本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種手動(dòng)多探針裝置及方法。
背景技術(shù)：
：目前晶體硅太陽能電池在太陽能電池產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著90％左右的市場份額，這表明晶體硅太陽電池仍舊是光伏行業(yè)的主流。常用測試晶體硅電池的擴(kuò)散長度的方法是LBIC(LightBeamInducedCurrent，即光誘導(dǎo)電流)，具體是用探針和金屬板連接太陽能電池的負(fù)正極，使特定的不同波長的激光照在太陽能電池上產(chǎn)生的光生載流子形成光生電流，從而形成LBIC掃描。在現(xiàn)有測試技術(shù)中，探針裝置4’作為測試裝置的一部分，其放置于測試裝置的金屬板1上，而如圖1所示，電池片2放置在該金屬板1上，探針裝置4’則傾斜于電池片2的主柵線3擺放，以與主柵線3成一定角度，并遮擋一部分無柵線區(qū)域，也即圖中所示遮擋處5，從而影響此處的少數(shù)載流子的擴(kuò)散長度。從擴(kuò)散長度的結(jié)果圖得出受影響的面積達(dá)到電池片(多晶硅156mm*156mm)總面積的1.55‰，而此比率受探針裝置4’擺放角度而略微變化。由上可知，由于探針裝置4’的遮擋導(dǎo)致遮擋處產(chǎn)生光生載流子過少，從而影響電池片擴(kuò)散長度的準(zhǔn)確性以及整體的平均值，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提出一種手動(dòng)多探針裝置及方法，能夠避免因探針增多導(dǎo)致遮擋面積變大，減少了測量過程中柵線體電阻等其他電阻成分，改善光生電流的收集方式。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種手動(dòng)多探針裝置，包括多個(gè)探針裝置，每個(gè)所述探針裝置包括長方形形狀的金屬片，所述金屬片的一端電連接有探針，所述金屬片的另一端通過焊點(diǎn)電連接有導(dǎo)線，所述金屬片的頂面靠近兩端部的位置處開設(shè)有多個(gè)磁鐵槽，所述磁鐵槽中放置有磁鐵；多個(gè)所述探針裝置分兩組間隔并對稱設(shè)置，一組所述探針裝置中的所述探針與另一組所述探針裝置的所述探針兩兩相對設(shè)置，位于同一組的所述探針裝置中的所述導(dǎo)線電連接在一起；測試時(shí)，電池片置于金屬板上，每個(gè)所述探針裝置的所述金屬片通過所述磁鐵吸附于金屬板上，兩組所述探針裝置分別設(shè)置于電池片的主柵線的兩端部，對應(yīng)的兩個(gè)所述探針裝置的兩個(gè)所述探針分別沿著一條主柵線的長度方向搭接于同一主柵線的兩端，所述探針與主柵線電連接，所述金屬板和所述導(dǎo)線分別連接數(shù)據(jù)采集器的正極和負(fù)極，所述數(shù)據(jù)采集器連接顯示裝置。其中，所述金屬片的頂面設(shè)置有四個(gè)所述磁鐵槽，其中兩個(gè)所述磁鐵槽靠近所述探針且對稱設(shè)置于所述探針的兩側(cè)，另外兩個(gè)所述磁鐵槽靠近所述焊點(diǎn)設(shè)置且對稱設(shè)置于所述探針與所述焊點(diǎn)的連線的兩側(cè)。其中，每個(gè)所述磁鐵槽中設(shè)置有至少兩個(gè)用于放置所述磁鐵的放置位，每個(gè)所述放置位中設(shè)置有一個(gè)所述磁鐵。其中，每個(gè)所述磁鐵槽中設(shè)置有兩個(gè)所述放置位，且兩個(gè)所述放置位間隔設(shè)置；所述放置位的形狀與所述磁鐵的形狀一致，且所述磁鐵與所述放置位之間緊配合。其中，所述導(dǎo)線的長度為8-22cm。其中，所述金屬片的中部向上拱起設(shè)置。其中，所述金屬片的底面覆蓋有一層絕緣膜。其中，所述金屬片的長度為5-8cm，寬度為1.2-2.5cm。一種應(yīng)用所述手動(dòng)多探針裝置測試測試晶體硅太陽能電池?cái)U(kuò)散長度的方法，包括以下步驟：步驟1)，電池片放置于所述金屬板上；步驟2)，所述探針裝置的所述金屬片通過位于所述磁鐵槽中的所述磁鐵吸附于所述金屬板上，且電池片的每個(gè)主柵線的兩端均設(shè)置有一個(gè)所述探針裝置，并使所述探針裝置的所述探針搭接于對應(yīng)的主柵線上電連接；步驟3)，所述探針裝置的所述導(dǎo)線連接數(shù)據(jù)采集器的負(fù)極，所述金屬板連接數(shù)據(jù)采集器的正極，數(shù)據(jù)采集器連接顯示裝置。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的手動(dòng)多探針裝置及方法，包括多個(gè)探針裝置，每個(gè)探針裝置包括長方形形狀的金屬片，金屬片的一端電連接有探針，金屬片的另一端通過焊點(diǎn)電連接有導(dǎo)線，金屬片的頂面靠近兩端部的位置處開設(shè)有多個(gè)磁鐵槽，磁鐵槽中放置有磁鐵；多個(gè)探針裝置分兩組間隔并對稱設(shè)置，一組探針裝置中的探針與另一組探針裝置的探針兩兩相對設(shè)置，位于同一組的探針裝置中的導(dǎo)線電連接在一起；測試時(shí)，電池片置于金屬板上，每個(gè)探針裝置的金屬片通過磁鐵吸附于金屬板上，兩組探針裝置分別設(shè)置于電池片的主柵線的兩端部，對應(yīng)的兩個(gè)探針裝置的兩個(gè)探針分別沿著一條主柵線的長度方向搭接于同一主柵線的兩端，探針與主柵線電連接，金屬板和導(dǎo)線分別連接數(shù)據(jù)采集器的正極和負(fù)極，數(shù)據(jù)采集器連接顯示裝置；這時(shí)，同一條主柵線的兩端的兩個(gè)探針裝置與該主柵線電連接，形成兩條并聯(lián)通路，若連接N條主柵線，則有2N條并聯(lián)通路，因而利用多個(gè)探針與主柵線遮擋處重合，即利用探針以及多個(gè)觸點(diǎn)多回路的方式收集電流，由于柵線區(qū)域的并聯(lián)減少了電池片正面電極的金屬柵線體電阻(串阻的重要組成部分)，也減少了因電流擁擠帶來的擴(kuò)展電阻(串阻的組成部分)的增加，還可以減少探針總體的線電阻，能夠改善探針裝置的遮擋導(dǎo)致遮擋處產(chǎn)生光生載流子過少的問題，從而保證電池片擴(kuò)散長度的準(zhǔn)確性與整體的平均值。附圖說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的探針裝置測試晶體硅太陽能電池?cái)U(kuò)散長度時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的手動(dòng)多探針裝置測試晶體硅太陽能電池?cái)U(kuò)散長度時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中的探針裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中：1-金屬板；2-電池片；3-主柵線；4’、4-探針裝置；5-遮擋處；41-探針；42-金屬片；43-磁鐵槽；44-磁鐵；45-焊點(diǎn)；46-導(dǎo)線。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖2至3所示，本發(fā)明提供一種手動(dòng)多探針裝置，包括多個(gè)探針裝置4，每個(gè)所述探針裝置4包括長方形形狀的金屬片42，所述金屬片42的一端電連接有探針41，所述金屬片42的另一端通過焊點(diǎn)45電連接有導(dǎo)線46，所述金屬片42的頂面靠近兩端部的位置處開設(shè)有多個(gè)磁鐵槽43，所述磁鐵槽43中放置有磁鐵44。多個(gè)所述探針裝置4分兩組間隔并對稱設(shè)置，一組所述探針裝置4中的所述探針41與另一組所述探針裝置4的所述探針41兩兩相對設(shè)置，位于同一組的所述探針裝置4中的所述導(dǎo)線46電連接在一起。測試時(shí)，電池片2置于金屬板1上，每個(gè)所述探針裝置4的所述金屬片42通過所述磁鐵44吸附于金屬板1上，兩組所述探針裝置4分別設(shè)置于電池片2的主柵線3的兩端部，對應(yīng)的兩個(gè)所述探針裝置4的兩個(gè)所述探針41分別沿著一條主柵線3的長度方向搭接于同一主柵線3的兩端，所述探針41與主柵線3電連接，所述金屬板1和所述導(dǎo)線46分別連接數(shù)據(jù)采集器的正極和負(fù)極，所述數(shù)據(jù)采集器連接顯示裝置。測試過程中，同一條主柵線3的兩端的兩個(gè)探針裝置4與該主柵線3電連接，形成一條串聯(lián)通路，而多個(gè)串聯(lián)通路進(jìn)行并聯(lián)連接，位于主柵線3的一端的導(dǎo)線46連接在一起，位于主柵線3的另一端的導(dǎo)線46連接在一起，從而形成并聯(lián)通路，最終利用多個(gè)探針41與主柵線3遮擋處重合，即利用探針以及多個(gè)觸點(diǎn)多回路的方式收集電流，由于柵線區(qū)域的并聯(lián)減少了電池片正面電極的金屬柵線體電阻(串阻的重要組成部分)，也減少了因電流擁擠帶來的擴(kuò)展電阻(串阻的組成部分)的增加，還可以減少探針總體的線電阻，能夠改善探針裝置的遮擋導(dǎo)致遮擋處產(chǎn)生光生載流子過少的問題，從而保證電池片擴(kuò)散長度的準(zhǔn)確性與整體的平均值。另外，采用在探針?biāo)诮饘倨┒诉B接一條電導(dǎo)率較大的導(dǎo)線46，導(dǎo)線46與數(shù)據(jù)采集器連接，且所述導(dǎo)線46的長度為8-22cm，可以保證探針41與電池片上任何一根主柵線重合放置，因而對于測試提供了連接便利；金屬片42通過磁鐵44與金屬板1吸附，實(shí)現(xiàn)了可拆卸連接，因而操作更方便。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，所述金屬片42為片狀結(jié)構(gòu)，所述金屬片42的中部向上拱起設(shè)置，利用金屬片42的中部向上拱起設(shè)置，從而使得金屬片42的兩端向下傾斜，這樣連接探針41時(shí)，探針41則會(huì)受到金屬片42的彎曲力，從而使得探針41可以可靠的與主柵線3接觸，保證電連接。優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，所述金屬片42的底面覆蓋有一層絕緣膜，利用絕緣膜避免金屬片42與連接電池片2正極的金屬板1直接接觸而使探針41失去收集電流的作用。特別地，所述金屬片42的頂面設(shè)置有四個(gè)所述磁鐵槽43，其中兩個(gè)所述磁鐵槽43靠近所述探針41且對稱設(shè)置于所述探針41的兩側(cè)，另外兩個(gè)所述磁鐵槽43靠近所述焊點(diǎn)45設(shè)置且對稱設(shè)置于所述探針41與所述焊點(diǎn)5的連線的兩側(cè)。優(yōu)選的，每個(gè)所述磁鐵槽43中設(shè)置有至少兩個(gè)用于放置所述磁鐵44的放置位，每個(gè)所述放置位中設(shè)置有一個(gè)所述磁鐵44。進(jìn)一步地優(yōu)選的，每個(gè)所述磁鐵槽43中設(shè)置有兩個(gè)所述放置位，且兩個(gè)所述放置位間隔設(shè)置。進(jìn)一步地優(yōu)選的，所述放置位的形狀與所述磁鐵44的形狀一致，且所述磁鐵44與所述放置位之間緊配合。由此可知，磁鐵44放置于放置位中并與其緊配合，從而能夠很好地與金屬片配合，因而在測試時(shí)能夠更好地與金屬板吸附，保證吸附的可靠性與穩(wěn)定性。其中，所述金屬片42的長度為5-8cm，寬度為1.2-2.5cm。特別地，在本實(shí)施例中，所述金屬片42的長度為6cm，寬度為1.8cm。另外，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述的手動(dòng)多探針裝置測試測試晶體硅太陽能電池?cái)U(kuò)散長度的方法，包括以下步驟：步驟1)，電池片2放置于所述金屬板1上；步驟2)，所述探針裝置4的所述金屬片42通過位于所述磁鐵槽42中的所述磁鐵44吸附于所述金屬板1上，且電池片2的每個(gè)主柵線3的兩端均設(shè)置有一個(gè)所述探針裝置4，并使所述探針裝置4的所述探針41搭接于對應(yīng)的主柵線3上電連接；步驟3)，所述探針裝置4的所述導(dǎo)線46連接數(shù)據(jù)采集器的負(fù)極，所述金屬板1連接數(shù)據(jù)采集器的正極，數(shù)據(jù)采集器連接顯示裝置。該方法采用多組探針、多觸點(diǎn)、多回路的方式測量，避免因探針增多導(dǎo)致遮擋面積變大；使探針以多觸點(diǎn)多回路的的方式收集電流，由于柵線的并聯(lián)減少了正面電極的金屬柵線體電阻(串阻的重要組成部分)；也減少了因電流擁擠帶來的擴(kuò)展電阻(串阻的組成部分)的增加；并可以減少探針總體的線電阻，改善光生電流的收集。在本發(fā)明中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證如下：以多晶硅電池片正面幾何中心為原點(diǎn)，取X：55～～78mm；Y：12～～35mm的區(qū)域；在激光光照下，對比正常無遮擋區(qū)域，探針遮擋處和電池片主柵線處的內(nèi)量子效率(IQE)都很低，兩者對表面反射率(Refl)的影響都很大，使得透射到電池片上光更少了；從電池片的導(dǎo)線連接方式來說，主柵線對電池片效率的影響是必然的，而且是固定不變的；由此可知，通過讓探針的遮擋處與主柵線重合，從而可以減少遮擋面積。進(jìn)一步地，以常見四主柵多晶硅電池片為例，取正面幾何中心為原點(diǎn)，取X：-20～20mm；Y：0～40mm的區(qū)域(含一部分第二條主柵線)，在激光光照下，對比選擇不同主柵線接觸點(diǎn)1(第二條主柵線)和2(第三條主柵線)的擴(kuò)散長度(DL)，對比數(shù)據(jù)如下表所示：表一主柵接觸點(diǎn)擴(kuò)散長度(μm)1526.82525.8從表一中可以看出，與探針接觸點(diǎn)越近收集電流效果越好，從而影響局部的少數(shù)載流子的擴(kuò)散長度，因而選擇不同的主柵接觸點(diǎn)對擴(kuò)散長度有影響；因此，使探針以多觸點(diǎn)、多回路的的方式收集電流，由于柵線的并聯(lián)減少了正面電極的金屬柵線體電阻(串阻的重要組成部分)，也減少了因電流擁擠帶來的擴(kuò)展電阻(串阻的組成部分)的增加，還可以減少探針總體的線電阻?；谏鲜鼍売?，在該方法中，在盡量不增加接觸電阻的情況下，探針的個(gè)數(shù)通過待測電池片的主柵線個(gè)數(shù)來選擇，兩者的關(guān)系為：主柵線個(gè)數(shù)N時(shí)，探針個(gè)數(shù)為至多2N。在實(shí)際操作時(shí)，考慮儀器的可操作性，不同的待測電池片，以及實(shí)際目的及要求，選擇合適的探針個(gè)數(shù)極為重要。優(yōu)選的，如圖2所示，選用多晶硅四主柵電池片進(jìn)行測量試驗(yàn)，這時(shí)，手動(dòng)多探針裝置包括有四組也即八個(gè)探針裝置4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：表二因此，本發(fā)明的探針裝置使用連線式的結(jié)構(gòu)，采用多組探針多觸點(diǎn)多回路的方式測量，減少了遮擋面積；使探針以多觸點(diǎn)多回路的的方式收集電流，由于柵線的并聯(lián)減少了正面電極的金屬柵線體電阻(串阻的重要組成部分)；也減少了因電流擁擠帶來的擴(kuò)展電阻(串阻的組成部分)的增加；還可以減少探針總體的線電阻，改善光生電流的收集。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3