一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置及方法
2023-09-22 05:47:40 1
專利名稱：一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置及方法，屬於光伏技術領域。
背景技術：
光照會使電池性能不斷衰減，最後達到飽和值光照或電流注入導致矽片中的硼和氧形成硼氧複合體，從而使少子壽命降低，引起電池轉換率下降，但經過退火處理，少子壽命又可被恢復，其可能的反應為Bs+20i — Bs02i Bs02i — Bs+20i ；對電池片進行先前光照衰減，光伏組件輸出功率的衰減可分為兩個階段第一個階段，可以把它稱作初始的光致衰減，第一個階段即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的最初幾天內發生較大幅度的下降，但隨後趨於穩定。導致這一現象發生的主要原因是P型(摻硼)晶體矽片中的硼氧複合體降低了少子壽命。第二個階段，可以把它稱作組件的老化衰減，第二個階段即在長期使用中出現的極緩慢的功率下降，產生的主要原因與電池緩慢衰減有關，也與封裝材料的性能退化有關。為什麼光致衰減現象又被關注；P型(摻硼)的太陽電池的光致衰減現象是在七十年發現的，為什麼近期光伏產業界和研究機構又對此產生了較大的關注呢？其主要原因是由於光致衰減導致的一些光伏組件的功率下降幅度遠遠超出了客戶所能接受的範圍，這就使組件製造商面臨著潛在的賠償風險。導致光伏組件功率出現早期下降的主要原因有(一 )矽片質量差，導致電池出現較大幅度的初始光致衰減；( 二 )組件製造工藝不合理，出現諸如電池片隱裂、EVA交聯度不好、脫層、焊接不良等質量問題；(三)一些組件製造商功率測試不準確或有意在輸出功率上虛報。一 . P型(摻硼)晶體矽太陽電池初始光致衰減機理30多年前，H. Fischer and ff. Pschunder等人首次觀察到P型(摻硼)晶體娃太陽電池的初始光致衰減現象。大家基本一致的看法是光照或電流注入導致矽片中的硼和氧形成硼氧複合體，從而使少子壽命降低，引起電池轉換效率下降，但經過退火處理，少子壽命又可被恢復，其可能的反應為光照或電流注入Bs+Bs+20i少子壽命高)(少子壽命高)；退火處理Bs02i少子壽命低)(少子壽命低)；I、由於光伏組件的初始光致衰減是由電池的初始光致衰減導致的，對電池片進行先前的光照，使電池的初始光致衰減發生在組件製造之前；光伏組件的初始光致衰發生在組件製造之前，光伏組件的初始光致衰減就非常小了，完全可以控制在測量誤差之內。同時也大幅度的減少了光伏組件出現熱斑的機率，提高了光伏組件的輸出穩定性，為的用戶帶來更多的效益。2、儘管先前光照衰減是一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置亡羊補牢的方法，、但在矽片質量沒有得到有效的改善之前，使用此方法是解決光伏組件初始光致衰減問題的有效措施。
發明內容
為了克 服現有的不足，本發明提供一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置。本發明解決其技術問題提供一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計、製冷冷水機、冷卻管和電控面板，在燈箱內裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計和冷卻管，在燈箱外裝有製冷冷水機，製冷冷水機由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計控制，模擬太陽燈的光照強度為O. 5 2. 0kW/m2。一種太陽能電池衰減測試模擬方法，含有以下步驟步驟I、在試驗和測試過程中控制光照強度、光照時間、環境溫度，光強可調，通過增加燈的數量和調節燈和臺面的距離來實現，製冷冷水機由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計控制，模擬太陽燈的光照強度為O. 5 2. 0kff/m2 ；步驟2、模擬組件環境下的衰減，電池片上面有透明玻璃；步驟3、同時通氮氣和控制溫度，模擬無氧環境；步驟4、啟動冷卻系統，實現恆溫衰減；步驟5、以不同速度轉動圓盤，保證檯面上的電池片受到同樣條件的輻射；步驟6、添加乾燥劑，去除水汽的影響；步驟7、測量出起始端和終了端的電參數，準算出電池片的使用壽命；步驟8、關閉測量啟動開關，對產品的合格品進行篩選和記錄；步驟9、將設備復歸到下一次的檢測狀態。由於採用了特定光照強度在預定環境溫度下對太陽能電池片進行定時衰減光照試驗，只要測量出起始端和終了端的電參數，就能準算出電池片的使用壽命，在試驗和測試過程中光照強度、光照時間、環境溫度均能控制，它克服了自然光照射所存在的缺點，能使太陽能電池衰減測試設備所得測試數據重複性好，可信度高。本發明的優點是I、光強可調，可以通過增加燈的數量和調節燈和臺面的距離來實現；2、可以模擬組件環境下的衰減，電池片上面有白玻璃，與組件使用的玻璃一樣；3、同時可以通氮氣和控制溫度，模擬無氧環境；4、帶有冷卻系統，可以實現恆溫衰減；5、圓盤設計，可以以不同速度轉動，保證檯面上的電池片受到同樣條件的輻射；6、可以添加乾燥劑，去除水汽的影響；7、臺面的定位裝置適用於現有的125，156尺寸的電池片。
當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定，如圖其中
圖I為本發明的結構主視示意圖；圖2為本發明的結構側視示意圖；圖3為本發明的結構附視示意圖。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
具體實施例方式顯然，本領域技術人員基於本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬於本發明的保護範圍。實施例I :如圖所示，—種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計、製冷壓縮機、冷卻管和電控面板，在燈箱內裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計和冷卻管，在燈箱外裝有製冷壓縮機，製冷壓縮機由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計控制，模擬太陽燈的光照強度為O. 5 2. 0kff/m2o一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，含有機架I、固定板2、傳動軸座3、上端蓋4、傳動軸5、連接安裝座6、鎖緊墊片7、旋轉盤8、聯軸器9、馬達安裝座10、單列向心推力球軸承11、隔套12、馬達13、鎖緊螺母14、強化玻璃罩15、冷凝管16、氮氣進氣管17和鏑燈安裝架18，機架I連接固定板2，傳動軸座3連接上端蓋4，馬達安裝座10固定在連接固定板
2；傳動軸5連接聯軸器9 ;聯軸器9連接馬達13 ；馬達安裝座10連接馬達13，馬達安裝座10連接固定板2，傳動軸座3固定連接單列向心推力球軸承11 ；傳動軸5連接隔套12 ；鎖緊螺母14連接傳動軸5和聯軸器9 ；傳動軸5連接鎖緊墊片7和旋轉盤8，強化玻璃罩15罩在機架I上；冷凝管16圍繞在旋轉盤8上方，固定在機架I上；氮氣進氣管17連接固定板2 ；鏑燈安裝架18連接機架I ;連接安裝座6與旋轉盤8和傳動軸5連接。升降機構鏑燈的升降架用鎖緊螺母與機架鎖緊；可手動任意控制高度，選擇合適的高度後用鎖緊螺母鎖緊。GIGAS0LAR-BZ-112電池片光衰減試驗臺(氙燈)一、設備結構I、光衰臺整體大方，外形優美，四面敞開，充分利用恆溫腔室的環境散熱降溫，矽片光照後熱源由四周的冷卻盤管的冷卻水冷氣擴散，保持矽片溫度。2、產品整體為不鏽鋼型材架。 3、上層為日照燈可升降；下層為旋轉臺；4、正面立柱有控制開關，每個燈一個開關可區域控制，設有時間控制器。
5、光源分布為4排，每排一隻氙燈燈管，保證矽片光照的均勻和光照。6、鏑燈安裝架可升降，為整體結構，可有效的調整光照的強度及效果。升降機構採用新型設計，升降範圍為0-0. 5米，7、本設備設有時間控制器，時間可設定。二、詳細規格I、設備尺寸1000*960*1292mm(長寬高)；2、有效輻照面積960*960mm ；3、光衰燈源長弧氙燈；4、燈源數量4隻；5、鏑燈的升降高度0-500mm ；6、鏑燈的升降控制方式可手動任意控制高度，選擇合適的高度後用鎖緊螺母鎖緊；三、保護系統I、整體設備欠相/逆相保護；2、漏電保護；3、故障報警後自動停機。4、短路保護；5、過電流保護。如上所述，對本發明的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離本發明的發明點及效果可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發明的保護範圍之內。權利要求
1.一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，其特徵在於包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計、製冷冷水機、冷卻盤管和電控面板，在燈箱內裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計和冷卻管，在燈箱外裝有製冷冷水機，製冷冷水機由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計控制，模擬太陽燈的光照強度為O. 5 2. 0kW/m2。
2.一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，其特徵在於含有機架、固定板、傳動軸座、上端蓋、傳動軸、連接安裝座、鎖緊墊片、旋轉盤、聯軸器、馬達安裝座、單列向心推力球軸承、隔套、馬達、鎖緊螺母、強化玻璃罩、冷凝管、氮氣進氣管和鏑燈安裝架， 機架連接固定板，傳動軸座連接上端蓋，馬達安裝座固定在機架； 傳動軸連接聯軸器；聯軸器連接馬達； 馬達安裝座連接馬達，馬達安裝座連接傳動軸座， 傳動軸座固定連接單列向心推力球軸承； 傳動軸連接隔套； 鎖緊螺母連接傳動軸和聯軸器； 傳動軸連接鎖緊墊片和旋轉盤， 強化玻璃罩罩在機架上； 冷凝管圍繞在旋轉盤上方，固定在機架上； 氮氣進氣管連接固定板； 鏑燈安裝架連接機架； 連接安裝座與旋轉盤和傳動軸連接。
3.一種太陽能電池衰減測試模擬方法，含有以下步驟 步驟I、在試驗和測試過程中控制光照強度、光照時間、環境溫度，光強可調，通過增加燈的數量和調節燈和臺面的距離來實現，製冷循環水由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計控制，模擬太陽燈的光照強度為O. 5 2. 0kff/m2 ； 步驟2、模擬組件環境下的衰減，電池片上面有透明玻璃； 步驟3、同時通氮氣和控制溫度，模擬無氧環境； 步驟4、啟動冷卻系統，實現恆溫裳減； 步驟5、以不同速度轉動圓盤，保證檯面上的電池片受到同樣條件的輻射； 步驟6、添加乾燥劑，去除水汽的影響； 步驟7、測量出起始端和終了端的電參數，準算出電池片的使用壽命。
全文摘要
本發明一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置及方法，包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計、製冷壓縮機、冷卻管和電控面板，在燈箱內裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計和冷卻管，在燈箱外裝有製冷水循環降溫裝置，製冷水循環降溫裝置由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計控制，模擬太陽燈的光照強度為0.5～2.0kW/m2。
文檔編號G01R31/36GK102636758SQ20121009999
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者劉小龍, 夏文斌, 孫良欣 申請人:吉陽設備(海安)有限公司