一種太陽能電池組件的測試設備的製作方法

2024-02-03 04:44:15

本實用新型涉及太陽能電池組件測試技術領域，尤其涉及一種太陽能電池組件的測試設備。

背景技術：

現有太陽能電池組件缺陷測試包括兩大檢測方式—電致發光(EL)測試和紅外熱像(Infrared-Thermal)測試。

太陽能電池組件EL測試原理為：給晶體矽太陽能電池組件外加正向偏置電壓，電源向太陽能電池組件注入大量非平衡載流子，電致發光依靠從擴散區注入的非平衡載流子不斷的複合發光，放出光子，再利用CCD相機捕捉這些光子，通過計算機處理後顯示出來。

太陽能電池組件紅外熱像測試原理為：紅外熱像是一門使用光電設備來檢測和測量輻射並在輻射與表面溫度之間建立相互聯繫的技術。目前主要採用焦平面陣列的圖像傳感設備，由位於光學鏡頭焦平面處的光感像素陣列，旨在檢測目標所發出的紅外輻射，通常經過電壓或電阻的變化，熱成像系統中的電子元件讀取，轉化為電子圖像。

EL測試和紅外熱像的共同點為均需要對組件外加激發電壓，均通過收集紅外線輻射成像，不同點為EL探測器一般使用矽的CCD相機，根據Eg＝hc/λ，矽的帶隙寬度Eg約為1.15eV，因此EL測試捕捉波長λ最多1200nm的近紅外光成像。而同樣加激發反壓下太陽能電池的發熱為熱輻射，屬於遠紅外(Far Infrared，FIR)的範圍，因此EL無法測量出太陽能電池的輻射發熱。而紅外熱像測試可觀測光譜區間為8至14μm，可測量遠紅外光，最終轉化為溫度數據。

現有技術中，並沒有採用某一種材料或裝置可以同時實現採集不同波長的功能。紅外熱像測試經常只在戶外使用，直接對太陽能電池組件進行拍攝，獲取熱成像。而EL需要在暗房中進行，通過對太陽能電池組件加電流使其電致發光，拍攝光圖像。一般情況下，僅採用上述兩種測試設備中的一種進行測試，但是實際應用中檢測結果並不理想。例如，一款太陽能電池組件後出現了低功率問題，該不良問題在通電EL測試時均正常，後通電壓使用紅外熱像儀檢測出異常溫度問題。目前EL和紅外熱像的測試手段，在諸多方面表現出來需要同時進行，然而分別採用兩種設備進行測試，存在比較冗餘，且操作不便的問題。

技術實現要素：

本實用新型所解決的技術問題在於提供一種太陽能電池組件測試設備，其可解決傳統的太陽能電池組件測試設備需採用多設備檢測導致的冗餘問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種太陽能電池組件測試設備，其應用於暗房內，包括：連接所述太陽能電池組件的電源，以及集成於一體的CCD相機和紅外熱像儀。

更進一步的，所述CCD相機和紅外熱像儀的拍攝角度均是垂直於所述太陽能電池組件的受光面。

更進一步的，所述CCD相機和紅外熱像儀設置在同一盒體內。

更進一步的，所述CCD相機和紅外熱像儀與同一個拍攝按鈕連接。

更進一步的，還包括數據處理單元。

更進一步的，所述CCD相機和紅外熱像儀上分別還設有第二數據輸出接口、第一數據輸出接口，且所述第二數據輸出接口、第一數據輸出接口均連接至所述數據處理單元。

更進一步的，所述紅外熱像儀包括沿光路傳播方向依次設置的鏡頭、光柵、探測器及紅外處理單元。

更進一步的，所述CCD相機包括沿光路傳播方向依次設置的前置鏡、狹縫通道、幹涉儀、傅立葉變化鏡、柱面鏡及CCD探測器。

更進一步的，所述電源為恆流電源。

更進一步的，所述恆流電源為8A-20A的直流電源。

與現有技術相比，採用本實用新型所述的太陽能電池組件測試設備，進行紅外熱像和EL圖像採集，在拍攝條件一致性的前提下，同時拍攝，僅需單次拍攝即可，避免冗餘的設備和多次測試，也同時避免了由於設備檢測單一性所帶來的檢測結果不準確的問題，該測試設備結構簡單，且操作簡便。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例所述的太陽能電池組件測試設備的示意圖；

圖2為本實用新型一實施例所述的太陽能電池組件測試設備的示意圖；

圖3為本實用新型一實施例所述的太陽能電池組件測試設備中的紅外熱像儀的示意圖；

圖4為本實用新型所述的一實施例所述的太陽能電池組件測試設備中的CCD相機的示意圖；

圖中標記為：測試設備100，紅外熱像儀1，CCD相機2，電源3，太陽能電池組件4，數據處理單元5，鏡頭11，光柵12，探測器13，紅外處理單元14，第一數據輸出接口15，前置鏡21，狹縫通道22，幹涉儀23，傅立葉變化鏡24，柱面鏡25，CCD探測器26，第二數據輸出接口27。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1所示，一種太陽能電池組件測試設備100，其應用於暗房內，可以對太陽能電池4進行測試，其包括：連接太陽能電池組件的電源3以及集成於一體的CCD相機2和紅外熱像儀1。需要說明的是，CCD相機2和紅外熱像儀1的拍攝角度均是垂直於太陽能電池組件4的受光面，CCD相機2和紅外熱像儀1設置在同一盒體內。具體地，太陽能電池組件4的測試條件僅需滿足：滿足EL測試所需的暗房，對太陽能電池組件4外加電壓使其內的太陽能電池處於激發狀態。太陽能電池組件4的測試方法：將CCD相機2和紅外熱像儀1這兩種相機集成一體，使用太陽能電池組件測試設備100進行紅外圖像採集和EL圖像採集，在拍攝條件一致性的前提下，CCD相機2和紅外熱像儀1與同一個拍攝按鈕連接，將拍攝動作集成，一次拍攝，同時獲取兩種圖像。如此，保證了同步拍攝的效果，故兩種相機各自實現自己的功能採集樣品光圖像和熱圖像，避免冗餘的設備和多次測試，結構簡單，且操作簡便。

如圖2所示，太陽能電池組件測試設備100還包括數據處理單元5。CCD相機2和紅外熱像儀1上分別還設有第二數據輸出接口27，第一數據輸出接口15。上述兩個數據輸出接口27、15均連接至數據處理單元5，完成圖像數據記錄保存與處理。

如圖3所示，紅外熱像儀1包括：沿光路傳播方向依次設置的用於接收和匯聚太陽能電池組件4發射的熱輻射信號的紅外輻射鏡頭11、使得紅外輻射鏡頭11接收的入射光的振幅或相位(或兩者同時)受到周期性空間調製的光柵12、將熱輻射信號變成電信號的探測器13及對電信號進行處理的紅外處理單元14。紅外熱像儀1可以為氧化釩(VOx)的微輻射計。紅外熱像儀1可觀測光譜區間為8至14μm，感應的是遠紅外光。

如圖4所示，CCD相機2包括：沿光路傳播方向依次設置的前置鏡21、狹縫通道22、幹涉儀23、傅立葉變化鏡24、柱面鏡25及CCD探測器26。CCD是一種半導體器件，其感應的光譜為近紅外光。CCD相機主要捕捉波長λ最多1200nm的近紅外光成像。

上述電源3可以是恆流電源，該恆流電源可以選用8A-20A的直流電源，符合市面上各種太陽能電池組件通正向激發電流的激發效果。通過所加電流的大小可以控制太陽能電池溫度的高低，一般6寸多晶太陽能電池組件採用8A的直流電源，6寸單晶太陽能電池組件9A的直流電源。

以上所述，僅是本實用新型的最佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍情況下，利用上述揭示的方法內容對本實用新型技術方案做出許多可能的變動和修飾，均屬於權利要求保護的範圍。