專利名稱：多功能太陽能電池綜合特性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種多功能太陽能電池綜合特性測試裝置。
背景技術(shù)：
太陽能的利用不是很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，需要學(xué)生們了解太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握太陽能電池基本特性參數(shù)測試原理與方法，通過分析太陽能電池基本特性參數(shù)測試數(shù)據(jù)，進(jìn)一歩熟悉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理的方法，理解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果間不完全一致的原因?，F(xiàn)有的太陽能電池特性測試裝置功能較為單一，本專利主要是用來提供多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，也可以用作企業(yè)研發(fā)設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，提供了一種多功能太陽能電池綜合特性測試裝置。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，包括底板，所述底板設(shè)有光源部分、光路部分和溫控部分，其中光源部分里面設(shè)有模仿太陽光的高壓氙燈，光源部分與光路部分的連接處設(shè)有光入射窗ロ，光路部分中活動設(shè)有凸透鏡、偏振鏡和濾色鏡，溫控部分的光入射ロ處設(shè)有太陽能電池板，溫控部分的腔體內(nèi)設(shè)有加熱機(jī)構(gòu)，溫控部分的腔體外壁設(shè)有保溫層，溫控部分的尾部設(shè)有電氣連接頭。作為優(yōu)選，所述凸透鏡為準(zhǔn)直透鏡，用于產(chǎn)生平行入射光束。作為優(yōu)選，所述凸透鏡經(jīng)由凸透鏡座磁性吸合在底板上，所述偏振鏡經(jīng)由偏振鏡座磁性吸合在底板上，所述濾色鏡經(jīng)由濾色鏡座磁性吸合在底板上，這樣方便實(shí)驗(yàn)中選用各種透鏡。本實(shí)用新型中高壓氙燈標(biāo)稱功率150W，出射光孔徑為50mm，光強(qiáng)度通過調(diào)節(jié)氙燈電壓來實(shí)現(xiàn)，氙燈作為光源也可以用作其它實(shí)驗(yàn)的研究；太陽能電池采用普通商用單晶Si太陽能電池，標(biāo)稱開路電壓4. 5V,受光面積43mmX43mm,也可以研究多晶、非晶、納米等太陽能電池；光路部分由有效通光孔徑の56臟的準(zhǔn)直透鏡組合偏振鏡、濾色鏡組成，通過波長分別為365nm、405nm、436nm、546nm、577nm的濾色鏡方便用于產(chǎn)生近似的單色光來研究太陽能電池的光譜響應(yīng)特性；溫控部分的加入主要是用來研究溫度對太陽能電池特性的影響，溫度可在室溫 80°C間選擇，加熱電流可調(diào)；本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理等特點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說明。實(shí)施例本實(shí)用新型的底板15設(shè)有光源部分I、光路部分2和溫控部分3，其中光源部分I里面設(shè)有模仿太陽光的高壓氙燈4，光源部分I與光路部分2的連接處設(shè)有光入射窗ロ 5 ;光路部分2中活動設(shè)有凸透鏡6、偏振鏡8和濾色鏡10,凸透鏡6為用于產(chǎn)生平行入射光束的準(zhǔn)直透鏡并經(jīng)由凸透鏡座7磁性吸合在底板15上，偏振鏡8經(jīng)由偏振鏡座9磁性吸合在底板15上，濾色鏡10經(jīng)由濾色鏡座11磁性吸合在底板15上，這樣方便實(shí)驗(yàn)中選用各種透鏡；溫控部分3的光入射ロ處設(shè)有太陽能電池板12，溫控部分3的腔體內(nèi)設(shè)有加熱機(jī)構(gòu)16，溫控部分3的腔體外壁設(shè)有保溫層13，溫控部分3的尾部設(shè)有電氣連接頭14。實(shí)驗(yàn)I :太陽能電池暗特性測試暗特性測試不需要開啟光源，測試反偏電壓V下通過太陽能電池的電流I，電壓范圍-30 OV ;測試正向偏壓下通過太陽能電池的電流I，電壓范圍O 30V，通過極性切換 開關(guān)，可以得到極性相反的電壓。匯總測試數(shù)據(jù)形成ι-v特性曲線，根據(jù)實(shí)驗(yàn)時間安排測量不同溫度下的特性曲線，根據(jù)理想Pn結(jié)電流電壓方程對正偏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬和。測試中需要根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)規(guī)律適當(dāng)分配數(shù)據(jù)點(diǎn)密集程度。實(shí)驗(yàn)2 :太陽能電池光照特性測試I、光照特性實(shí)驗(yàn)時，先進(jìn)行光路部分的高度調(diào)節(jié)，接好氙燈電源的連接線，打開氙燈電源，可以看到有一束光射進(jìn)箱內(nèi)，先將凸透鏡與光入射窗ロ的高度保持一致，再調(diào)節(jié)偏振鏡和濾色鏡的高度與光入射窗ロ的高度一致。2、光路最佳位置的調(diào)節(jié)，將電阻箱開路，微調(diào)凸透鏡的前后左右位置，使其輸出數(shù)字萬用表的電壓值顯示為最大，濾色片位置可以不變，加熱部分有三個可用來調(diào)節(jié)水平的銅質(zhì)螺釘，其作用可使加熱箱能與光路箱緊貼。3、光照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(I)不加載濾色鏡、光強(qiáng)度最大條件下通過改變負(fù)載電阻來測試太陽能電池I-V特性曲線，匯總數(shù)據(jù)形成I - V特性曲線，然后根據(jù)特性曲線求解出開路電壓V。。、閉路電流
Isc (2)不加載濾色鏡，在兩種不同光強(qiáng)下測量I-V特性，得到不同光強(qiáng)下的I-V特性曲線、開路電壓、閉路電流數(shù)據(jù)；(3)最大光強(qiáng)下，加載不同濾色鏡，測量I-V特性，得到不同単色光照情況下的I-V特性曲線、開路電壓、閉路電路數(shù)據(jù)；(4)不同溫度下(包括升溫和降溫實(shí)驗(yàn))的重復(fù)(I)得到不同溫度下I-V特性曲線、開路電壓、閉路電流數(shù)據(jù)；對比光強(qiáng)度、濾色片、溫度對太陽能電池的I-V特性的影響，根據(jù)I-V曲線計(jì)算出不同測量參數(shù)下的最大功率矩形的值，進(jìn)而計(jì)算出占空系數(shù)。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較有代表性的例子。顯然，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，包括底板(15)，其特征在于所述底板(15)設(shè)有光源部分(I)、光路部分(2)和溫控部分(3)，其中光源部分(I)里面設(shè)有模仿太陽光的高壓氙燈(4)，光源部分(I)與光路部分(2)的連接處設(shè)有光入射窗ロ(5)，光路部分⑵中活動設(shè)有凸透鏡(6)、偏振鏡⑶和濾色鏡(10)，溫控部分(3)的光入射ロ處設(shè)有太陽能電池板(12)，溫控部分(3)的腔體內(nèi)設(shè)有加熱機(jī)構(gòu)(16)，溫控部分(3)的腔體外壁設(shè)有保溫層(13)，溫控部分(3)的尾部設(shè)有電氣連接頭(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，其特征在于所述凸透鏡(6)為準(zhǔn)直透鏡，用于產(chǎn)生平行入射光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，其特征在于所述凸透鏡(6)經(jīng)由凸透鏡座(7)磁性吸合在底板(15)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，其特征在于所述偏振鏡(8)經(jīng)由偏振鏡座(9)磁性吸合在底板(15)上；所述濾色鏡(10)經(jīng)由濾色鏡座(11)磁性吸合在底板(15)上。
專利摘要一種多功能太陽能電池綜合特性測試裝置，底板設(shè)有光源部分、光路部分和溫控部分，其中光源部分里面設(shè)有模仿太陽光的高壓氙燈，光源部分與光路部分的連接處設(shè)有光入射窗口；光路部分中活動設(shè)有凸透鏡、偏振鏡和濾色鏡，凸透鏡為用于產(chǎn)生平行入射光束的準(zhǔn)直透鏡并經(jīng)由凸透鏡座磁性吸合在底板上，偏振鏡經(jīng)由偏振鏡座磁性吸合在底板上，濾色鏡經(jīng)由濾色鏡座磁性吸合在底板上，這樣方便實(shí)驗(yàn)中選用各種透鏡；溫控部分的光入射口處設(shè)有太陽能電池板，溫控部分的腔體內(nèi)設(shè)有加熱機(jī)構(gòu)，溫控部分的腔體外壁設(shè)有保溫層，溫控部分的尾部設(shè)有電氣連接頭，溫控部分主要是用來研究溫度對太陽能電池特性的影響，溫度可在室溫～80℃間選擇，加熱電流可調(diào)。
文檔編號G01R31/26GK202453462SQ20122003153
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月1日
發(fā)明者王震, 鄭志榮 申請人:杭州大華儀器制造有限公司