硅片的易碎性已成為制約太陽電池性能發(fā)揮、壽命延長及生產(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，將晶體硅的機械強度與韌性視為一項不可或缺的核心考量指標。其中，三點彎曲與四點彎曲試驗尤為關(guān)鍵?！该滥芄夥?strong>拉脫力綜合測試儀，同時兼具臥式 180° 剝離強度測試和立式電池片彎曲測試。

太陽能電池片的設(shè)計與生產(chǎn)過程中，質(zhì)量與穩(wěn)定性是其核心考量。為確保產(chǎn)品能在復雜多變的環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運行，一系列嚴格的測試和驗證不可或缺，其中，三點彎曲與四點彎曲試驗尤為關(guān)鍵。

彎曲試驗對比

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

彎曲試驗下的機械性能

利用三點彎曲和四點彎曲測試法分別測試了兩組樣片：單晶硅片、雙面電的機械性能, 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，四點彎曲測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彎曲測試法。雖然兩種測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，但四點彎曲測試法所得的單晶硅片承受的最大載荷為11.55 N，高于三點彎曲測試的最大載荷6.87 N。

雙面電池，三點彎曲測試法測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，而四點彎曲測試法測得的最大載荷為10.85 N，破碎載荷為 10.24 N，最大彎曲位移是22.24 mm，兩種測試方法測得的結(jié)果存在較大的差異。

彎曲試驗對比分析

對于單晶硅片而言，四點彎曲測試相較于三點彎曲測試展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。四點彎曲測試下的最大彎曲位移離散度較小，意味著測量結(jié)果更為穩(wěn)定，重復性更高。同時，硅片在四點彎曲測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)力分布下的相對承載能力得到了增強。對于雙面電池而言，由于存在金屬電極柵線, 兩種測試方式下的最大彎曲位移測量結(jié)果離散程度相差不大，但四點彎曲測試方法同樣增強了電池片的承載能力。所以，四點彎曲測試相對于三點彎曲測試方法來說, 結(jié)果更為精確, 重復性更高。

美能拉脫力綜合測試儀

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

• 臥式測試模塊可達到28個傳感器同時使用

• 立式測試模塊可用于成品電池或材料的拉伸壓縮、彎曲等試驗

符合CB/T16491-2009，CB/T16491-96與JB/T17797-95國家標準。

三點彎曲和四點彎曲試驗各有其獨特的優(yōu)勢和局限性。在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求和材料特性選擇合適的試驗方法?！该滥芄夥估摿C合測試儀，兼具既能做彎曲測試，又可對電池片進行焊帶剝離強度測試從布達到評估電池片力學性能的目的。

*特別聲明：「美能光伏」公眾號所發(fā)布的原創(chuàng)及轉(zhuǎn)載文章，僅用于學術(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)載等侵犯本公眾號相關(guān)權(quán)益的行為。內(nèi)容僅供參考，若有侵權(quán)，請及時聯(lián)系我司進行刪除。