專利名稱：用于薄膜太陽能電池模塊的自動(dòng)質(zhì)量控制的測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
(濯]本發(fā)明一般地指向用于探觀做障的薄膜太陽能電池模塊的測試，并且更
具體地，指向一種觀賦串接地電耦合在一起的多個(gè)^^蟲的光伏電池以定位倒可
未按預(yù)期運(yùn)轉(zhuǎn)的倒可一個(gè)與蟲被測試的光伏電池的方法和體。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，被稱作晶體硅PV電池的光伏('TV")電池包括由晶體硅形成 作為吸光半導(dǎo)體的基板。來自太陽的光能被吸收在硅中并轉(zhuǎn)化為電能。從單晶 硅鑄i央切片得到的單晶硅晶片因其掛賄禾啲轉(zhuǎn)換效率而被經(jīng)常使用，并因此 產(chǎn)生令人滿意的電能輸出。但是晶體硅PV電池具有嚴(yán)重的缺陷，其中最顯著的包括有成本、尺寸和 耐用性。單晶麟塊題過冗長、昂貴以艦熱和壓力敏感的工藝生產(chǎn)的。此 外，單晶硅也是形成最常規(guī)的微處理器的半導(dǎo)##料。就于從單晶硅形成的 晶片的有限供應(yīng)產(chǎn)生了巨大需求，并且反過來產(chǎn)生了與這種晶片相關(guān)的高成本。進(jìn)一步地，晶體硅PV電M常是易碎的和對(duì)諸如濕度這樣的環(huán)境劍牛敏 感的。這就需要把PV電池陣列密封進(jìn)堅(jiān)固耐用的外殼中，這對(duì)該晶體PV電池 陣列增加了額外的成本。所以，在現(xiàn)有技術(shù)中需要一種用于測試共同形成薄膜太陽能電池模塊的薄膜PV電池的方法和體。該方法和體能在模塊中識(shí)另杯產(chǎn)生想要的輸出的薄膜PV電池并且在該模塊中識(shí)別那些薄膜PV電、池的位置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一方面，本發(fā)明提供了一種用于在共同形成薄膜太陽能電池模塊的
多個(gè)光伏電池中識(shí)別光伏電池的缺陷區(qū)域的領(lǐng)賦系統(tǒng)。該測試系統(tǒng)包括由針
均被設(shè)置成基本上同時(shí)放置于鄰近劍共給一個(gè)或更多的多個(gè)光伏電池的不同區(qū)
域的電接觸的多個(gè)測試針腳組成的探針。每個(gè)測試針腳接^自一個(gè)或更多的
光伏電池的不同區(qū)域的電輸出。該測試系皿一步包括在測i式期間，劃寸要被
光伏電池轉(zhuǎn)換成電輸出的光的光源以及測量電路，該測量電路測量從光伏電池
的不同區(qū)域接收的電輸出特性并傳輸指稀過觀懂電路領(lǐng)糧到的特性的測量值
信號(hào)?？刂茊卧?，可操作地耦合于測量電路以接收測量值{言號(hào)并至少部分地基
于測量值信號(hào)產(chǎn)生指示太陽能電池模塊的不同區(qū)域中的至少一個(gè)是缺陷區(qū)域的
以及指示太陽能電池模:t^J:的缺陷區(qū)域的位置的可mM示。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種測試包括沿著太陽能電池模塊的第一
維度分布的并沿著太陽能電池模塊的第二維度延伸的多個(gè)相鄰的光伏電池的薄
膜太陽能電池模i夫的方法，其中要測試電輸出沿著太陽能電池模塊的第二維度
的變化。該方法包括照明太陽能電池模塊的至少一個(gè)光伏電池，接收位于沿著太陽能電池模塊的第二維度的第一位置處的至少一個(gè)光伏電池的電輸出，■收位于沿著太陽能電池模塊的第二維度的第二位置處的至少一個(gè)光伏電池的電輸出，其中第二位置與第一位置不同。該方法進(jìn)一步包括對(duì)來自沿著第二維度的第一和第二位置的光伏電池的電輸出與預(yù)先確定的值作比較以確定來自第一和第二位置的光伏電池的電輸出是否至少等于預(yù)先確定的值，以及確定如^j立于第一和第二位置的至少一個(gè)位置處的光伏電池的電輸出至少不等于預(yù)先確定的值，另卩么沿著太陽能電池模塊的第二維度的光伏電池的第一和第二位置中的至少一個(gè)就是太陽能電池模塊的缺陷區(qū)域。還相對(duì)于太陽能電池模塊的另一區(qū)域指出這種缺陷區(qū)域的位置。還根據(jù)另一實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種用于識(shí)另呔陽能電池模塊的故障
部分的測試系統(tǒng)。該測試系統(tǒng)包括由多個(gè)均被設(shè)置成與沿著太陽能電池模塊的第一維度設(shè)置的多個(gè)相鄰的光伏電池的不同的一^^fffl信以接收來自多個(gè)光伏電池的每一個(gè)的電輸出的測試針腳組成的探針。多個(gè)測試針腳在測試期間在第一維度被設(shè)置成基本上延伸跨越齡太陽能電池模塊。該測試系繊一步包括在測試期間，皿要被光伏電池轉(zhuǎn)換成電輸出的光的光源,以及調(diào) 針和太陽能電池模塊中的至少一個(gè)的位置以在沿著太陽能電池模塊的第二維度的多個(gè)測試位置放置探針的驅(qū)動(dòng)器。測量電路評(píng)估在觀賦期間被弓l入到測試針腳的來自多個(gè)光伏電池的電輸出并產(chǎn)生一個(gè)表満個(gè)被測試的光伏電、艦太陽能電池模塊的總飾輸出的貢獻(xiàn)的值。


本發(fā)明可以在某些部件或部件的設(shè)置上釆用物理的形式，其實(shí)施例將在本說明書中被詳細(xì)描述并且在構(gòu)成說明書一部分的附圖中予以闡述，并且其中
圖1是由多個(gè)串聯(lián)電連接的光伏電池組成的薄膜太陽能電池模塊的局部透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于識(shí)別薄g陽能電池模塊的故障部分的測試系統(tǒng)的示意性表示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一方面沿著圖2中3-3線的被測i^針、光源和薄膜
太陽能電池模塊的設(shè)置的局部截面圖；圖4是闡述根據(jù)本發(fā)明的一方面的測試方法的流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一方面由控制單元產(chǎn)生的光伏電池的缺陷區(qū)域的圖形指示的例子；以及
,]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于識(shí)別薄膜太陽能電池模塊的故障部分
的測試系統(tǒng)的示意性表示。
具體實(shí)施例方式這里使用某些術(shù)語僅是為了方便而不能被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。這里使用的相關(guān)語言最好參照附圖來理解，其中相同的數(shù)字Mffi于^示識(shí)相同或i^似的項(xiàng)。進(jìn)一步地，在附圖中，某對(duì)寺征可能用稍微示意性的形式被示出。
還應(yīng)當(dāng)注意的是，如果這里在多，件之后j柳了短語"至少一個(gè)......"，
這里的意思是部件中的一個(gè)，或多于一錦件的組合。例如，短語"第一構(gòu)件和第二構(gòu)件中的至少一個(gè)'在本發(fā)明中意思是第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、麟一構(gòu)件和第二構(gòu)件。同樣，"第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件中的至少一個(gè)"在本發(fā)明中意思是第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、第三構(gòu)件、第一構(gòu)件和第二構(gòu)件、第一構(gòu)件和第三構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件、或者第一構(gòu)件和第二構(gòu)件和第三構(gòu)件。
圖1中的^薄膜光伏電池12都包括由諸如基本JJt明的例如銦錫氧化物('TTO")或鋅氧化物(ZnO)這樣的任何適當(dāng)?shù)耐该鲗?dǎo)電氧化物層形成的外露的電接觸14。無定,層16或其他適當(dāng)?shù)奈獠牧习淹饴兜慕佑|14與向內(nèi)的接觸18隔離開。光伏電池12的各種層被由玻璃或期頓當(dāng)?shù)慕^緣體帝喊的基本上透明的 20所支撐。
(:023:i如圖2更清楚地描述的那樣，多個(gè)薄膜光伏電池12 (通常是80-300個(gè)電淑m)被串輕聯(lián)，并且在繊20上被體成基本上彼此平行。設(shè)置成這樣以后，光伏電池12沿著太陽能電池?！姥?0的寬度維度W分布，被體成緊鄰于它們的彼此相對(duì)的延"feii緣以展示出圖2中寬度維度W中盼難'酉歷。同樣，齡光伏電池12均沿著太陽能電池模i央10的長度維度L擴(kuò)展，并且通常把太陽能電池模塊的^4^:度L幾乎延伸到太陽能電池模i央10的相反端。隨著光伏電池12被串聯(lián)連接以使它們各自的開路電壓(I)被加在一起， 一個(gè)影卜圍
9的光伏電池起到正電池22的作用，此處存在所有光伏電池12的累積的開路電壓(Voe)。對(duì)跟也，相對(duì)的影卜圍光伏電池起到參考電池24的作用，此處存
在參考電壓(Vr)，例如可能為接地。圖2所示的太陽能電池模塊10包括沿著幾，部寬度維度W分布的并
且沿著長度維度L的基本范圍延伸的光伏電池12，以在繊20上支持最大數(shù)目的光伏電池12。但是，其他太陽能電池模塊10會(huì),包括髓僅僅一個(gè)維度(長度L或?qū)挾萕)分布或擴(kuò)展的光伏電池12。光伏電池12上或使光伏電池12互連的圖案線上的局部缺陷能夠在太陽能電池模塊10中導(dǎo)致劇烈地影響i^蟲的光伏電池12的電氣質(zhì)量并因此劇烈地影響太陽能電池模i央10的總開路電壓(I)的分流或其他缺陷。如圖4所示并如下面更詳細(xì)地討論的那樣，被測試的一個(gè)光伏電池12上的約在位置9處的開路電壓(I)的下降就是這種局部缺陷的結(jié)果。進(jìn)一步地，^h光伏電池12的開路電壓(Voc)會(huì),根據(jù)光伏電池12中的這種局部缺陷的^ 而沿著 20的長度維度L發(fā)生變化，使得缺陷的定位和隔離很困難。
圖2還示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于定位這種在太陽能電池模i央10的電氣特性上具有影響的局部缺陷的測試系統(tǒng)26。測試系統(tǒng)26會(huì)嫩識(shí)別共同形成薄膜太陽能電池模塊10的光伏電池12的一個(gè)或更多，陷區(qū)域。如圖所示，測試系統(tǒng)包括用于與光伏電池12進(jìn)t預(yù)信的探針28。由光伏電池12鎌的電輸出信號(hào)M探針28被弓l入到測試系統(tǒng)26。由光伏電池12激寸的并且被弓l入至蝶針28的電輸出信號(hào)包括將由測試系統(tǒng)26評(píng)估以確定被測i微伏電池12的部分是否如預(yù)期那樣運(yùn)轉(zhuǎn)的電量。會(huì),為了ifj古光伏電池12的部分的運(yùn)轉(zhuǎn)而被評(píng)估的電氣特性的例子包括在光伏電池12的各種不同區(qū)域的開路電壓(I)、在光伏電池12的多個(gè)不同區(qū)域產(chǎn)生的電流，以及肯^皮ifj古用以指示光伏電池12的被湖狙域中的缺陷的可能存在的樹可其4腿當(dāng)?shù)碾姎馓匦浴?br> 如圖2和3所示，探針28包括多個(gè)離開探針28向夕卜擴(kuò)展以與掛共給被測i^fc伏電池12的區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)電接觸相接觸的測試針腳30。測試針腳30能夠是諸如彈簧接觸這樣的樹可適當(dāng)?shù)碾娊佑|，并且*都*皮設(shè)置成與^|共給多個(gè)光伏電池12的外露的電接觸14基本上同時(shí)接觸，^S少相鄰方爐。以這種方式設(shè)置后，支撐針腳30的探針28在形成太陽能電池模塊10的光伏電池12的集合的至少一個(gè)維度的基本部分上擴(kuò)展。在圖2禾卩3中，探針28和相應(yīng)的測試針腳30分布在基本部分上的寬度維度W中，根據(jù)一些實(shí)施例，光伏電
池12的全部集合構(gòu)^:陽能電池模塊10。對(duì)這樣的實(shí)施例，測試針腳30會(huì),基本上同時(shí)被與樹共給全部光伏電池12的外露接觸14的區(qū)域進(jìn)行電通{言。用這種方式基本上同時(shí)建立的通信把從光伏電池12的每個(gè)區(qū)域的電輸出信號(hào)引入到探針28以進(jìn)行如下戶脫的評(píng)估所需要的時(shí)間長度最小化。
測試針腳30被^gj^被測itt陽能電池模塊10的第一維度(BP,圖2中示出的實(shí)施例的寬度維度W沖基本上全部穿過形駄陽能電池模i央10的光伏電池12的集合延伸。形成光伏電池12的薄膜沿著太陽能電池模塊10的第二維度(即，圖2的實(shí)施例的長度維度L)縱向擴(kuò)展，其中第二維度大約垂直于第一維度。因此，測試針腳30的適當(dāng)數(shù)目被樹共給探針28，并且測試針腳30被設(shè)置成與沿著被測itt陽能電池模決10的寬度維度W分布的旨光伏電池12進(jìn)^I信。探針28和測試針腳30會(huì),被重新定位于^太陽能電池?！姥?0的長度維度L上的薄膜光伏電池12的多個(gè)不同位置32。替代地，太陽能電池模塊10育,被重新定位至船著長度維度L在薄膜光伏電池12的外露的接觸14上的各種位置以Kz:針腳30的期望的相對(duì)位置。而其他實(shí)施例包括調(diào)整測試針腳30的位置和太陽能電池模塊10的位置。開關(guān)單元34可操作i魅禹合于測量電路36和探針28之間以把多個(gè)測試針腳30有選擇性地耦合到測量電路36以把來自測試針腳30的電輸出信號(hào)傳輸?shù)綔y量電路36。測量電路36可以是ftf可育嫩使經(jīng)由針腳30被弓l入到測試系統(tǒng)26的電輸出信號(hào)的一個(gè)或個(gè)多特性定量化的電子電路。在圖2的實(shí)施例中，測量電路36是測4^h光伏電池12上的開路電壓的萬用表，但是根據(jù)替換實(shí)施例，該萬用表育嫩測量下面中的至少一個(gè)m光伏電池12的電流、太陽能電池模塊10的總開路電壓、以及樹可能夠被與該量的期望值相比較以指示太陽能電池 模塊10是否如預(yù)期那樣將光能轉(zhuǎn)化成電能的其他特性。測量電路36會(huì)巨夠測量和分配值到被弓l入至廿齡測試針腳30的電輸出信 號(hào)的特性并生成標(biāo)要被傳輸?shù)娇刂茊卧?8的齡這種值的測量值信號(hào)?？刂?單元38會(huì)g夠是解析例如存儲(chǔ)在與控制單元38進(jìn)《彌信的電子存儲(chǔ)設(shè)備中的計(jì) 算機(jī)可執(zhí)行指令的基于微處理器的計(jì)算機(jī)終端。計(jì)^m可執(zhí)行指令定義將由控 制單元38啟動(dòng)的步驟，用于至少暫時(shí)存儲(chǔ)表示電輸出信號(hào)的測量瞎性的測量值 信號(hào)，該測量值信號(hào)反過來指示光伏電池12的缺陷區(qū)域的存在和健，并如這 里所述的那樣控制測試系統(tǒng)26的運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂茊卧?8還能包括用于生成能夠M^作者觀察到以指示太陽能電池模 塊10上的光伏電池12的一個(gè)或更多個(gè)缺陷區(qū)域的存在禾啦置的可視顯示的顯
示設(shè)備40。顯示設(shè)備40可以是例如傳統(tǒng)的計(jì)^mim見器、和/或打印機(jī)、繪圖
儀或其他這種生成指示光伏電池12上的一個(gè)或多，陷區(qū)J^其位置的信息 的可視的、和可選地硬拷貝輸出的設(shè)備。
,5]圖3示出置于包括測試針腳30的探針28和一個(gè)或多個(gè)光源42之間的太 陽能電池模塊10的截面圖。太陽能電池模決10被iM光源42 ，的將要在測 試期間被光伏電池12轉(zhuǎn)換成電輸出信號(hào)的光能44照明。光源42可以是單個(gè)燈、 燈陣列、固態(tài)或有機(jī)發(fā)光設(shè)備、或樹可給供給到太陽能電池模決10的光伏電池 12的 ^合掛共均勻光強(qiáng)和適當(dāng)?shù)牟ㄩL譜的其{皿當(dāng)光源。根據(jù)替換的實(shí)施 例，光源42會(huì)巨夠織弓破可變的光能44。對(duì)應(yīng)于齡光伏電池12aJ2b，12c…12承 的測試針腳30被Ji^給探針28用于與^光伏電池12的暴露的接觸14基本 上同時(shí)進(jìn)行通信。測試針腳30被沿著寬度維度W設(shè)置以基本上，J:鵬越太 陽能電池模塊10的寬度維度W。在測試期間，光能44被傳至恍伏電池12上以 被轉(zhuǎn)換成電能。當(dāng)光伏電池12貌照明時(shí)，使測試針腳30與沿著太陽能電池模 塊10的長度維度L (光伏電池12沿該維度延伸)的不同位置32處的光伏電池 12的外露接觸14相接觸。
,]在4頓中，測試系統(tǒng)26育辦豐細(xì)作組裝薄膜太陽能電池模塊10的過程 的一部分，以在它們被傳遞到最終用戶之前測試有故障的太陽能電池模塊10。 圖4的流程圖示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的測試薄膜太陽能電池模塊10的測試方法 的實(shí)施例。被測試的太陽能電池模i央10包括多個(gè)相鄰的沿著太陽能電池模±央 10的第一維度W分布的并且如上戶mt也沿著太陽能電池模塊10的第二維度L 延伸的光伏電池12，并且電輸出信號(hào)要被測武沿著太陽能電池模塊10的第二 維度的變化。
1:037]在步驟IOO， m驅(qū)動(dòng)器46)l^B十28和測試針腳30的位置調(diào)整至沿著 光伏電池12的長度L的初始測試^g 32并且^Z1^H十腳30和光伏電池12 的外露接觸之間的,。可選地，這個(gè)在針腳30和相應(yīng)的光伏電池12的外露 接觸14之間的接觸能基本上同時(shí)發(fā)生，以使得所有測試針腳30與暴露的^l蟲 14成拋也接觸，或萄1 地撤蟲以使#1賦針腳30與暴露的接觸14之間的接 角則,地發(fā)生。形#陽能電池?！姥?0的一個(gè)^多個(gè)光伏電池12的至少一部分在步驟110 M來自 一個(gè)^多個(gè)光源42的光能44照明。
在步驟120，測試系統(tǒng)26經(jīng)由針腳30接收包括由沿著第二維度在初始測 試位置32處的至少一個(gè)光伏電池12的每一個(gè)生成并皿的電能同時(shí)被照明的 電輸出信號(hào)。實(shí)現(xiàn)將光伏電池12發(fā)射的電能引入到測試系統(tǒng)26的剩余部分的 測試針腳30能夠通過開關(guān)單元34柳螭擇。,則試針腳30跳一次一個(gè) 她l,地或者以倒可期望的jl,并按照期望的數(shù)目f雌擇。當(dāng)齡測試針腳30 M開關(guān)單元34 l雌擇時(shí)，弓l入至娜個(gè)測試針腳30的輸出信號(hào)(或者信號(hào)的 代表)在步驟130與測量電路36進(jìn)，m信，并且測fli^如輸出信號(hào)的開路電壓 這樣的電氣特性。在步驟140，須!j得的電氣特性能夠由艦測量電路36生成的測量值信號(hào) 表示，并且該測量值信號(hào)被傳輸?shù)娇刂茊卧?8?？刂茊卧?8會(huì),在計(jì)^fL可 用的存儲(chǔ)器中至少暫時(shí)地保存由測量值信號(hào)標(biāo)的量，并艦該測量值信號(hào)進(jìn) 《fi平估。測量值信號(hào)能夠與預(yù)先確定的閾值作比較，該閾值將適當(dāng)?shù)臏y量值信 號(hào)和表示指示光伏電池12的缺陷區(qū)域的測得的電氣特性的測量值信號(hào)加以區(qū) 分。
l:,該比較育,3I3ffi制單元38在幕后被內(nèi)部地執(zhí)行，該控制單元然后基于 該比較指出任何缺陷區(qū)域的存在。根據(jù)其他實(shí)施例，控制單元38能夠?qū)?shí)際比 較留給操作者，作為替代在不先進(jìn)行比較的情況下指出測得值信號(hào)。對(duì)這種實(shí) 施例，控制單元38能夠在當(dāng)前測試OT 32，并且可選地如下面參照?qǐng)D5的討 論那樣沿著一個(gè)或多個(gè)光伏電池12的長度L的所有測試^g 32顯示測量值信 號(hào)的可視表示，以允i權(quán)作者容易確定光伏電池12的缺陷區(qū)域的存在，以及任 何這種缺陷區(qū)域的位置。在經(jīng)由測試針腳30在初始位置32收到旨光伏電池12的電輸出之后， 控制單元38在步驟150確定針腳30是否在沿著形成太陽能電池模決10的光伏 電池12的長度L上的所有預(yù)期的測試位置32處已經(jīng)接收到電輸出信號(hào)。如果 針腳30沒有在沿著形^i:陽能電池模決10的光伏電池12的長度的*預(yù)期的 測試位置32處接收到電輸出信號(hào)，那么在步驟160在控制單元38的控制下通 過驅(qū)動(dòng)器46的操作a鄉(xiāng)針28禾卩太陽能電池模塊10中的至少一個(gè)移動(dòng)到不同的 隨32，并且重復(fù)該過程。如果，在步驟150確定的是在沿光伏電池12長度L的所有預(yù)期的測試位
14置32處齡光伏電池12的電輸出己經(jīng)經(jīng)由測試針腳30被弓l入到測試系統(tǒng)26， 那么控制單元38就在步驟170指出沿著光伏電池12是否存在任何缺陷區(qū)域。 該指硫?qū)⑻柲茈姵啬K10上的招可這種缺陷區(qū)域的j體樹共給操作者。這 種指示艦傳輸?shù)娇刂茊卧?8的觀懂值信號(hào)的評(píng)估的結(jié)果以標(biāo)在沿著每一 個(gè)光伏電池12的長度L的不同測試位置32的開路電壓，在太陽能電池模塊10 的 ^面上有效地"日，"光伏電池12的性能。光伏電池12的樹可缺陷區(qū)域的指示在本質(zhì)上能夠是圖形的，諸如圖5所 示的圖。如上戶艦，標(biāo)在沿著齡光伏電池12的長度L的針測試隨32 處的開路電壓或其他電氣特性的測量值信號(hào)的比較會(huì)嫩iM^制單元38執(zhí)行。 圖5中所示的圖闡述了在沿著^f共給被測試的太陽能電池模i央10的單獨(dú)的光伏 電池12的長度L的21個(gè)測說體32的開路電壓?？梢钥闯?，開路電壓值會(huì)嫩 被連接以在相同的圖上形成線52 ft^^在測試期間期望由光伏電池12的各種 區(qū)域生成的用于光伏電池12的特定照明的最小開路電壓。從M3ffi制單元38 生成的這個(gè)圖形指示能夠確定的是光伏電池12的對(duì)應(yīng)于測試位置23的9號(hào)(9) 區(qū)域是有缺陷的，因?yàn)樵谀莻€(gè)區(qū)域生成的開路電壓下降至撮小電壓線56以下。 能夠通過控制單元38為太陽能電池模塊10的^光伏電池12產(chǎn)生^4蟲的圖形 指示，和/麟同的圖形指示會(huì)^l組合用于所有的光伏電池12的繊。
圖6闡述了本發(fā)明的替換的實(shí)施例。如圖所示，太陽能電池模塊10還包 括沿著寬度維度W分布的并且沿著長度維度L縱向地延伸的光伏電池12。多 個(gè)探針28，齡都包括多個(gè),A13延伸的測試針腳30，齡位于相鄰于太陽能電 池模塊10的影卜圍光伏電池12。 一個(gè)影卜圍的光伏電池12是參考，或者太陽 能電池模塊10的負(fù)極端子(-)，且另一個(gè)影卜圍的光伏電池12是太陽能電池 ?！姥?0的正極端子(+)。太陽能電池模i央10的兩個(gè)影卜圍光伏電池12之間 (即，正極端子和負(fù)極端子)的開路電壓是所有組合的單獨(dú)光伏電池12累積的 開路電壓，因?yàn)楣夥姵?2是被串聯(lián)連接的。
,]樹共給共同探針28的^t測試針腳30育激基本上同時(shí)接觸沿著太陽能 電池?！姥?0的長度維度L的暴露的電接觸14的不同測試{體32。在髓共同 的光伏電池12的長度維度L定位的^測試位置32處被引入測試系統(tǒng)26的電 信號(hào)會(huì),被基本上同時(shí)地或l,地弓l入至,試針腳30而不用移動(dòng)探針28。 一 旦用于測試的探針28被初始地定位，另卩么兩個(gè)影卜圍的光伏電池12之間的開路電壓，即太陽能電池模i央10的總開路電壓，就倉嫩在沿著光伏電池12的長 度維度L的^不同測試位置32處被弓l入至鵬賦系統(tǒng)26而不用移動(dòng)探針28。
正如前面的實(shí)施例那樣，光源42會(huì),照亮太陽能電池模±央10以使光伏 電池12生成電能做出響應(yīng)。當(dāng)齡探針28的測試針腳30與沿著它們各自的光 伏電池12的長度維度L的多個(gè)不同的測說體32接觸時(shí)，相對(duì)的測試針腳30 的相應(yīng)的對(duì)之間的開路電壓或其他電氣特性育,M:測量電路36被iff古?；?測得的電氣特性，控制單元38會(huì),荊古倒可沿著太陽能電池模i央10的長度維 度L的開路電壓變化。同樣，諸如圖5中所示的那種圖形指示會(huì),通鵬制單 元38生成，以指示沿著光伏電池12的長度L在多個(gè)不同的測試位置32處的測 得的任何開路電壓或其他電氣特性是否有缺陷。這種圖形指示會(huì)嫩包括與例如 沿著光伏電池12的長度的{體相對(duì)的毫伏級(jí)開路電壓圖。還會(huì),包括指示最小 閾值電壓的諸如圖5中的線56那樣的附加的可視的指示，在該最小閾值電壓以 下的測試區(qū)域被認(rèn)為是有缺陷的。上文已經(jīng)描述了說明性的實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在 不背離本發(fā)明一般范圍的前提下，上面的設(shè)備和方法可以包括變化和修改。期 望的是包括落A^發(fā)明范圍中的所有這對(duì)彥改和改變。
權(quán)利要求
1、一種用于在多個(gè)共同形成薄膜太陽能電池模塊的光伏電池中識(shí)別光伏電池的缺陷區(qū)域的測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括探針，包括每個(gè)均被設(shè)置成與提供給一個(gè)或更多的多個(gè)光伏電池的不同區(qū)域的電接觸基本上同時(shí)相鄰放置的多個(gè)測試針腳，其中每個(gè)測試針腳接收來自一個(gè)或更多的光伏電池的不同區(qū)域的電輸出；光源，在測試期間發(fā)射要被光伏電池轉(zhuǎn)換成電輸出的光；測量電路，測量從光伏電池的不同區(qū)域接收的電輸出特性并傳輸指示由測量電路測量到的特性的測量值信號(hào)；以及控制單元，可操作地耦合于測量電路以接收測量值信號(hào)并至少部分地基于該測量值信號(hào)產(chǎn)生指示太陽能電池模塊的不同區(qū)域中的至少一個(gè)是缺陷區(qū)域的可視顯示，以及指示太陽能電池模塊上的缺陷區(qū)域的位置。
2、 如權(quán)利要求1戶脫的測試系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于圖形地表示太陽能電 池模塊的示意圖并圖形地識(shí)別太陽能電池模塊上缺陷區(qū)域的位置的顯示單元。
3、 如權(quán)利要求2戶腿的測試系統(tǒng)，其中顯示單元相對(duì)于不同區(qū)域的^體 顯示不同區(qū)域的電輸出的圖形^。
4、 如權(quán)利要求1到3之一戶腿的測試系統(tǒng)，其中多個(gè)測試針腳中的齡均 被設(shè)置成基本上同時(shí)方i(g于鄰近樹共給共同的光伏電池的不同區(qū)域的電接觸。
5、 如權(quán)利要求1到4之一戶腿的測試系統(tǒng)，其中多個(gè)測試針腳中的齡均 被設(shè)置成基本上同時(shí)放置于鄰近提供給太陽能電池模塊的不同光伏電池的區(qū)域 的電接觸。
6、 如權(quán)利要求5戶腐的測試系統(tǒng)，進(jìn)一步包節(jié)周麟針和太陽能電池模 塊中的至少一個(gè)的位置的傳送設(shè)備以基本上同時(shí)定位測試針腳在鄰近Hf共在沿 著多個(gè)各自的光伏電池定位的多個(gè)不同區(qū)域的電接觸。
7、 如權(quán)利要求1到6之一戶腿的測試系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與探針可操作J4I禺 合的用于將來自^H十腳的電輸出有選擇地傳輸至,量電路的開關(guān)單元。
8、 如權(quán)利要求7戶脫的測試系統(tǒng)，其中該開關(guān)單元每瀏l,地將來自單 W十腳的電輸出fl^到測量電路。
9、 如權(quán)利要求1到8之一戶腿的測i絲統(tǒng)，其中光源是用于在測試期間改變將要被光伏電池轉(zhuǎn)換成電輸出的光的強(qiáng)度的可變光源。
10、如權(quán)利要求1到9之一戶腿的測試系統(tǒng)，其中電輸出信號(hào)是一個(gè)或更 多的光伏電池的単4蟲的開路電壓。
11 、 一種包括沿著太陽能電池模塊的第一維度分布的并沿著太陽能電池模 塊的第二維度延伸的多個(gè)相鄰的光伏電池的被觀賦的薄駄陽能電池模塊的制 造方法，其中要觀l賦電輸出沿著太陽能電池模塊的第二維度的變化，該方》跑 括照明太陽能電池模塊的至少一個(gè)光伏電池；接收在沿著太陽能電池模塊的第二維度的第一位置的至少一個(gè)光伏電池的 電輸出；接收沿著太陽能電池模塊的第二維度的第二位置的至少一個(gè)光伏電池的電 輸出，其中第二位置與第一位置不同；對(duì)來自沿著第二維度的第一和第二位置的光伏電池的電輸出與預(yù)先確定的 值作比較以確定來自第一禾瞎二位置的光伏電池的電輸出是否至少等于預(yù)先確 定的值；如果來自第一和第二位置中的至少一個(gè)的光伏電池的電輸出至少不等于預(yù) 先確定的值，那么確定沿著太陽能電池模塊的第二維度的光伏電池的第一和第 二位置中的至少一個(gè)是太陽能電池模塊的缺陷區(qū)域；以及相對(duì)于太陽能電池模塊的另一區(qū)嫩旨出該缺陷區(qū)域的位置。
12、 如權(quán)利要求11戶，的方法，其中接收g太陽能電池模塊的第二維度 的第一和第二位置的光伏電池的電輸出包搖在第一位置的光伏電池的電接觸和自探針延伸的多個(gè)測試針腳中的第一個(gè)調(diào)整探針和太陽能電池模塊中的至少一個(gè)的位置以將探針定位在鄰近沿著 第二維度的第二位置；以及在第二位置的光伏電池的電接觸和自探針延伸的第一測試針腳之間^il信。
13、 如權(quán)利要求11或12所述的方法，包括在太陽能電池模塊的相鄰光伏電池的電接觸和自探針延伸的多個(gè)測試針腳 中的第二個(gè)之間^ffi信。
14、 如權(quán)利要求11到13之一戶腿的方法，其中接收沿著太陽能電池模i央 的第二維度的第一和第二位置的光伏電池的電輸出包括-將包括多個(gè)測試針腳的探針相鄰于太陽能電池?！姥脒M(jìn)行定位，其中 將自探針延伸的第一測試針腳與提{共給第一{立置的光伏電池 的電接觸相鄰放置，以及將自探針延伸的第二測試針腳與提供給第二位置的光伏電池 的另一電接觸相鄰力爐；在第一測試針腳和電接角tt間^M信；以及 在第二測試針腳和另一電接角lt間^l信。
15、 一種用于識(shí)另呔陽能電池模塊的故障部分的測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 探針，包括多個(gè)每個(gè)均被設(shè)置成與沿著太陽能電池模塊的第一維度設(shè)置的多個(gè)相鄰的光伏電池中的不同的一^行通信以接收來自多個(gè)光伏電池的每一 個(gè)的電輸出的測試針腳，其中 該多個(gè)測試針腳在測試期間在第一維度被設(shè)置成基本上延伸跨越針太陽 能電池模塊；光源，鄉(xiāng)在測試期間要被光伏電池轉(zhuǎn)換成電輸出的光；驅(qū)動(dòng)器，調(diào)整探針和太陽能電池模塊中的至少一個(gè)的位置以在沿著太陽能電池模塊的第二維度的多個(gè)測試位置，探針；以及測量電路，評(píng)估在測試期間被弓(入到測試針腳的來自多個(gè)光伏電池的電輸出并產(chǎn)生表示每個(gè)被測試的光伏電池對(duì)太陽能電池模塊的總體輸出的貢獻(xiàn)的值。
16、 如權(quán)利要求15戶脫的測試系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于以其中由每個(gè)測試針腳接收的電輸出被傳輸?shù)綔y量電路這樣的)l,來 Jl,itt擇多個(gè)測試針腳的每一個(gè)的開關(guān)單元。
17、 如權(quán)禾腰求15或16戶腿的測試系統(tǒng)，其中該開關(guān)單元每 鄉(xiāng)擇#^蟲 的測試針腳。
18、 如權(quán)利要求15到17之一戶腿的測試系統(tǒng)，其中測量電路測量被測的 ^光伏電池的開路電壓。
19、 如權(quán)利要求15到18之一戶腐的測縣統(tǒng)，進(jìn)一步包括執(zhí)行將表示被 測的每個(gè)光伏電池的貢獻(xiàn)的值與預(yù)先確定的值作比較并至少部分:ttt于該比較指示有故障的光伏電池的比較器。
20、如權(quán)利要求15到19之一戶腿的測試系統(tǒng)，其中測試針腳被設(shè)置成基 本上延伸離太陽能電池模塊的齡寬度，并且驅(qū)動(dòng)器調(diào)整沿著太陽能電池模 塊的長度的探針的位置以測試掛共給太陽能電池模塊的光伏電池。
21 、如權(quán)利要求20戶欣的測試系統(tǒng)，進(jìn)一步包括執(zhí)行將^^被觀啲齡光 伏電池的貢獻(xiàn)的值與預(yù)先確定的值作比較并至少部分地基于該比較指出有故障 的光伏電池，并且指出在太陽能電池機(jī)央上有故障的光伏電池的位置的比較器。
22、如權(quán)禾腰求21戶脫的測試系統(tǒng)，其中該比較器將有故障的光伏電池的 位置指示為電輸出相對(duì)于太陽能電池模塊上的位置的圖形表示。
全文摘要
提供了一種用于在共同形成薄膜太陽能電池模塊的多個(gè)光伏電池中識(shí)別光伏電池的缺陷區(qū)域的方法和測試系統(tǒng)。探針包括多個(gè)被設(shè)置成基本上同時(shí)放置鄰近于提供給多個(gè)光伏電池的一個(gè)或更多的不同區(qū)域的電接觸的測試針腳，并且每個(gè)測試針腳從一個(gè)或更多的光伏電池的不同區(qū)域接收電輸出。光源在測試期間發(fā)射要被光伏電池轉(zhuǎn)換成電輸出的光。測量電路測量從光伏電池的不同區(qū)域接收的電輸出特性并將指示通過測量電路測量到的特性的測量值信號(hào)進(jìn)行傳輸。控制單元接收該測量值信號(hào)并至少部分地基于該測量值信號(hào)產(chǎn)生指示太陽能電池模塊的不同區(qū)域中的至少一個(gè)是缺陷區(qū)域的可視顯示，并且指示太陽能電池模塊上的缺陷區(qū)域的位置。
文檔編號(hào)G01R31/26GK101688893SQ200880012465
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者A·休格利, J·斯普林杰, M·莫爾, O·克盧思 申請(qǐng)人:奧爾利康貿(mào)易股份公司(特呂巴赫)