太陽能電池衰減測試模擬光源裝置的製作方法

2023-09-22 06:11:05

專利名稱：太陽能電池衰減測試模擬光源裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能電池衰減測試儀，尤其涉及其中的模擬光源裝置。
背景技術：
近年來，太陽能電池作為一種清潔環保的新型能源，得到越來越廣泛的應用，太陽 能電池的使用壽命是衡量電池好壞的主要技術指標，太陽能電池的使用壽命是通過太陽能 電池的衰減量來衡量的。目前，人們通常採用露天式光照測試法對之進行測試，將電池片 直接擺放在室外，利用自然的太陽光對太陽能電池進行照射，通過對待檢測太陽能電池照 曬前後時段所輸出的功率大小比較來考評其衰減量。這種露天式光照測試法，太陽能電池 所接受到的自然光很不穩定，光照強度、光照時間都隨自然天氣變化，人們無法控制，不僅 測試周期長，而且所得的測試數據無法重複，可信度差，同時電池片擺放在室外也得不到保 護，容易被風颳倒打破。在太陽能電池生產行業中，雖然人們都知道太陽能電池的使用壽命 是衡量其好壞的主要技術指標，但由於缺少具體的測試標準，更沒有公信的檢測設備，由於 用戶十分看重該指標，生產企業僅向用戶承諾其使用壽命能達到20年，但沒有相應的測試 數據來證明。為了更好地滿足用戶的要求，申請人制定了相應的試驗標準，並研製了一種太陽 能電池使用壽命測試設備，將待檢測太陽能電池片用特定光照強度(lkW/m2)的模擬光源進 行照射，在特定溫度(25°C )環境條件下經過一段時間(60h)光照衰減，並測量出起始端和 終了端的開路電壓和短路電流參數，由此推算出太陽能電池的衰減指標。採用這種模擬光 源照射測試方法，整個衰減試驗只要在室內進行，光照強度穩定，試驗環境溫度、衰減測試 時間均可控，不僅試驗效率高，而且所得測試數據重複性好，可信度高，同時，在測試過程中 電池片不會損傷。在這種太陽能電池使用壽命測試設備中，模擬光源裝置、暴曬架都是關鍵裝置

發明內容
本發明的目的是提供一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置。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、製冷壓縮機、冷卻管和電控面板，模擬太陽燈均布在燈箱的底面上，溫度傳感器和輻 照計固定在燈箱的內側面上，電控面板安裝在燈箱的外側面上，製冷壓縮機安裝在燈箱外， 冷卻管分布在燈箱的內側面上，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0. 5 2. OkW/m2。進一步，模擬太陽燈的光照強度為1. OkW/m2。在太陽能電池衰減測試設備中還設有電控裝置、裝有待測電池片的暴曬架、電池 片電信號收集及處理電路，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 板均與電控裝置相連，暴曬架上每一塊待檢電池片都接入電池片電信號收集電路，所述電 信號收集電路包括可變電阻R、電壓表V和電流表A，電壓表V以並聯方式接在可變電阻R的兩端，電流表A與可變電阻R串聯，電池片是電信號收集電路的直流電源。本發明的工作原理如下將裝有待檢電池片的暴曬架蓋在燈箱的上口，將遮光板 蓋在暴曬架上，通過電控面板打開模擬太陽燈，待檢測電池片在模擬太陽燈的照射下產生 電能，當光照穩定後電池片所產生的電壓穩定，從測試電路中的電壓表V和電流表A上記錄 各自的數值，經過60小時的照射後，再次記錄電壓表V和電流表A上數值，然後對所得兩組 數據進行技術處理和計算就能推算出待檢電池片的衰減量，從而獲得待檢電池片的使用壽 命，在測試過程中，若光照強度選定為lkW/m2，試驗溫度為25°C，則衰減光照試驗時間為60 小時。燈箱內的溫度由溫度傳感器控制，當燈箱內的溫度高於預定溫度值時，製冷壓縮機則 開啟，製冷壓縮機通過冷卻管將燈箱內的熱量排出，確保燈箱內的溫度穩定在25°C ；光照強 度由輻照計控制。由於要對太陽能電池進行衰減試驗和測試，必須要有光源對之進行照射，光照參 數越穩定，試驗和測試的結論就越真實可靠，本發明採用了模擬光源對太陽能電池進行照 射，利用特定光照強度、特定光照時間、特定環境溫度對太陽能電池片進行衰減試驗，並測 量出起始端和終了端的電參數，只要在室內就能對太陽能電池片進行完整的衰減試驗和測 試過程，且在整個試驗和測試過程中光照強度、光照時間、環境溫度均能控制，這種模擬光 源裝置克服了利用自然光照射所存在的缺點，它測試時間短，檢測效率高，所得測試數據重 復性好，可信度高，比較客觀地反映了太陽能電池的衰減情況，能科學地表示太陽能電池的 使用壽命；它是太陽能電池衰減測試設備中的核心裝置。


圖1為本發明的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發明的工作原理圖；圖4為單片太陽能電池片測試原理電路圖；圖中1_燈箱；2-模擬太陽燈；3-溫度傳感器；4-輻照計；5-製冷壓縮機；6_冷卻 管；7-電控面板；8-電池片；9-正極柵線；10-負極柵線；11-輸出導線；R-可變電阻；V-電 壓表；A-電流表。
具體實施例方式下面結合

本發明的具體實施方案一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，如圖1、圖2所示，它包括燈箱1、模擬太 陽燈2、溫度傳感器3、輻照計4、製冷壓縮機5、冷卻管6和電控面板7，模擬太陽燈2均布在 燈箱1的底面上，溫度傳感器3和輻照計4固定在燈箱1的內側面上，電控面板7安裝在燈 箱1的外側面上，製冷壓縮機5安裝在燈箱1外，冷卻管6分布在燈箱1的內側面上，製冷 壓縮機5由溫度傳感器3控制，模擬太陽燈2由輻照計4控制，模擬太陽燈2的光照強度為 1. Okff/m2 ；模擬太陽燈2、溫度傳感器3、輻照計4、製冷壓縮機5、冷卻管6和電控面板7之 間連接方式如圖3所示，冷卻管6與製冷壓縮機5相連，溫度傳感器3通過溫控開關控制制 冷壓縮機5，輻照計4控制模擬太陽燈2，製冷壓縮機5和模擬太陽燈2均與電控面板7相 連。每塊電池片的電信號收集電路如圖4所示，它由直流電源、可變電阻R、電壓表V和 電流表A組成，電池片8就是電信號收集電路的直流電源，電壓表V以並聯方式接在可變電阻R的兩端，電流表A與可變電阻R串聯，電池片在模擬光源的照射下產生穩定的電壓，只要測出開路電壓和短路電流就可以進行相應的推算。
權利要求
一種太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，其特徵是它包括燈箱(1)、模擬太陽燈(2)、溫度傳感器(3)、輻照計(4)、製冷壓縮機(5)、冷卻管(6)和電控面板(7)，模擬太陽燈(2)均布在燈箱(1)的底面上，溫度傳感器(3)和輻照計(4)固定在燈箱(1)的內側面上，電控面板(7)安裝在燈箱(1)的外側面上，製冷壓縮機(5)安裝在燈箱(1)外，冷卻管(6)分布在燈箱(1)的內側面上，製冷壓縮機(5)由溫度傳感器(3)控制，模擬太陽燈(2)由輻照計(4)控制，模擬太陽燈(2)的光照強度為0.5～2.0kW/m2。
2.根據權利要求1所述太陽能電池衰減測試模擬光源裝置，其特徵是模擬太陽燈(2) 的光照強度為1. OkW/m2。
全文摘要
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0.5～2.0kW/m2。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。
文檔編號G01R31/36GK101806862SQ20101011446
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月26日 優先權日2010年2月26日
發明者姚偉忠 申請人:常州億晶光電科技有限公司