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論文讀書心得報告
Durability of Pb-Free Solder Connection between Copper Interconnect Wire
and Crystalline Silicon Solar Cells - Experimental Approach(1)
學術單位:南台科技大學
指導教授:李洋憲老師
學號:M99R0105
姓名:杜建緯
介紹
再傳統的光電模組中含鉛的銲料被廣泛的使用，但鉛卻是對環境影響很大
的一種有污染性的元素，不僅會殘留在土壤中也會經由水還有食物進入人
的體中囤積在身體裡面，現今雖然有無鉛焊料的發展與之相比下含鉛的研
究資料庫是無鉛銲料所比不上的，所以本研究的主題是無鉛銲料對於現金
綠能產業中太陽能電池，銲接接點穩定性再相對於有鉛銲料的資料庫比較
下來分別，無鉛漢料的進步性是不是比傳統有鉛銲料來的高。
實驗介紹
使用銲料: Sn3.5Ag(無鉛銲料)
Sn36Pb2Ag(傳統有鉛)
實驗過程:將兩種不同的銲料製作成太陽能光電模組，然後分別作出封裝層
壓後的試件以及沒有層壓的試件，把沒有層壓的試件做銲接接縫
的空孔分析，將有層壓過的光電模組進在經過溫度循環測試1000
次後進行暗IV曲線，最後將結果會整數值統計比較。
上圖是層壓完成的光電模組
上圖是層壓完成的光電模組橫切面
右圖是光電模組的等效電路圖
我們利用一個串聯的Rs電阻和
一個並聯太陽能電池的Rsh電
阻，當太陽能光電模組有電阻
值上面的變化時會使得串聯的
Rs電阻發生變化，藉此變化我
們就可以得知接點的可靠度是
否因為溫度反覆變化而降低。
側的變化的方式我們是使用右
下的關係式(1)與(2)來求它們的
聯立解得知Rs。
上圖是電阻四點量測以及暗IV曲線的實驗模組，軟體使用LabVIEW進行不
同組別之間的監控與切換
溫度循環測試
為了測定背極式太陽能電池與陶瓷基板之間接合的可靠性，我們使用
了溫度循環爐來讓測試模組在溫度數次反覆變化後是不是會造成可靠
性降低甚至發生損壞的情形。
溫度循環變化下可能造成失效影響因素有三點
1.溫度循環中高溫與低溫之間的差距
2.高溫與低溫保持時間
3.處於這種極端溫度變化下的時間
我們實驗中溫度反覆變化的次數為1000次由-40度到80度溫度，升溫是
以每分鐘3度來升溫降溫溫度以每分鐘6度到達最高最高低溫時保持時
間為20分鐘。
參考資料
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