们可以监测光收集过程的效率,通过仪器搭配的TCSPC系统,研究人员可以测量重组率。另外,使用HORIBA QuantaMaster™ 、Fluorolog和FluoroMax荧光光谱仪,并联合HORIBA-IBH 荧光寿命组件,还可以完成测试钙钛矿材料对不同光吸收的效率。tips:如果您想了解更多荧光光谱仪的解决方案,点击阅读原文提交需求,我们的工程师会尽快联系您~您也可以进入HORIBA微信公众号的图书馆栏目,查看下载更多解决方案。值得庆幸的是,同样是今年4月,《自然》(Nature)杂志发表了一篇论文,介绍了剑桥大学等机构合作成果——钙钛矿材料中影响载流子寿命的“缺陷”根源。相信通过精准的测量和缺陷根源的追溯,载流子的寿命将会一步步提升,钙钛矿电池的效率也会进一步改善图片来源:pixabay量产之难实现商业化后一个攻关的技术点,便是“量产”。要实现大规模生产,就必须将钙钛矿从实验室搬到工厂,这是其终走向市场的关键。然而目前几乎所有高效率的钙钛矿太阳能电池都是用旋涂法制备的,即将钙钛矿材料一般旋涂于金属氧化物骨架上进行制备。然而旋涂法难以沉积大面积、连续的液膜,在实验室中制备,尺寸只有几厘米大小,因此无法满足工业化的高吞吐量与规模化制备的要求。这就成为钙钛矿太阳能电池量产的一个难题。近年来,也出现了一些其他适用于规模化生产的制备方法,像是:刮刀涂布法、电沉积等等,尤其是刮刀涂布法,它的基底温度可控,因此在规模化制备高质量、大晶粒钙钛矿薄膜方法中脱颖而出。更值得欣慰的是由刮刀涂布法制备的钙钛矿太阳电池,效率也能达到20%,十分接近旋涂法制备的器件。未来通过不断地研究,相信它地效率能更进一步。图片来源:pixabay从上文可以看出,尽管短寿之憾、效率之痛、量产之难,这三点是制约钙钛矿太阳能电池快速走向市场的三个问题,但我们仍然对钙钛矿太阳能电池的发展前景抱有大的期待。目前众多公司投资钙钛矿产业就是证明,相信产学研结合的能够解决大规模制备技术的提升,帮助钙钛矿太阳能电池在商业化道路上大步迈进。没有什么不可能,只要我们勇突破!现在不妨设想一下,钙钛矿太阳能电池就在我们的穿戴设备上,比如涂覆在手机表面上,那是怎样的情形呢?我们再也不用担心手机没电了!开心吧? 免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。 HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案,如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术,旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年,距今已有200年历史。如今,HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的选择,之后我们也将持续专注科研领域,致力于为全球用户提供更好的服务。
  • Veeco举办CIGS薄膜太阳能电池技术研讨会
    Veeco日前与中国电子科技集团公司第十八研究所、中国化学与物理电源行业协会共同举办了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池技术研讨会,议题涵盖CIGS薄膜太阳能电池的最新生产设备、测试设备及目前中国光伏产业发展现状等。 Veeco主要为高亮度LED、太阳能、半导体用户提供技术解决方案。Veeco大中华区总经理王克扬表示,Veeco是业界目前唯一可将热源整合到CIGS Web镀膜系统上的薄膜沉积设备供应商,因此公司的FastFlex卷绕镀膜系统能够给客户带来卓越的高吞吐量的沉积方案,帮助客户快速完成从研发到量产的过程。 FastFlex Web镀膜系统,由Veeco于2008年5月收购的Lowell生产,具有吞吐量高、性能卓越、拥有成本低,并且具有紧凑的外形尺寸等特点。通过其灵活的结构设计可实现溅射,反应溅射和热蒸发镀膜,是Mo(钼),TCO(透明导电氧化物)和CIGS等太阳能薄膜制备的理想工具。王克扬介绍,系统可在多个沉积区实现旋转或平面磁场分布,用户可根据自身需要选用表面预清洗和多种泵系统。CIGS 系统配备有Veeco拥有专利并已在业界广为使用的PV系列热蒸发源,通过选用合适的沉积系统并优化工艺条件,可极大提高原料的利用率和降低镀层厚度的不均匀性(NU)。 Veeco目前针对薄膜太阳能电池的大规模生产向客户提供钼、CIGS及TCO沉积层的集成制造解决方案。经生产验证的CIGS热沉积源,因能高产量生产出超高质量薄膜,并转化成更高效、高成品率的多结太阳能电池,从而有效地新降低太阳能电池每瓦成本。TurboDisc E475是行业内领先的最大产能的MOCVD系统,针对大批量化合物材料的生产而设计,采用RealTemp 200技术可直接实现闭环原位晶片温度控制,并通过快速地开/关气体实现弯道处的严格控制,这两项技术的处理可带来优质的材料以及很高的工艺率,相较于前代产品E450提高了15%的产能并进一步降低了成本。 除多结太阳能电池外,该系统还可用于HBT、pHEMT器件,以及红、橙和黄光高亮度LED、激光二极管等。其TurboDisc K系列GaN MOCVD系统,主要用于大批量生产GaN基绿光LED和蓝色激光器,并对增加GPI的高亮度蓝光LED的产量也有明显作用。 王克扬介绍,Veeco目前在上海外高桥建有保税仓库,在北京和上海设立了多个联合实验室,为用户提供直接和周到的市场和技术支持。而薄膜太阳能电池和LED照明领域,是公司在中国重点拓展的目标市场,并且已有了实质性进展。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------全文引自《光伏国际》网络版,版权归《光伏国际》及Veeco公司所有
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