DMS-Messung mech. Thermospannungen Solarzelle
Verfasst: Mi 15. Jun 2016, 11:31
Hallo,
ich schreibe zur Zeit meine BA und muss dazu die mechanischen Spannungen messen, die bei Temperaturschwankungen in Solarzellen entstehen. Leider funktioniert das Ganze nicht so, wie ich es mir vorgestellt habe. Meine Messzellen sind vereinfacht aufgebaut, d. h.: Auf der Glasscheibe ist nur eine Schicht EVA und dann kommt der eigentlich Siliziumwafer. Die Rückseite ist offen, der DMS kann also direkt auf das Silizium geklebt werden.
Bei einer Erwärmung dehnen sich die drei Schichten unterschiedlich stark aus, sodass Spannungen entstehen.
Ich möchte dabei nur die mechanischen Dehnung messen, die durch die anderen Schichten auf das Silizium ausgeübt wird. Für eine korrekte Temperaturkorrektur habe ich einen weiteren DMS auf einen einzelnen Wafer geklebt (kein Schichtsystem). Darüber habe ich die Temperatur-Dehnungskurve für den Si-DMS-Verbund ermittelt. Diese Werte habe ich von der Messung im Schichtsystem abgezogen und bin so auf den rein mechansichen Anteil gekommen.
Zusätzliche habe ich die erwartete Dehnung berechnet, die Berechnung wurde auch nochmals mit einer FEM-Simulation bestätigt. Leider stimmen meine Messwerte nicht mit den berechneten Werten überein.
Die Messdaten und eine genauere Beschreibung meines Versuches habe ich angehängt. Dort gibt es auch Bilder, ich hoffe es wird somit alles etwas klarer.
Meine wichtigsten Fragen:
Fällt ein genereller Fehler auf?
Muss ich bei der Dehnungsmessung auf Silizium etwas besonderes beachten? Ich habe bisher hauptsächlich auf Glas gearbeiten. Bin bei Silizium wie bei anderen Metallen vorgegangen.
Hat jemand schon einmal versucht, die Spannungen innerhalb eines Mehrschichtsystem mit Hilfe von DMS zu messen?
Mit freundlichen Grüßen und vielen Dank an die, die sich alles durchgelesen haben
Simon
ich schreibe zur Zeit meine BA und muss dazu die mechanischen Spannungen messen, die bei Temperaturschwankungen in Solarzellen entstehen. Leider funktioniert das Ganze nicht so, wie ich es mir vorgestellt habe. Meine Messzellen sind vereinfacht aufgebaut, d. h.: Auf der Glasscheibe ist nur eine Schicht EVA und dann kommt der eigentlich Siliziumwafer. Die Rückseite ist offen, der DMS kann also direkt auf das Silizium geklebt werden.
Bei einer Erwärmung dehnen sich die drei Schichten unterschiedlich stark aus, sodass Spannungen entstehen.
Ich möchte dabei nur die mechanischen Dehnung messen, die durch die anderen Schichten auf das Silizium ausgeübt wird. Für eine korrekte Temperaturkorrektur habe ich einen weiteren DMS auf einen einzelnen Wafer geklebt (kein Schichtsystem). Darüber habe ich die Temperatur-Dehnungskurve für den Si-DMS-Verbund ermittelt. Diese Werte habe ich von der Messung im Schichtsystem abgezogen und bin so auf den rein mechansichen Anteil gekommen.
Zusätzliche habe ich die erwartete Dehnung berechnet, die Berechnung wurde auch nochmals mit einer FEM-Simulation bestätigt. Leider stimmen meine Messwerte nicht mit den berechneten Werten überein.
Die Messdaten und eine genauere Beschreibung meines Versuches habe ich angehängt. Dort gibt es auch Bilder, ich hoffe es wird somit alles etwas klarer.
Meine wichtigsten Fragen:
Fällt ein genereller Fehler auf?
Muss ich bei der Dehnungsmessung auf Silizium etwas besonderes beachten? Ich habe bisher hauptsächlich auf Glas gearbeiten. Bin bei Silizium wie bei anderen Metallen vorgegangen.
Hat jemand schon einmal versucht, die Spannungen innerhalb eines Mehrschichtsystem mit Hilfe von DMS zu messen?
Mit freundlichen Grüßen und vielen Dank an die, die sich alles durchgelesen haben
Simon