硅片的易碎性已成為制約太陽(yáng)電池性能發(fā)揮、壽命延長(zhǎng)及生產(chǎn)效益提升的關(guān)鍵因素。鑒于此，在晶硅光伏領(lǐng)域，追求高效能輸出與成本優(yōu)化的同時(shí)，將晶體硅的機(jī)械強(qiáng)度與韌性視為一項(xiàng)不可或缺的核心考量指標(biāo)。其中，三點(diǎn)彎曲與四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)尤為關(guān)鍵?！该滥芄夥?strong>拉脫力綜合測(cè)試儀，同時(shí)兼具臥式 180° 剝離強(qiáng)度測(cè)試和立式電池片彎曲測(cè)試。

太陽(yáng)能電池片的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中，質(zhì)量與穩(wěn)定性是其核心考量。為確保產(chǎn)品能在復(fù)雜多變的環(huán)境條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，一系列嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證不可或缺，其中，三點(diǎn)彎曲與四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)尤為關(guān)鍵。

彎曲試驗(yàn)對(duì)比

根據(jù)具體需求，可采用三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲兩種不同的加載方式。三點(diǎn)彎曲法通過(guò)在樣品上方施加一個(gè)集中力，使其在兩個(gè)固定支撐點(diǎn)之間發(fā)生彎曲變形。而四點(diǎn)彎曲法則在樣品上方增設(shè)一個(gè)支撐點(diǎn)，形成更為均勻的應(yīng)力分布。三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲測(cè)試樣片受力情況及參數(shù)如下圖所示。通過(guò)彎曲強(qiáng)度測(cè)試儀測(cè)得載荷與位移的關(guān)系曲線, 計(jì)算得出樣片的斷裂強(qiáng)度。測(cè)試示意圖 (左) 三點(diǎn)彎曲 (右) 四點(diǎn)彎曲

彎曲試驗(yàn)下的機(jī)械性能

利用三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲測(cè)試法分別測(cè)試了兩組樣片：?jiǎn)尉Ч杵㈦p面電的機(jī)械性能, 彎曲載荷與彎曲位移的變化曲線。

(左) 單晶硅片的載荷與位移的變化曲線 (右) 雙面電池的載荷與位移的變化曲線

單晶硅片，四點(diǎn)彎曲測(cè)試法所得彎曲載荷與彎曲位移的變化曲線的斜率和伸展幅度都高于三點(diǎn)彎曲測(cè)試法。雖然兩種測(cè)試法所得的破碎載荷和最大彎曲位移相差不大，均在6.87 N 和34.76 mm，但四點(diǎn)彎曲測(cè)試法所得的單晶硅片承受的最大載荷為11.55 N，高于三點(diǎn)彎曲測(cè)試的最大載荷6.87 N。

雙面電池，三點(diǎn)彎曲測(cè)試法測(cè)得的最大載荷和破碎載荷一致，均為6.46 N，最大彎曲位移為 17.9 mm，而四點(diǎn)彎曲測(cè)試法測(cè)得的最大載荷為10.85 N，破碎載荷為 10.24 N，最大彎曲位移是22.24 mm，兩種測(cè)試方法測(cè)得的結(jié)果存在較大的差異。

彎曲試驗(yàn)對(duì)比分析

對(duì)于單晶硅片而言，四點(diǎn)彎曲測(cè)試相較于三點(diǎn)彎曲測(cè)試展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。四點(diǎn)彎曲測(cè)試下的最大彎曲位移離散度較小，意味著測(cè)量結(jié)果更為穩(wěn)定，重復(fù)性更高。同時(shí)，硅片在四點(diǎn)彎曲測(cè)試中能夠承受的最大載荷顯著增大，這直接反映了硅片在更均勻應(yīng)力分布下的相對(duì)承載能力得到了增強(qiáng)。對(duì)于雙面電池而言，由于存在金屬電極柵線, 兩種測(cè)試方式下的最大彎曲位移測(cè)量結(jié)果離散程度相差不大，但四點(diǎn)彎曲測(cè)試方法同樣增強(qiáng)了電池片的承載能力。所以，四點(diǎn)彎曲測(cè)試相對(duì)于三點(diǎn)彎曲測(cè)試方法來(lái)說(shuō), 結(jié)果更為精確, 重復(fù)性更高。

美能拉脫力綜合測(cè)試儀

美能拉脫力綜合測(cè)試儀ME-CELL-CTT根據(jù)光伏行業(yè)研發(fā)的，專(zhuān)用于光伏行業(yè)硅晶片、硅料、電池組件等相關(guān)產(chǎn)品的剝離力、抗拉強(qiáng)度等測(cè)試的專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備。本設(shè)備為臥立式一體電池片測(cè)試儀同時(shí)兼具臥式 180° 剝離強(qiáng)度測(cè)試和立式電池片彎曲測(cè)試。

• 臥式測(cè)試模塊可達(dá)到28個(gè)傳感器同時(shí)使用

• 立式測(cè)試模塊可用于成品電池或材料的拉伸壓縮、彎曲等試驗(yàn)

符合CB/T16491-2009，CB/T16491-96與JB/T17797-95國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)各有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和材料特性選擇合適的試驗(yàn)方法。「美能光伏」拉脫力綜合測(cè)試儀，兼具既能做彎曲測(cè)試，又可對(duì)電池片進(jìn)行焊帶剝離強(qiáng)度測(cè)試從布達(dá)到評(píng)估電池片力學(xué)性能的目的。

*特別聲明：「美能光伏」公眾號(hào)所發(fā)布的原創(chuàng)及轉(zhuǎn)載文章，僅用于學(xué)術(shù)分享和傳遞光伏行業(yè)相關(guān)信息。未經(jīng)授權(quán)，不得抄襲、篡改、引用、轉(zhuǎn)載等侵犯本公眾號(hào)相關(guān)權(quán)益的行為。內(nèi)容僅供參考，若有侵權(quán)，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我司進(jìn)行刪除。