多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，屬于太陽能電池測試設(shè)備，現(xiàn)有對小組件的測試設(shè)備損耗大、成本高，生產(chǎn)效率低，且僅在1000W/m2下對非晶硅薄膜太陽能電池的電性能進(jìn)行測試不能真實(shí)的反映出其在實(shí)際工作中的電性能；本實(shí)用新型包括光源平臺、測試架、可移動探針固定板、測試儀，采用光強(qiáng)強(qiáng)度在0-1000W/m2可調(diào)的光源來模擬不同的應(yīng)用環(huán)境，通過對測試架的組裝、線路連接、一套測試設(shè)備可高效完成不同規(guī)格小組件電性能的批量測試，同時降低設(shè)備損耗、降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能電池測試設(shè)備，具體涉及一種多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，一套測試設(shè)備可高效完成不同光強(qiáng)下不同規(guī)格小組件電性能的批量測試，在滿足客戶不同需求的同時降低設(shè)備損耗、降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳統(tǒng)不可再生能源消耗的越來越快，發(fā)展可再生能源特別是太陽能得到了全球廣泛的重視。目前在太陽能電池市場份額中晶體硅占統(tǒng)治地位，然而晶體硅電池生產(chǎn)能力的迅猛增加導(dǎo)致世界范圍多晶硅原材料的短缺。另外，晶體硅電池成本中原料占有很大份額，即使沒有原料短缺問題，進(jìn)一步降低成本也比較困難。太陽能發(fā)電規(guī)模推廣應(yīng)用，必須大幅度降低成本，使其具有與常規(guī)能源競爭的優(yōu)勢。由于具備成本低、弱光效應(yīng)好、易于制備不同規(guī)格產(chǎn)品等優(yōu)勢，非晶硅薄膜太陽能電池技術(shù)將成為太陽能發(fā)電的重要發(fā)展方向。
[0003]隨著太陽能行業(yè)在民用應(yīng)用產(chǎn)品方面的普及，市場對不同規(guī)格的小組件的需求日益增加，由于小組件產(chǎn)品不均勻性的幾率增加，其單個小組件電性能測試非常有必要性。但小組件的測試存在設(shè)備損耗增大、成本增加和生產(chǎn)效率降低的問題。那么，降低設(shè)備損耗、降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率便顯得尤為重要。另一方面，小組件的應(yīng)用環(huán)境也不盡不同，目前非晶硅薄膜太陽能電池的電性能測試都是在強(qiáng)光(AM1.5、Tc=25°C下、輻照度為1000W/m2標(biāo)準(zhǔn)測試條件)下測得，不能真實(shí)的反映出其在實(shí)際工作中的電性能，那么根據(jù)客戶實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，對產(chǎn)品在對應(yīng)光強(qiáng)下的電性能測試也很有必要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服小組件測試帶來的設(shè)備損耗增大、成本增加和生產(chǎn)效率降低的問題，同時克服僅在1000W/m2下對非晶硅薄膜太陽能電池的電性能進(jìn)行測試不能真實(shí)的反映出其在實(shí)際工作中的電性能的缺陷，提供一種多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，實(shí)現(xiàn)對不同光強(qiáng)下小組件電性能的高效測試，從而達(dá)到降低設(shè)備損耗、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和為其應(yīng)用的電路設(shè)計提供依據(jù)的目的。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是包括:
[0006]光源平臺，其包括升降臺、設(shè)于所述升降臺上的光源及層疊在所述光源上側(cè)的反射片組；
[0007]位于所述光源平臺上側(cè)的測試架，其包括可橫向移動及升降的開孔架體和設(shè)于所述開孔架體上的刻度條；
[0008]設(shè)于所述測試架上的可移動探針固定板，其包括固定板、設(shè)于所述固定板上的若干探針和與所述探針一一連接的引出線；
[0009]用于連接所述的探針對電接觸探針的薄膜太陽能電池進(jìn)行測量的測試儀。
[0010]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的光源為模擬太陽光光源。具體的，所述的模擬太陽光光源的光強(qiáng)強(qiáng)度為1000W/m2。
[0011]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的反射片組為從反射率為10%、20%、50%的反射單片中選擇或組合得到。具體的，所述的反射單片為鍍銀或鋁反射片，其單片厚度小于1mm。
[0012]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述升降臺的上方設(shè)有一對軌道，所述的開孔架體通過滾輪設(shè)置在所述的軌道上實(shí)現(xiàn)橫向移動，所述的開孔架體通過氣缸實(shí)現(xiàn)升降。具體的，所述的氣缸固定在所述開孔架體的下側(cè)并與所述的滾輪并列，或者所述的氣缸裝配在所述開孔架體與滾輪之間。進(jìn)一步的，所述的軌道上設(shè)置有用于承載薄膜太陽能電池板的側(cè)向擱槽。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的探針呈直線狀排列，所述的探針與被測試的薄膜太陽能電池板保持5-10mm的間距，相鄰探針間的間距為5-lOmm且是等距的。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:通過計算小組件橫向數(shù)量、縱向數(shù)量和電極間距，選擇兩條或多條可移動探針固定板，并把可移動探針固定板固定在測試架上，位置可根據(jù)測試架兩端的刻度尺進(jìn)行精確定位。同時選擇對應(yīng)編號的引出線接到電路接口，構(gòu)成針對某種類型小組件的測試架，實(shí)現(xiàn)對小組件的高效率測試；通過選擇或組合反射單片可以得到多種反射率的反射片組，通過升降臺調(diào)整光源與薄膜太陽能電池板的距離，由光源、反射片組和升降臺構(gòu)成光源平臺具有光源穩(wěn)定、均勻，光強(qiáng)強(qiáng)度可調(diào)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對小組件不同光強(qiáng)下的電性能測試。
[0015]通過本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置的測試，能夠?qū)π〗M件實(shí)現(xiàn)高效率測試，降低設(shè)備損耗和生產(chǎn)成本，同時反映出電池板在不同應(yīng)用環(huán)境里有負(fù)載(該負(fù)載可以在測試儀中的測試電路中實(shí)現(xiàn))的情況下的電性能，從而真實(shí)的反映出其在實(shí)際工作中的電性能，為其實(shí)際應(yīng)用的電路設(shè)計提供依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置的一個較佳實(shí)施例的俯視不意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置的測試架具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置的一個較佳實(shí)施例的側(cè)向示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置的軌道與薄膜太陽能電池板相對位置示意圖；
[0020]圖中標(biāo)號說明:
[0021]01-光源平臺，11-光源，12-反射片組，13-升降臺；
[0022]02-測試架，21-開孔架體，22-刻度條；
[0023]03-可移動探針固定板，31-探針，32-固定板，33-引出線；
[0024]04-滾輪，
[0025]05-軌道，51-側(cè)向擱槽；
[0026]06-氣缸；
[0027]07-薄膜太陽能電池板；
[0028]S-探針與薄膜太陽能電池板的間距。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0030]如圖1-4所示，本實(shí)用新型的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置包括:
[0031]光源平臺01，其包括升降臺13、設(shè)于升降臺13上的光源11及層疊在光源11上側(cè)的反射片組12，通過反射片組12的組合實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)可調(diào)；升降臺13可使光源和反射片組上下移動，以調(diào)節(jié)到達(dá)薄膜太陽能電池片的光強(qiáng)強(qiáng)度；
[0032]位于光源平臺01上側(cè)的測試架02，其包括可橫向移動及升降的開孔架體21和設(shè)于開孔架體21上的刻度條22;
[0033]設(shè)于測試架02上的可移動探針固定板03，其包括固定板32、設(shè)于固定板上的若干探針31和與探針一一連接的引出線33 ；
[0034]用于連接所述的探針對電接觸探針的薄膜太陽能電池進(jìn)行測量的測試儀。
[0035]測試架采用硬度高、不易變形、不易老化的材料(如不銹鋼)制成為宜，測試架可橫向移動及升降，實(shí)現(xiàn)探針與被測薄膜太陽能電池組件良好接觸。
[0036]固定板采用絕緣性好、硬度高、不易變形、不易老化的材料(如橡膠)制成為宜；探針按照等間距排列；探針采用上下可伸縮性探針，探針頭部可拆卸，根據(jù)待測基板為焊接前基板或焊接后基板來選擇不同的探針頭(如圓形探針頭、半圓探針頭、平頭探針頭等)，從而實(shí)現(xiàn)保持良好的接觸的同時，確保測試過程對基板沒有損傷。
[0037]測試時，通過調(diào)整反射片組和升降臺，選擇合適的光強(qiáng)強(qiáng)度，在放置好薄膜太陽能電池板后，通過移動固定了可移動探針固定板的測試架，把探針移至對應(yīng)的位置(要保障探針與基板正負(fù)極良好接觸)，通過測試儀對薄膜太陽能電池板上的小組件電性能進(jìn)行測試。
[0038]被測試的薄膜太陽能電池板07包含若干個小組件，小組件尺寸和結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。
[0039]作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加的技術(shù)特征，雖然圖1-4包含了以下所有附加技術(shù)特征，是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但是本實(shí)用新型并不限于該情形，在實(shí)施本實(shí)用新型時根據(jù)具體作用將它們選用在上段所述的技術(shù)方案上。
[0040]首先，光源11為模擬太陽光光源。具體的，模擬太陽光光源的光強(qiáng)強(qiáng)度為1000W/m2。通過反射片組和升降臺實(shí)現(xiàn)光源的光強(qiáng)強(qiáng)度在0-1000W/m2可調(diào)。
[0041]其次，反射片組12為從反射率為10%、20%、50%的反射單片中選擇或組合得到。所述選擇為從中選擇一個反射單片作為反射片組；所述組合如同硬幣組合，為從中至少選擇兩個反射單片構(gòu)成反射片組；通過選擇或組合實(shí)現(xiàn)多種不同的透射率(透射率+反射率=1)。具體的，反射單片為鍍銀或鋁反射片，其厚度小于1mm。
[0042]第三，升降臺13的上方設(shè)有一對軌道05，開孔架體21通過滾輪04設(shè)置在軌道05上實(shí)現(xiàn)橫向移動，開孔架體21通過氣缸06實(shí)現(xiàn)升降。具體實(shí)施時可以通過電動控制實(shí)現(xiàn)測試架的自動動作。具體的，氣缸可固定在測試架的下側(cè)并與滾輪并列；或者，氣缸裝配在測試架與滾輪之間。進(jìn)一步的，軌道05上設(shè)置有用于承載薄膜太陽能電池板07的側(cè)向擱槽51，放置薄膜太陽能電池板07時，可以從側(cè)向擱槽51的一端推入。
[0043]第四，探針31呈直線狀排列，探針31與被測試的薄膜太陽能電池板07保持5-10mm的間距S，相鄰探針31間的間距為5_10mm且是等距的。
[0044]弓I出線33按照對應(yīng)探針順序進(jìn)行編號。
[0045]以下說明圖1所示本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的使用。
[0046]為了實(shí)現(xiàn)測試架自動動作，設(shè)置電控裝置，如設(shè)置〃Rev"、〃Fwd〃、〃Home〃、"Down〃和〃Up〃五個按鈕控制測試架的位置。測試架具有一個原始位置，如位于圖1所示光源平臺正前方。
[0047]在進(jìn)行測試前，通過計算小組件橫向數(shù)量、縱向數(shù)量和電極間距，選擇兩條或多條可移動探針固定板，并把可移動探針固定板固定在測試架上，位置可根據(jù)測試架兩端的刻度尺進(jìn)行精確定位；同時選擇對應(yīng)編號的引出線接到電路接口，引出線與電路接口為插拔式，方便不同組合。
[0048]在進(jìn)行電性能測試時，首先，通過調(diào)整反射片組和升降臺，選擇合適的光強(qiáng)強(qiáng)度，傳入薄膜太陽能電池板后，隨后通過按下"Rev"或〃Fwd〃調(diào)整測試架前后位置，把探針移至對應(yīng)電極的位置，按下"Down "，測試架通過氣缸下降令探針接觸基板的電極，通過操作測試儀進(jìn)行測試；測試完成后，按下"Up"，固定板通過氣缸上升令探針離開基板的電極，再按下"home"，固定板移回原位；隨后傳出薄膜太陽能電池板。
[0049]上述可移動探針固定板，具體實(shí)施時，對于常規(guī)產(chǎn)品，探針間距可根據(jù)實(shí)際對應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計，實(shí)現(xiàn)一一對應(yīng)，且方便快速切換。
[0050]一個具體的例子是，在光強(qiáng)強(qiáng)度為1000W/m2的模擬太陽光光源上面放置2片反射率為50%的反射片，同時采用升降臺降低光源高度，組成光強(qiáng)強(qiáng)度約為200W/m2的光源平臺，把對應(yīng)數(shù)量的可移動固定板固定在測試架上，選擇合適間距的探針引出線，接入對應(yīng)的測試電路中，隨后傳入包含有多片300mm*50mm的基板，測試結(jié)果為，Voc 21.8V ；Isc0.014A ；Pmax 0.215W ； Vpm 17.9V ；Ipm 0.012A。
【權(quán)利要求】
1.多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是包括: 光源平臺(01)，其包括升降臺(13)、設(shè)于所述升降臺(13)上的光源(11)及層疊在所述光源(11)上側(cè)的反射片組(12); 位于所述光源平臺(01)上方的測試架(02)，其包括可橫向移動及升降的開孔架體(21)和設(shè)于所述開孔架體(21)上的刻度條(22 ); 設(shè)于所述測試架(02)上的可移動探針固定板(03)，其包括固定板(32)、設(shè)于所述固定板上的若干探針(31)和與所述探針一一連接的引出線(33)； 用于連接所述的探針對電接觸探針的薄膜太陽能電池進(jìn)行測量的測試儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的光源(11)為模擬太陽光光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的模擬太陽光光源的光強(qiáng)強(qiáng)度為1000W/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的反射片組(12)為從反射率為10%、20%、50%的反射單片中選擇或組合得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的反射單片為鍍銀或鋁反射片，其單片厚度小于1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述升降臺(13)的上方設(shè)有一對軌道(05)，所述的開孔架體(21)通過滾輪(04)設(shè)置在所述的軌道(05)上實(shí)現(xiàn)橫向移動，所述的開孔架體(21)通過氣缸(06)實(shí)現(xiàn)升降。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的氣缸固定在所述開孔架體(21)的下側(cè)并與所述的滾輪并列。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的氣缸裝配在所述開孔架體(21)與滾輪之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的軌道(05)上設(shè)置有用于承載薄膜太陽能電池板(07)的側(cè)向擱槽(51)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的多功能組合式太陽能電池自動化測試裝置，其特征是:所述的探針(31)呈直線狀排列，所述的探針(31)與被測試的薄膜太陽能電池板(07)保持5-10mm的間距(S)，相鄰探針(31)間的間距為5_10mm且是等距的。
【文檔編號】H02S50/15GK204258725SQ201420849337
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】周麗萍, 葉志高, 沈洪磊, 郝芳 申請人:杭州天裕光能科技有限公司