太陽電池光衰測試的快速制樣設備的製作方法
2023-07-20 10:23:16
本發明涉及太陽電池光衰測試的快速制樣設備。
背景技術：
隨著光伏應用案例的增加，人們對光伏應用有了更加理性的認識，不再單純地追求電池效率的提升，而是重視組件和電站在實際工作過程中的發電情況。因為電池在長時間光照情況下會形成一定的效率衰減，因此人們開始對電池光衰進行了廣泛的研究。影響電池光衰的因素很多，不同電池的衰減機理和衰減量也不同，例如相同結構的n型電池衰減明顯低於p型電池；在p型電池中，單晶電池的光衰率顯著高於多晶電池，並且perc電池的光衰率明顯高於常規電池。
目前太陽能電池的光衰測試，通常使用的流程是先對電池片進行光照處理，通過對比光照前後的電池效率，得到光衰數據。光照測試採用燈光照射，照射時間普遍比較長，例如，p型電池的光照一般在6-24h之間，而n型電池的光照可能需要在48小時，甚至240小時以上。長時間的照射，導致光衰測試周期長，並且光衰測試過程能耗大（一般大於100w/片）。
對於電池產線來說，由於產線的工藝變化和矽片的批次變化對電池的光衰率有很大的影響，而組件要求客戶對光衰的控制要求越來越嚴格，而傳統的測試方法已經嚴重滯後生產的需求，因此能否找到一種快速高效的適用於產線光衰測試的方法，對於電池生產工藝的控制和質量穩定性的評估，具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種太陽電池光衰測試的快速制樣設備，通過電注入的方式，取代傳統的光照處理方式，實現了對待測光衰的太陽電池進行快速處理，處理效果等同於傳統的長時間光照處理技術，從而達到光衰測試的快速響應，以實現實時監控生產工藝的目的。由於處理過程採用電注入方式，載流子注入效率高，時間短，因此，大大能降低了電能消耗，縮短了光衰測試周期，大大提高了光衰測試的產能，為質量控制提供了極大的便利。
為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種太陽電池光衰測試的快速制樣設備，包括：
平置且可升降的上電極板，
豎置且支承上電極板的伸縮壓杆，
支承伸縮壓杆的滑座，
引導滑座升降的縱導軌，
驅動滑座沿縱導軌移動的縱向驅動裝置，
位於上電極板正下方且用於疊放太陽能電池片的平置下電極板，
支承下電極板的橫導軌，
驅動下電極板沿橫導軌移動的橫向驅動裝置，
正負極分別與下電極板、上電極板電連接的直流電源，
對直流電源的輸出電流進行檢測的電流檢測模塊，
控制直流電源輸出電流的電流輸出控制模塊，
對下電極板上疊放的太陽能電池片進行溫度檢測的紅外測溫模塊，
以及對下電極板上疊放的太陽能電池片進行吹風降溫的風機。
優選的，所述太陽電池光衰測試的快速制樣設備還包括：對下電極板上疊放的太陽能電池片進行加熱的加熱裝置。
優選的，所述滑座上設有豎置的縱齒條；所述縱向驅動裝置包括：與縱齒條嚙合的縱向驅動齒輪，以及驅動縱向驅動齒輪轉動的縱向驅動電機。
優選的，所述下電極板上設有平置的橫齒條，橫齒條與橫導軌平行；所述橫向驅動裝置包括：與橫齒條嚙合的橫向驅動齒輪，以及驅動橫向驅動齒輪轉動的橫向驅動電機。
優選的，所述驅動電機和橫向驅動電機為步進電機。
本發明太陽電池光衰測試的快速制樣設備的工作過程如下：
將待測電池片疊放於下電極板頂面，橫向驅動電機驅動橫向驅動齒輪轉動，帶動下電極板沿橫導軌滑動，待測電池片隨下電極板沿橫導軌移動；
當待測電池片（下電極板）處於上電極板正下方時，橫向驅動電機停止工作，縱向驅動電機驅動縱向驅動齒輪轉動，帶動上電極板沿縱導軌滑動，使上電極板下降至接觸到待測電池片，且彈簧伸縮壓杆處於壓縮狀態，彈簧伸縮壓杆將上電極板壓緊在待測電池片上，以解決因電池片厚薄不均帶來的接觸不夠緊密的問題；
當上電極板壓緊在待測電池片上後，直流電源通過上電極板和下電極板對電池片施加正向偏壓，且將電池片加熱至預定溫度（通過正向偏壓電流將電池片加熱至預定溫度，或者，通過加熱裝置將電池片加熱至預定溫度）；電流檢測模塊實時監控直流電源的輸出電流，並反饋給電流輸出控制模塊，電流輸出控制模塊實時調整直流電源的輸出電流；同時，紅外測溫模塊對電池片進行實時溫度檢測；當電池片處於預定溫度且正向偏壓通電時間達到預定值，直流電源關閉，風機工作，對電池片進行吹風降溫，直至電池片冷卻至室溫。
本發明能快速的對晶體矽太陽電池進行光衰測試前的等同於光照的處理，用合適的溫度和電流對電池片處理取代燈光照射，處理時間可降低到小於5min（目前常規的光照通常需要6h以上），能更好的對生產過程進行監控；且設備能耗低，單片處理能耗僅為光照處理設備百分之一。
附圖說明
圖1是本發明的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
本發明具體實施的技術方案是：
如圖1所示，一種太陽電池光衰測試的快速制樣設備，包括：
平置且可升降的上電極板1，
豎置且支承上電極板1的伸縮壓杆2，
支承伸縮壓杆2的滑座3，
引導滑座3升降的縱導軌4，
驅動滑座3沿縱導軌4移動的縱向驅動裝置，
位於上電極板1正下方且用於疊放太陽能電池片的平置下電極板5，
支承下電極板5的橫導軌6，
驅動下電極板5沿橫導軌6移動的橫向驅動裝置，
正負極分別與下電極板5、上電極板1電連接的直流電源，
對直流電源的輸出電流進行檢測的電流檢測模塊，
控制直流電源輸出電流的電流輸出控制模塊，
對下電極板5上疊放的太陽能電池片進行溫度檢測的紅外測溫模塊，
以及對下電極板5上疊放的太陽能電池片進行吹風降溫的風機。
所述滑座3上設有豎置的縱齒條9；所述縱向驅動裝置包括：與縱齒條9嚙合的縱向驅動齒輪10，以及驅動縱向驅動齒輪10轉動的縱向驅動電機11。
所述下電極板5上設有平置的橫齒條，橫齒條與橫導軌6平行；所述橫向驅動裝置包括：與橫齒條嚙合的橫向驅動齒輪7，以及驅動橫向驅動齒輪7轉動的橫向驅動電機8。
所述驅動電機和橫向驅動電機8為步進電機。
優選的，所述太陽電池光衰測試的快速制樣設備還包括：對下電極板5上疊放的太陽能電池片進行加熱的加熱裝置。
本發明太陽電池光衰測試的快速制樣設備的工作過程如下：
將待測電池片疊放於下電極板5頂面，橫向驅動電機8驅動橫向驅動齒輪7轉動，帶動下電極板5沿橫導軌6滑動，待測電池片隨下電極板5沿橫導軌6移動；
當待測電池片（下電極板5）處於上電極板1正下方時，橫向驅動電機8停止工作，縱向驅動電機11驅動縱向驅動齒輪10轉動，帶動上電極板1沿縱導軌4滑動，使上電極板1下降至接觸到待測電池片，且彈簧伸縮壓杆2處於壓縮狀態，彈簧伸縮壓杆2將上電極板1壓緊在待測電池片上，以解決因電池片厚薄不均帶來的接觸不夠緊密的問題；
當上電極板1壓緊在待測電池片上後，直流電源通過上電極板1和下電極板5對電池片施加正向偏壓，且將電池片加熱至預定溫度（通過正向偏壓電流將電池片加熱至預定溫度，或者，通過加熱裝置將電池片加熱至預定溫度）；電流檢測模塊實時監控直流電源的輸出電流，並反饋給電流輸出控制模塊，電流輸出控制模塊實時調整直流電源的輸出電流；同時，紅外測溫模塊對電池片進行實時溫度檢測；當電池片處於預定溫度且正向偏壓通電時間達到預定值，直流電源關閉，風機工作，對電池片進行吹風降溫，直至電池片冷卻至室溫。
本發明能快速的對晶體矽太陽電池進行光衰測試前的等同於光照的處理，用合適的溫度和電流對電池片處理取代燈光照射，處理時間可降低到小於5min（目前常規的光照通常需要6h以上），能更好的對生產過程進行監控；且設備能耗低，單片處理能耗僅為光照處理設備百分之一。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。