실험실용 핫 프레스는 태양 전지 조립의 최종 단계에서 중요한 접합제 역할을 합니다. 동시에 정밀한 압력과 열(일반적으로 약 125°C)을 가하여 열가소성 개스킷을 녹여 광전극과 반대 전극을 함께 융합합니다. 이 과정은 장치 작동에 필수적인 영구적이고 기밀한 밀봉을 생성합니다.
핫 프레스는 내부 전해질 주위에 기밀 밀봉을 생성하여 태양 전지의 수명을 보호합니다. 열가소성 개스킷을 활성화하여 필수 용매의 증발을 방지하고 공기 침투를 차단하여 장기적인 안정성과 일관된 성능을 보장합니다.
봉지의 메커니즘
동시 열 및 압력
핫 프레스의 효과는 이중 작용 접근 방식에 있습니다. 단순히 부품을 가열하는 것이 아니라 특정 온도를 유지하면서 기계적 힘을 가합니다. 이렇게 하면 실링 재료가 고르게 흐르고 기판에 완전히 접착됩니다.
열가소성 개스킷의 활성화
이 공정은 Surlyn과 같은 특수 열가소성 개스킷에 의존합니다. 약 125°C의 표준 작동 온도에서 이러한 개스킷은 고체 상태에서 점성 상태로 전환됩니다. 이 상 변화를 통해 재료가 광전극과 반대 전극 사이에 안전하게 접합될 수 있습니다.
기밀 밀봉이 필수적인 이유
전해질 손실 방지
많은 태양 전지 구조는 작동을 위해 내부 액체 전해질에 의존합니다. 핫 프레스가 제공하는 견고한 밀봉이 없으면 이러한 휘발성 용매는 빠르게 증발합니다. 용매 손실은 장치가 건조되어 즉각적인 성능 저하로 이어집니다.
환경 오염 차단
봉지 공정은 양방향 장벽입니다. 전해질을 내부에 유지하는 동시에 외부 공기와 습기가 셀에 침투하는 것을 방지합니다. 환경 오염 물질은 내부 구성 요소와 반응하여 복구할 수 없는 화학적 불안정성을 유발할 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
온도 민감도
성공은 개스킷 재료의 녹는점을 엄격하게 준수하는 데 달려 있습니다. 온도가 목표(예: 125°C) 아래로 떨어지면 접합이 불완전하고 밀봉이 실패합니다. 반대로 과도한 열은 셀 구조 내의 다른 열에 민감한 층을 손상시킬 수 있습니다.
압력 균형
압력 적용에는 섬세한 균형이 필요합니다. 불충분한 압력은 기밀 밀봉을 생성하지 못하여 공기 침투를 위한 틈을 남깁니다. 그러나 과도한 압력은 조립에 사용되는 깨지기 쉬운 유리 전극을 손상시킬 위험이 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
성공적인 봉지 공정을 보장하려면 특정 조립 요구 사항에 따라 장비를 보정해야 합니다.
- 수명에 중점을 둔다면: 핫 프레스가 125°C의 일관된 온도를 유지하여 Surlyn을 완전히 녹이고 용매 증발에 대한 기밀 장벽을 보장하도록 하십시오.
- 기계적 수율에 중점을 둔다면: 전극 기판을 손상시키지 않고 개스킷을 균일하게 평평하게 만들기 위해 정밀한 압력 제어를 우선시하십시오.
핫 프레스 단계의 정밀도는 태양 전지의 장기적인 화학적 안정성을 확보하는 데 가장 중요한 요소입니다.
요약 표:
| 특징 | 사양/요구 사항 | 봉지에서의 역할 |
|---|---|---|
| 온도 | 일반적으로 ~125°C | 접합을 위해 열가소성 개스킷(예: Surlyn)을 녹임 |
| 압력 | 제어된 기계적 힘 | 균일한 개스킷 흐름 및 기판 접착 보장 |
| 밀봉 유형 | 기밀 / 밀폐 | 용매 증발 방지 및 공기/습기 차단 |
| 기판 | 광전극 및 반대 전극 | 두 가지 주요 구성 요소를 단일 장치로 결합 |
| 결과 | 화학적 안정성 | 태양 전지 수명 및 장치 성능 보호 |
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참고문헌
- Ressa Muhripah Novianti, Syoni Soepriyanto. The Addition of C, Zn-C and Sn-C on Anatase Titanium Dioxide (TiO2) for Dye-Sensitized Solar Cells Application. DOI: 10.55981/metalurgi.2023.686
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