專利名稱：一種電池片光致衰減測試系統(tǒng)及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能硅電池片制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及在生產(chǎn)過程中對(duì)太陽能硅電
池片光致衰減的測試。
背景技術(shù)：
晶體硅太陽能電池片是目前光伏市場的主流產(chǎn)品，由于晶體在生長過程中會(huì)引入 雜質(zhì)，而對(duì)電池片的初期光照會(huì)導(dǎo)致其中的摻雜劑、氧及鐵等雜質(zhì)形成復(fù)合中心，從而使硅 片的壽命降低，引起電池轉(zhuǎn)換效率下降，發(fā)生較大幅度的光致衰減。晶體硅太陽能電池片在 出廠前需要對(duì)其光致衰減進(jìn)行測試，以確保電池片質(zhì)量符合要求。 傳統(tǒng)的光致衰減試驗(yàn)，是把電池片放置在模擬光源或陽光下，曝曬一定時(shí)間(比 如5個(gè)小時(shí)或幾天)，然后，對(duì)比暴曬前后電池片的電性能(即轉(zhuǎn)換功率)，再人工計(jì)算電 池片電性能衰減的比例或百分?jǐn)?shù)，即得電池片光致衰減參數(shù)，可用于對(duì)電池片的光致衰減 進(jìn)行評(píng)價(jià)。但是，這種測試方法存在以下缺點(diǎn)(l)電池片的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中不僅僅存在照射光 源，還存在著空氣、水汽等其它外界因素，這些因素會(huì)影響電池片光致衰減的測試結(jié)果；(2) 由于在測試過程中，對(duì)光源輻照量無法進(jìn)行準(zhǔn)確地控制，也會(huì)導(dǎo)致對(duì)電池片的光致衰減評(píng) 價(jià)失真。由于受到光源輻照量等不可控量因素和實(shí)驗(yàn)環(huán)境中空氣、水汽等無法屏蔽因素的 影響，以致傳統(tǒng)的光致衰減試驗(yàn)對(duì)太陽能硅電池片的光致衰減測試結(jié)果是不夠準(zhǔn)確的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種可靠性強(qiáng)、監(jiān)控方式簡單的電池片光致衰減測試 系統(tǒng)，可避免電池片在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中受到其它外在因素的影響，并且能夠?qū)庠摧椪樟窟M(jìn)行 控制，確保電池片的光致衰減評(píng)價(jià)不會(huì)失真。 本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)一種電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特 征在于包括用于監(jiān)測光源光照強(qiáng)度和累積光輻照量的輻照監(jiān)測裝置、可進(jìn)行真空度調(diào)控具 有密閉式箱體結(jié)構(gòu)的真空調(diào)控裝置及用于向箱體內(nèi)充入保護(hù)氣體的充氣裝置，所述箱體內(nèi) 設(shè)有用于放置被測電池片的工作平臺(tái)，所述箱體的其中一面板為用于透過光源光線的透光 板，所述工作平臺(tái)與透光板相對(duì)設(shè)置；箱體上開有用于取放被測電池片的出入口，該出入口 上設(shè)有密封蓋；所述輻照監(jiān)測裝置包括監(jiān)測器、與監(jiān)測器連接的探頭，所述探頭位于箱體內(nèi) 用于接收與被測電池片相同的光照強(qiáng)度及光輻照量并將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測器。
本發(fā)明的真空度調(diào)控裝置可實(shí)現(xiàn)真空試驗(yàn)環(huán)境，被測電池片置于其中，可避免大 氣環(huán)境中的空氣、水汽等外界因素的影響，而且輻照監(jiān)測裝置的探頭能夠獲取與被測電池 片相同的光輻照量，當(dāng)光輻照量達(dá)到設(shè)定值后，即可避光，達(dá)到對(duì)光源輻照量的準(zhǔn)確控制， 確保電池片的光致衰減評(píng)價(jià)不會(huì)失真；本發(fā)明的透明光板與箱體組成面板的強(qiáng)度應(yīng)均能夠 承受箱體內(nèi)抽真空達(dá)到設(shè)定值時(shí)所產(chǎn)生的壓力。 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述真空調(diào)控裝置還包括位于箱體外的真空泵及真 空度表，所述真空泵通過總管連接到箱體的側(cè)壁上并與箱體內(nèi)相通，所述總管上設(shè)有真空
4控制閥，所述真空度表設(shè)置在所述總管上且位于所述真空控制閥與箱體的側(cè)壁之間。通過 真空泵對(duì)箱體內(nèi)抽真空，真空度表用于顯示箱體內(nèi)的真空度，便于對(duì)真空度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿 足不同的真空度要求。 作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述充氣裝置具有充氣管，所述充氣管連接在所述總管 上而與箱體內(nèi)相通，所述充氣管上設(shè)有充氣控制閥。所述保護(hù)氣體可采用惰性氣體，還可采 用氮?dú)?，只要與電池片不發(fā)生反應(yīng)的氣體均可。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述總管與箱體側(cè)壁的連接接口位于箱體側(cè)壁的下 部；所述透光板是箱體的頂板，所述工作平臺(tái)設(shè)于箱體的底板上。由于接口設(shè)置在下部，在 抽真空與充入保護(hù)氣體時(shí)，產(chǎn)生的氣流不會(huì)對(duì)被測電池片造成較大影響，避免電池片在工 作平臺(tái)上發(fā)生移位等不良后果。 本發(fā)明還可以做以下改進(jìn)，所述工作平臺(tái)為可升降平臺(tái)，該工作平臺(tái)的一側(cè)設(shè)有
用于放置所述探頭的托臺(tái)，所述托臺(tái)上設(shè)有用于夾持探頭的夾持部件，所述托臺(tái)的臺(tái)面與
被測電池片的上表面處于同一水平面上。由于太陽能硅電池片比較薄，需要另設(shè)托臺(tái)用于
放置探頭，才能實(shí)現(xiàn)探頭所監(jiān)測的光輻照量與電池片接收的光輻照量相一致的目的，以保
證最后測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。 本發(fā)明還具有以下實(shí)施方式 所述可升降平臺(tái)為剪式升降臺(tái)，包括工作平臺(tái)、剪式升降架、底座與手動(dòng)搖柄，所 述剪式升降架設(shè)置在工作平臺(tái)與底座之間，所述底座設(shè)于箱體底板的中心部位，所述手動(dòng) 搖柄通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與剪式升降架連接。在使用時(shí)，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)搖柄，使剪式升降架升高或者降 低，進(jìn)而帶動(dòng)工作平臺(tái)的升降，以便將電池片送至合適高度位置。 本發(fā)明所述托臺(tái)與工作平臺(tái)之間的水平間距是0. 18 0. 22mm。為了確保探頭監(jiān) 測的光輻照量與電池片接收的光輻照量一致性，對(duì)托臺(tái)與工作平臺(tái)之間的距離也要進(jìn)行控 制。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用上述電池片光致衰減測試系統(tǒng)的電池片光致衰 減測試方法。
本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)一種利用上述電池片光致衰減測試系 統(tǒng)的電池片光致衰減測試方法，其特征在于包括以下步驟
(1)記錄被測電池片的初始電性能參數(shù)； (2)真空調(diào)控裝置的透光板避光后放置在光源的照射下，透光板迎向光源照射方
向，被測電池片自出入口送入箱體內(nèi)并平放于工作平臺(tái)上，與透光板相對(duì)； (3)開啟真空調(diào)控裝置，進(jìn)行真空度調(diào)控直至箱體內(nèi)真空度達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉真空
調(diào)控裝置； (4)將透光板完全曝露于光源照射下，探頭監(jiān)測光源的光照強(qiáng)度及光輻照量并將 監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測器，記錄初始光輻照量；當(dāng)光輻照量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，為透光板避光，記 錄最終光輻照量； (5)開啟充氣裝置，充入保護(hù)氣體直至箱體內(nèi)的真空度為零，從箱體內(nèi)取出被測電 池片； (6)記錄被測電池片的最終電性能參數(shù)； (7)對(duì)比被測電池片的初始電性能參數(shù)和最終電性能參數(shù)，計(jì)算電池片光致衰減比例；測試完畢。 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在所述步驟(2)中，所述被測電池片與透光板之間 的間距小于1mm 。 作為本發(fā)明的實(shí)施方式，所述光源采用模擬光源或者室外陽光。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具是有如下顯著的效果 (1)本發(fā)明采用真空調(diào)控裝置實(shí)現(xiàn)電池片測試的真空試驗(yàn)環(huán)境，使被測電池片在 測試過程中免受外界環(huán)境因素的影響，而且可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量光輻照量，確保測試結(jié)果的準(zhǔn) 確性，以獲得電池片光致衰減的可靠性評(píng)價(jià)。 (2)本發(fā)明將總管在箱體側(cè)壁上的連接接口設(shè)置在側(cè)壁的下部，使得在抽真空或 者進(jìn)行充氣操作時(shí)，避免了氣流對(duì)電池片產(chǎn)生影響。 (3)本發(fā)明的工作平臺(tái)采用可升降平臺(tái)，可手動(dòng)或者自動(dòng)升降電池片的高度，保持 電池片與透光板之間一定的間距，使之符合光照的要求。 (4)本發(fā)明的托臺(tái)的臺(tái)面與被測電池片的上表面位于同一水平面上，可使探頭所 監(jiān)測的光照強(qiáng)度及光輻照量與電池片接收的光照強(qiáng)度及光輻照量相一致，保證探頭監(jiān)測數(shù) 據(jù)的準(zhǔn)確性。 (5)本發(fā)明不僅可適用于對(duì)太陽能硅電池片光致衰減的測試，也可適用于其它類 型電池片的測試。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明測試系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)透視示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明一種電池片光致衰減測試系統(tǒng)，包括用于監(jiān)測光源光照強(qiáng) 度和累積光輻照量的輻照監(jiān)測裝置(圖中未示出)、可進(jìn)行真空度調(diào)控具有密閉式箱體結(jié) 構(gòu)的真空調(diào)控裝置1及用于向箱體內(nèi)充入保護(hù)氣體的充氣裝置，真空調(diào)控裝置還包括位于 箱體外的真空泵及真空度表ll，真空泵通過總管12連接到箱體的側(cè)壁上并與箱體內(nèi)相通， 其中，總管12與箱體側(cè)壁的連接接口位于箱體側(cè)壁的下部；所述總管12上設(shè)有真空控制閥 13，真空度表11設(shè)置在總管12上且位于真空控制閥13與箱體的側(cè)壁之間；箱體的頂板為 用于透過光源光線的透光板3，透光板3采用厚度為3. 2mm的鋼化玻璃，其它面板采用不銹 鋼材料，鋼化玻璃與不銹鋼之間進(jìn)行密封處理；箱體內(nèi)設(shè)有用于放置被測電池片的工作平 臺(tái)2，工作平臺(tái)2設(shè)于箱體的底板上，工作平臺(tái)2與透光板3相對(duì)設(shè)置；箱體上開有用于取 放被測電池片的圓形出入口 4，該出入口 4上設(shè)有密封蓋5，密封蓋5內(nèi)安裝有密封膠條，以 實(shí)現(xiàn)良好的密封效果。 輻照監(jiān)測裝置包括監(jiān)測器、與監(jiān)測器連接的探頭，探頭通過箱體側(cè)壁上的穿孔進(jìn) 入箱體內(nèi)用于接收與被測電池片相同的光照強(qiáng)度及光輻照量并將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給 監(jiān)測器，上述穿孔與探頭連線之間的空隙需要密封，在本實(shí)施方式中，輻照監(jiān)測裝置采用輻 照度測試儀；充氣裝置具有充氣管7，充氣管7連接在總管12上而與箱體內(nèi)相通，充氣管7 上設(shè)有充氣控制閥。
在本實(shí)施例中，工作平臺(tái)2為可升降平臺(tái)，該工作平臺(tái)2的一側(cè)設(shè)有用于放置探頭 的托臺(tái)6，托臺(tái)6上設(shè)有用于夾持探頭的夾持部件，托臺(tái)6的臺(tái)面與被測電池片的上表面處 于同一水平面上，而且托臺(tái)6與工作平臺(tái)2之間的水平間距保持在0. 18 0. 22mm為適宜， 以保證探頭監(jiān)測的光輻照量與電池片接收的光輻照量相同?？缮灯脚_(tái)采用穩(wěn)速升降的剪 式升降臺(tái)，包括工作平臺(tái)2、剪式升降架21、底座22與手動(dòng)搖柄23，剪式升降架21設(shè)置在工 作平臺(tái)2與底座22之間，底座22設(shè)于箱體底板的中心部位，手動(dòng)搖柄23通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與 剪式升降架21連接，通過手動(dòng)搖柄升降工作平臺(tái)以調(diào)節(jié)電池片與透光板之間的距離。
利用上述電池片光致衰減測試系統(tǒng)進(jìn)行電池片光致衰減測試方法，包括以下步 驟 (1)記錄被測電池片的初始電性能參數(shù)； (2)真空調(diào)控裝置的透光板避光后放置在室外陽光的照射下，透光板迎向陽光照
射方向，被測電池片自出入口送入箱體內(nèi)并平放于工作平臺(tái)上，與透光板相對(duì)，升起工作平
臺(tái)，使被測電池片與透光板之間的間距小于lmm，在出入口上旋緊密封蓋； (3)開啟真空控制閥，進(jìn)行真空度調(diào)控直至箱體內(nèi)真空度達(dá)到設(shè)定值并維持，關(guān)閉
真空控制閥； (4)將透光板完全曝露于光源照射下，探頭監(jiān)測光源的光照強(qiáng)度及光輻照量并將 監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測器，記錄初始光輻照量；當(dāng)光輻照量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，為透光板避光，記 錄最終光輻照量； (5)開啟充氣控制閥，充入氮?dú)庵敝料潴w內(nèi)的真空度為零，旋開密封蓋，從箱體內(nèi) 取出被測電池片； (6)記錄被測電池片的最終電性能參數(shù)； (7)對(duì)比被測電池片的初始電性能參數(shù)和最終電性能參數(shù)，計(jì)算電池片光致衰減 比例；測試完畢。 在上述步驟(3)中，當(dāng)箱體內(nèi)的真空度不足時(shí)，開啟真空控制閥，進(jìn)行真空度調(diào)控 直至箱體內(nèi)的真空度符合要求。 本發(fā)明的可升降平臺(tái)可采用手動(dòng)方式進(jìn)行升降，也可以采用現(xiàn)有電動(dòng)等自動(dòng)方式 進(jìn)行升降；另外，輻照監(jiān)測裝置可采用其它監(jiān)測儀器，只要其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光源的光照強(qiáng)度及 累積的光輻照量進(jìn)行監(jiān)測即可。 本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知 識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以采用模擬光源等 光源；真空控制閥及充氣控制閥既可采用手動(dòng)式閥門，也可采用電動(dòng)閥門等；保護(hù)氣體可 采用任何與電池片不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的氣體；因此本發(fā)明還可以做出其它多種形式的修改、替 換或變更，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于包括用于監(jiān)測光源光照強(qiáng)度和累積光輻照量的輻照監(jiān)測裝置、可進(jìn)行真空度調(diào)控具有密閉式箱體結(jié)構(gòu)的真空調(diào)控裝置及用于向箱體內(nèi)充入保護(hù)氣體的充氣裝置，所述箱體內(nèi)設(shè)有用于放置被測電池片的工作平臺(tái)，所述箱體的其中一面板為用于透過光源光線的透光板，所述工作平臺(tái)與透光板相對(duì)設(shè)置；箱體上開有用于取放被測電池片的出入口，該出入口上設(shè)有密封蓋；所述輻照監(jiān)測裝置包括監(jiān)測器、與監(jiān)測器連接的探頭，所述探頭位于箱體內(nèi)用于接收與被測電池片相同的光照強(qiáng)度及光輻照量并將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于所述真空調(diào)控裝置 還包括位于箱體外的真空泵及真空度表，所述真空泵通過總管連接到箱體的側(cè)壁上并與箱 體內(nèi)相通，所述總管上設(shè)有真空控制閥，所述真空度表設(shè)置在所述總管上且位于所述真空 控制閥與箱體的側(cè)壁之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于所述充氣裝置具有 充氣管，所述充氣管連接在所述總管上而與箱體內(nèi)相通，所述充氣管上設(shè)有充氣控制閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于所述總管與箱體側(cè) 壁的連接接口位于箱體側(cè)壁的下部；所述透光板是箱體的頂板，所述工作平臺(tái)設(shè)于箱體的 底板上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于所述工作平臺(tái)為可 升降平臺(tái)，該工作平臺(tái)的一側(cè)設(shè)有用于放置所述探頭的托臺(tái)，所述托臺(tái)上設(shè)有用于夾持探 頭的夾持部件，所述托臺(tái)的臺(tái)面與被測電池片的上表面處于同一水平面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于所述可升降平臺(tái)為 剪式升降臺(tái)，包括工作平臺(tái)、剪式升降架、底座與手動(dòng)搖柄，所述剪式升降架設(shè)置在工作平 臺(tái)與底座之間，所述底座設(shè)于箱體底板的中心部位，所述手動(dòng)搖柄通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與剪式升 降架連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電池片光致衰減測試系統(tǒng)，其特征在于所述托臺(tái)與工作平臺(tái)之間的水平間距是0. 18 0. 22mm。
8. —種利用權(quán)利要求1所述電池片光致衰減測試系統(tǒng)進(jìn)行電池片光致衰減測試方法， 其特征在于包括以下步驟(1) 記錄被測電池片的初始電性能參數(shù)；(2) 真空調(diào)控裝置的透光板避光后放置在光源的照射下，透光板迎向光源照射方向，被 測電池片自出入口送入箱體內(nèi)并平放于工作平臺(tái)上，與透光板相對(duì)；(3) 開啟真空調(diào)控裝置，進(jìn)行真空度調(diào)控直至箱體內(nèi)真空度達(dá)到設(shè)定值并維持，關(guān)閉真 空調(diào)控裝置；(4) 將透光板完全曝露于光源照射下，探頭監(jiān)測光源的光照強(qiáng)度及光輻照量并將監(jiān)測 數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測器，記錄初始光輻照量；當(dāng)光輻照量達(dá)到規(guī)定值時(shí)，為透光板避光，記錄最 終光輻照量；(5) 開啟充氣裝置，充入保護(hù)氣體直至箱體內(nèi)的真空度為零，從箱體內(nèi)取出被測電池片；(6) 記錄被測電池片的最終電性能參數(shù)；(7) 對(duì)比被測電池片的初始電性能參數(shù)和最終電性能參數(shù)，計(jì)算電池片光致衰減比例；測試完畢。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池片光致衰減測試方法，其特征在于在所述步驟(2)中， 所述被測電池片與透光板之間的間距小于lmm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電池片光致衰減測試方法，其特征在于所述光源采用 模擬光源或者室外陽光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池片光致衰減測試系統(tǒng)，包括輻照監(jiān)測裝置、可進(jìn)行真空度調(diào)控的真空調(diào)控裝置及充氣裝置，所述箱體內(nèi)設(shè)有用于放置被測電池片的工作平臺(tái)，所述箱體的其中一面板為用于透過光源光線的透光板，所述工作平臺(tái)與透光板相對(duì)設(shè)置；箱體上開有用于取放被測電池片的出入口，該出入口上設(shè)有密封蓋；所述輻照監(jiān)測裝置包括監(jiān)測器、與監(jiān)測器連接的探頭，所述探頭位于箱體內(nèi)用于接收與被測電池片相同的光照強(qiáng)度及光輻照量并將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測器；還公開了上述電池片光致衰減測試系統(tǒng)的測試方法。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)真空試驗(yàn)環(huán)境，被測電池片避免受到空氣、水汽等影響，輻照監(jiān)測裝置能夠獲取與被測電池片相同光輻照量，確保電池片光致衰減評(píng)價(jià)不會(huì)失真。
文檔編號(hào)G01R31/26GK101762779SQ201010105090
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者柳國偉, 王亞琦 申請(qǐng)人:上海晶澳太陽能光伏科技有限公司