本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能電池是一種有效地吸收太陽(yáng)輻射能，利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當(dāng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)(p-njunction)上，形成新的空穴-電子對(duì)(v-epair)，在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。由于是利用各種勢(shì)壘的光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能的固體半導(dǎo)體器件，故又稱太陽(yáng)能電池或光伏電池，是太陽(yáng)能電池陣電源系統(tǒng)的重要組件。太陽(yáng)能電池主要有晶硅(si)電池，三五族半導(dǎo)體電池(gaas，cds/cu2s，cds/cdte，cds/inp，cdte/cu2te)，無(wú)機(jī)電池，有機(jī)電池等，其中晶硅太陽(yáng)能電池居市場(chǎng)主流主導(dǎo)地位。
晶硅太陽(yáng)能電池的基本材料為純度達(dá)0.999999、電阻率在10歐·厘米以上的p型單晶硅，業(yè)界主流的太陽(yáng)能電池為單面受光太陽(yáng)能電池，包括正面絨面、正面p-n結(jié)、正面減反射膜、正背面電極等部分。隨著技術(shù)的發(fā)展，雙面受光太陽(yáng)能電池因?yàn)楣怆娹D(zhuǎn)換效率高將逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化大生產(chǎn)，然而目前市場(chǎng)上沒(méi)有一種設(shè)備可以模擬實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)，測(cè)量雙面太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，因此，有必要提出一種雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，用于彌補(bǔ)目前的市場(chǎng)空缺。
本發(fā)明提出一種雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，模擬雙面太陽(yáng)能電池的實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)，并測(cè)量雙面太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，模擬雙面太陽(yáng)能電池的實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)，并測(cè)量雙面太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，包括光源、第一探針排、雙面太陽(yáng)能電池、反光物、第二探針排以及與所述第一探針排和所述第二探針排相連接的控制系統(tǒng)，所述第一探針排位于所述光源與所述雙面太陽(yáng)能電池之間，所述第二探針排位于所述反光物與所述雙面太陽(yáng)能電池之間，所述雙面太陽(yáng)能電池位于所述第一探針排與所述第二探針排之間，所述第一探針排包括若干第一探針，所述第二探針排包括若干第二探針，所述第一探針和第二探針?lè)謩e均勻的分布于所述雙面太陽(yáng)能電池的兩面，所述第一探針排和第二探針排同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)所述雙面太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選地，所述反光物為反光鏡、水泥墻面、水泥地面、草坪、水面、雪地或土地面。
優(yōu)選地，所述第一探針排與所述第二探針排沿順時(shí)針和/或逆時(shí)針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為0°到90°。
優(yōu)選地，所述光源為氙燈，所述光源的數(shù)量為1-10個(gè)，所述光源與所述雙面太陽(yáng)能電池之間的間距為2-100cm。
優(yōu)選地，所述光源的數(shù)量為2-10個(gè)，所述光源均勻的分布于所述雙面太陽(yáng)能電池的一側(cè)。
優(yōu)選地，所述第一探針排包括2-8排第一探針，每排包括5-20個(gè)第一探針，所述第一探針呈陣列式均勻分布于所述雙面太陽(yáng)能電池的一面；
所述第二探針呈陣列式分布于所述第二探針排上，其中所述第二探針排包括2-8排第二探針，每排包括5-20個(gè)第二探針，所述第二探針呈陣列式均勻分布于所述雙面太陽(yáng)能電池的另一面。
優(yōu)選地，所述雙面太陽(yáng)能電池為n型太陽(yáng)能電池。
優(yōu)選地，所述雙面太陽(yáng)能電池為p型雙面太陽(yáng)能電池，所述p型雙面太陽(yáng)能電池包括背銀主柵、鋁柵線、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、p型硅、n型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極；所述背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、p型硅、n型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極從下至上依次層疊連接，所述背面氮化硅膜和背面氧化鋁膜經(jīng)過(guò)激光開(kāi)槽后形成30-500個(gè)平行設(shè)置的激光開(kāi)槽區(qū)，每個(gè)激光開(kāi)槽區(qū)內(nèi)設(shè)置至少1組激光開(kāi)槽單元；每條鋁柵線設(shè)于每個(gè)激光開(kāi)槽區(qū)下方，所述鋁柵線通過(guò)激光開(kāi)槽區(qū)與p型硅相連；所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接。
優(yōu)選地，所述第一探針由導(dǎo)電性能好的金屬或合金制成；
所述第二探針由導(dǎo)電性能好的金屬或合金制成。
優(yōu)選地，所述第一探針有金、金合金或銀制成；
所述第二探針有金、金合金或銀制成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明提供的雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，采用了輻射光譜能量分布與日光相接近的氙燈，對(duì)所述光源與所述雙面太陽(yáng)能電池之間的間距，光源分布于所述雙面太陽(yáng)能電池表面的分布情況，所述第一探針及第二探針的材質(zhì)及其分布于所述雙面太陽(yáng)能電池兩面的分布情況，均進(jìn)行了合理的優(yōu)化限定，模擬了所述雙面太陽(yáng)能電池實(shí)際使用場(chǎng)合被不同的反光物反射太陽(yáng)光以及太陽(yáng)光不斷變化的照射角度，最大限度的保證了所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)量的準(zhǔn)確性和客觀性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明提供的雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，一種雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，包括光源1、第一探針排2、雙面太陽(yáng)能電池3、反光物4、第二探針排5以及與所述第一探針排2和所述第二探針排5相連接的控制系統(tǒng)6，所述第一探針排2位于所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間，所述第二探針排5位于所述反光物4與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間，所述雙面太陽(yáng)能電池3位于所述第一探針排2與所述第二探針排5之間，所述第一探針排2包括若干第一探針21，所述第二探針排5包括若干第二探針51，所述第一探針21和第二探針51分別均勻的分布于所述雙面太陽(yáng)能電池3的兩面，所述第一探針排2和第二探針排5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)所述雙面太陽(yáng)能電池3轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述光源1為氙燈，所述光源1的數(shù)量為1-10個(gè)，具體根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)所述光源1的數(shù)量為2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，所述光源1均勻的分布于所述雙面太陽(yáng)能電池3的一側(cè)，所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間的間距為2-100cm。
此處需要說(shuō)明的是，首先，由于氙燈具有輻射光譜能量分布與日光相接近，連續(xù)光譜部分的光譜分布幾乎與氙燈輸入功率變化無(wú)關(guān)，在壽命期內(nèi)光譜能量分布也幾乎不變，光、電參數(shù)一致性好，工作狀態(tài)受外界條件變化的影響小，氙燈一經(jīng)燃點(diǎn)，幾乎是瞬時(shí)即可達(dá)到穩(wěn)定的光輸出；燈滅后，可瞬時(shí)再燃點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，充分保證了所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)試所述雙面太陽(yáng)能電池的準(zhǔn)確性；其次，當(dāng)所述光源1的數(shù)量為2個(gè)或2個(gè)以上時(shí)，所述光源1均勻的分布于所述雙面太陽(yáng)能電池3的一側(cè)，用于保證所述雙面太陽(yáng)能電池3的一側(cè)表面均勻的受到所述光源1的照射，從而進(jìn)一步保證了所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)試的準(zhǔn)確性；最后，當(dāng)所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間的間距小于2cm，所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間的距離過(guò)小，導(dǎo)致光源不能均勻的照射到所述雙面太陽(yáng)能電池的表面上，影響所述雙面太陽(yáng)能電池3的光電轉(zhuǎn)換效率，違背了測(cè)試設(shè)備測(cè)試的客觀性，當(dāng)所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間的間距大于100cm，所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間的距離過(guò)大，到達(dá)所述雙面太陽(yáng)能電池3表面的光強(qiáng)減小，影響所述雙面太陽(yáng)能電池3的光電轉(zhuǎn)換效率，違背了測(cè)試設(shè)備測(cè)試的客觀性，因此，將所述光源1與所述雙面太陽(yáng)能電池3之間的距離設(shè)置為本發(fā)明所陳述的范圍內(nèi)，用以保證測(cè)量所述雙面太陽(yáng)能電池3光電轉(zhuǎn)換效率的客觀性和準(zhǔn)確性。
所述第一探針排2位于所述雙面太陽(yáng)能電池3與所述光源1之間，用于測(cè)量所述雙面太陽(yáng)能電池3的一面輸出的電流和電壓，其包括若干第一探針21，具體的，所述第一探針21呈陣列式分布于所述第一探針排2上，其中所述第一探針排2包括2-8排第一探針21，每排包括5-20個(gè)第一探針21，所述第一探針21呈陣列式均勻分布于所述雙面太陽(yáng)能電池3的一面，用于保證所述雙面太陽(yáng)能電池上不同區(qū)域均能被檢測(cè)到，用以保證所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)試的客觀性和準(zhǔn)確性。
更佳地，所述第一探針21由導(dǎo)電性能好的金屬或合金制成，具體的，所述第一探針21有金、金合金或銀制成，此處，由于導(dǎo)電性能好的探針電阻小，其對(duì)所述雙面太陽(yáng)能電池3的電流及電壓的輸出影響很小，從而保證了測(cè)試所述雙面太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的客觀性和準(zhǔn)確性。
所述雙面太陽(yáng)能電池3位于所述第一探針排2與所述第二探針排5之間，便于所述雙面太陽(yáng)能電池被測(cè)量。所述雙面太陽(yáng)能電池3可以為p型雙面太陽(yáng)能電池或n型太陽(yáng)能電池，具體根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要選擇所述雙面太陽(yáng)能電池的類型；本實(shí)施例中，所述雙面太陽(yáng)能電池3為p型雙面太陽(yáng)能電池，所述p型雙面太陽(yáng)能電池包括背銀主柵、鋁柵線、背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、p型硅、n型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極；所述背面氮化硅膜、背面氧化鋁膜、p型硅、n型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極從下至上依次層疊連接，所述背面氮化硅膜和背面氧化鋁膜經(jīng)過(guò)激光開(kāi)槽后形成30-500個(gè)平行設(shè)置的激光開(kāi)槽區(qū)，每個(gè)激光開(kāi)槽區(qū)內(nèi)設(shè)置至少1組激光開(kāi)槽單元；每條鋁柵線設(shè)于每個(gè)激光開(kāi)槽區(qū)下方，所述鋁柵線通過(guò)激光開(kāi)槽區(qū)與p型硅相連；所述鋁柵線與背銀主柵垂直連接。
所述反光物4用于模擬所述雙面太陽(yáng)能電池的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合，具體根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合而定，如所述反光物4為反光鏡、水泥墻面、水泥地面、草坪、水面、雪地或土地面等。
所述第二探針排5位于所述雙面太陽(yáng)能電池3與所述反光物4之間，用于測(cè)量所述雙面太陽(yáng)能電池3的另一面輸出的電流和電壓，其包括若干第二探針51，具體的，所述第二探針51呈陣列式分布于所述第二探針排5上，其中所述第二探針排5包括2-8排第二探針51，每排包括5-20個(gè)第二探針51，所述第二探針51呈陣列式均勻分布于所述雙面太陽(yáng)能電池3的另一面，用于保證所述雙面太陽(yáng)能電池3上不同區(qū)域均能被檢測(cè)到，用以保證所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)試的客觀性和準(zhǔn)確性。
更佳地，所述第二探針51由導(dǎo)電性能好的金屬或合金制成，具體的，所述第二探針51有金、金合金或銀制成，此處，由于導(dǎo)電性能好的探針電阻小，其對(duì)所述雙面太陽(yáng)能電池3的電流及電壓的輸出影響很小，從而保證了測(cè)試所述雙面太陽(yáng)能電池3的光電轉(zhuǎn)換效率的客觀性和準(zhǔn)確性。
所述第一探針排2與所述第二探針排5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)所述雙面太陽(yáng)能電池3轉(zhuǎn)動(dòng)，具體地，所述第一探針排2與所述第二探針排5沿順時(shí)針和/或逆時(shí)針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍是0°到90°，使得所述光源1從不同的角度照射所述雙面太陽(yáng)能電池3，用于模擬實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合太陽(yáng)光從不同照射角度照射所述雙面太陽(yáng)能電池3，達(dá)到仿真的太陽(yáng)光照射所述雙面太陽(yáng)能電池的效果。
所述控制系統(tǒng)6與所述第一探針排2和所述第二探針排5相連接，所述第一探針排2測(cè)量的雙面太陽(yáng)能電池3的電流和電壓并輸入至所述控制系統(tǒng)6，所述控制系統(tǒng)6根據(jù)接收到的電流及電壓計(jì)算出所述雙面太陽(yáng)能電池一面的光電轉(zhuǎn)換效率；所述第二探針排5測(cè)量的雙面太陽(yáng)能電池3另一面的電流和電壓并輸入至所述控制系統(tǒng)6，所述控制系統(tǒng)6根據(jù)接收到的電流及電壓計(jì)算出所述雙面太陽(yáng)能電池另一面的光電轉(zhuǎn)換效率；還可以根據(jù)所述第一探針排2和第二探針排5輸入的雙面太陽(yáng)能電池3兩面的電流和電壓，計(jì)算出所述雙面太陽(yáng)能電池兩面的光電轉(zhuǎn)換效率。
此處需要說(shuō)明的是，光電轉(zhuǎn)換效率的計(jì)算公式為：
其中，i表示太陽(yáng)能電池的輸出電流，v表示太陽(yáng)能電池的輸出電壓，日照強(qiáng)度即為本發(fā)明的所述光源光強(qiáng)，收光面積即為所述雙面太陽(yáng)能電池的收光面積。
上式(1)中的所述雙面太陽(yáng)能電池的收光面積為固定值，采用了輻射光譜能量分布與日光相接近的氙燈，最大限度的減小了光源與日光之間的差距，故測(cè)量所述雙面太陽(yáng)能電池的電流和電壓是決定測(cè)量所述光電轉(zhuǎn)換效率準(zhǔn)確與否的必要因素，本發(fā)明對(duì)所述光源與所述雙面太陽(yáng)能電池之間的間距，光源分布于所述雙面太陽(yáng)能電池表面的分布情況，所述第一探針及第二探針的材質(zhì)及其分布于所述雙面太陽(yáng)能電池兩面的分布情況，均進(jìn)行了合理的優(yōu)化限定，模擬了所述雙面太陽(yáng)能電池實(shí)際使用場(chǎng)合被不同的反光物反射太陽(yáng)光以及太陽(yáng)光不斷變化的照射角度，最大限度的保證了所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)量的準(zhǔn)確性和客觀性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明提供的雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備，采用了輻射光譜能量分布與日光相接近的氙燈，對(duì)所述光源與所述雙面太陽(yáng)能電池之間的間距，光源分布于所述雙面太陽(yáng)能電池表面的分布情況，所述第一探針及第二探針的材質(zhì)及其分布于所述雙面太陽(yáng)能電池兩面的分布情況，均進(jìn)行了合理的優(yōu)化限定，模擬了所述雙面太陽(yáng)能電池實(shí)際使用場(chǎng)合被不同的反光物反射太陽(yáng)光以及太陽(yáng)光不斷變化的照射角度，最大限度的保證了所述雙面太陽(yáng)能電池測(cè)試設(shè)備測(cè)量的準(zhǔn)確性和客觀性。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。