用于光伏電池的測(cè)試設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明允許通過(guò)將彼此電絕緣的、平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可移除地按壓到PV電池的前側(cè)面上的電流承載導(dǎo)體上以與電流承載導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸、同時(shí)將至少一個(gè)參考接觸件可移除地按壓到PV電池的后側(cè)面上的參考導(dǎo)體以與參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸，來(lái)對(duì)由PV電池產(chǎn)生的電流和電壓進(jìn)行同時(shí)測(cè)量。電流從前側(cè)面上的電流承載導(dǎo)體經(jīng)過(guò)第一傳感導(dǎo)體傳導(dǎo)到電流測(cè)量電路并經(jīng)過(guò)該至少一個(gè)參考接觸件回傳導(dǎo)到后側(cè)參考導(dǎo)體。利用電壓測(cè)量電路，在第二傳感導(dǎo)體處相對(duì)于后側(cè)參考導(dǎo)體來(lái)感測(cè)電壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于光伏電池的測(cè)試設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及確定光伏(PV)電池的電特性，并且更具體地涉及測(cè)試設(shè)備和方法以及用于PV電池的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在光照明下，光伏(PV)電池生成電力，該電カ由前電接觸件和后電接觸件從電池收集。前接觸件通常包括被稱(chēng)為“手指”的多根窄的絲網(wǎng)印刷線，所有絲網(wǎng)印刷線通過(guò)被稱(chēng)為“母線”的兩根寬的絲網(wǎng)印刷線連接到彼此。手指收集來(lái)自PV電池自身的電流，而母線接收來(lái)自手指的電流并傳輸該電流使之離開(kāi)電池。
[0003]通常，每個(gè)絲網(wǎng)印刷手指均具有介于90微米至120微米之間的寬度以及介于10微米至30微米之間的高度。手指通常被間隔開(kāi)約1.5mm至3mm。每個(gè)絲網(wǎng)印刷母線均具有介于2mm至3mm之間的寬度、介于15微米至30微米之間的高度以及相鄰母線之間的通常為35_至70_的間距。
[0004]后側(cè)電接觸件通常覆蓋PV電池的整個(gè)后表面，并且由諸如鋁粉漿之類(lèi)的絲網(wǎng)印刷金屬材料形成，只除了這樣的幾個(gè)小區(qū)域之外:該小區(qū)域包含含銀的絲網(wǎng)印刷粉漿以形成被稱(chēng)為“銀墊”的區(qū)域。由鋁覆蓋的區(qū)域有助于收集來(lái)自PV電池的后側(cè)的電流并將該電流傳至用作PV電池的后側(cè)或參考端子的銀墊。
[0005]當(dāng)生產(chǎn)傳統(tǒng)PV組件時(shí)，制造商通過(guò)將鍍錫銅帶焊接到一個(gè)電池的前部上的母線并焊接到相鄰電池的后部上的銀墊而將多個(gè)PV電池互相串聯(lián)連接。
[0006]PV電池能夠產(chǎn)生的最大電カ取決于電池的內(nèi)在特性和外載荷。PV組件的最大效率能夠在該組件中的所有PV電池都具有類(lèi)似的電特性的情況下獲得。因此，在制造期間，PV電池必須被測(cè)試以確定它們的電特性，這有助于分類(lèi)揀選，以識(shí)別要在該組件中使用的具有共同電特性的PV電池，從而實(shí)現(xiàn)最大的組件效率。用于此目的的測(cè)試設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)光照明的情況下在外部電載荷的各種條件下都采取了對(duì)電流(I)和電壓(V)的精確的同時(shí)測(cè)量。有幾家制造這種設(shè)備的公司，例如包括Berger LichttechnikGmbH&C0.KG, Isarstrasse2D_82065 拜爾布倫，德國(guó)，電話(huà):+49 (0)89/79355266，電子郵箱:infoiberqerlichttechnik.de ；BELVAL SA Sous-1a-Roche, PO Box5CH_2042Valangin,瑞 土，電話(huà):+41328572393,傳真:+41328572295,電子郵箱:info (a)belval.com ；以及 H.A.L.M.Elektronik GmbH Sandweg30-32D-60316 美因河畔法蘭克福，德國(guó)，電話(huà):+49069-943353.0。
[0007]傳統(tǒng)測(cè)試裝置包括若干個(gè)部件，所述部件包括用于日光仿真的脈沖或連續(xù)光源、電接觸測(cè)量單元和電子處理單元。電接觸測(cè)量單元意在與受測(cè)試的PV電池的前側(cè)面上的母線以及與受測(cè)試的PV電池的后側(cè)面上的銀墊的進(jìn)行可靠的低電阻電接觸，以收集和測(cè)量來(lái)自用作外載荷的PV電池的電流和電壓的值。電子處理單元執(zhí)行遍及各種外部電載荷的掃描，同時(shí)確定各種外部電載荷值的I值和V值。這些I值和V值被繪制為1-V曲線圖，該1-V曲線圖使得能夠確定PV電池的主要特性，包括但不限于:短路電流(Isc)、開(kāi)路電壓(Voc)、填充因子(FF)、最大功率點(diǎn)(Pmax)、最大功率點(diǎn)處的電流(Imax)、最大功率點(diǎn)處的電壓(Vmax)、分流電阻(Rsh)以及串聯(lián)電阻(Rs)。所有上述值的測(cè)量精度對(duì)將PV電池組分類(lèi)成一定電カ或效率類(lèi)別而言是極其重要的。這些測(cè)量的精度取決于測(cè)量単元與受測(cè)試的PV電池之間的接觸的質(zhì)量，電流及電壓收集端子的導(dǎo)電性，以及取決于用來(lái)實(shí)現(xiàn)PV電池測(cè)試期間I和V的同時(shí)測(cè)量的電路?，F(xiàn)代晶體硅PV電池通常能夠在介于約600mV到約720mV之間的相當(dāng)?shù)偷拈_(kāi)路電壓(Voc)處生成高達(dá)9A的高的短路電流(Isc)。I值和V值(特別是精確到幾毫伏內(nèi)的電壓值)的同時(shí)精確測(cè)量在如此高的電流的條件下并非一件簡(jiǎn)單的任務(wù)。
[0008]大多數(shù)PV電池測(cè)試裝置都包括用于接觸要被測(cè)試的PV電池的前側(cè)和后側(cè)的兩個(gè)或三個(gè)固體金屬(通常為黃銅)板。該金屬板的寬度通常與PV電池上的絲網(wǎng)印刷母線的寬度基本上相等并且通常不超過(guò)約2mm，以防止測(cè)試期間對(duì)PV電池的光照明區(qū)域的不必要的遮蔽。這些板通常保持間隔開(kāi)的多個(gè)成對(duì)的間隔開(kāi)的鍍金測(cè)量尖端，每對(duì)鍍金測(cè)量尖端均包括用于測(cè)量電流的電流測(cè)量尖端以及用于測(cè)量電壓的電壓測(cè)量尖端。所述多對(duì)鍍金測(cè)量尖端可以彼此間_開(kāi)例如約IOmm至20mm。姆個(gè)測(cè)量尖端均包括外殼、具有約Imm至3mm的直徑的圓形接觸頭以及位于外殼與接觸頭之間的壓カ平衡彈簧。該圓形接觸頭通常具有尖銳邊緣并且被鍍金，以使與受測(cè)試的PV電池的接觸電阻最小化。
[0009]當(dāng)該金屬板被機(jī)械地壓向PV電池的表面時(shí)，接觸頭的尖銳邊緣被穩(wěn)固地壓到母線上，同時(shí)，類(lèi)似地構(gòu)造的參考接觸頭接觸PV電池的后側(cè)面上的銀墊，從而由于足夠的壓力平衡而減小了 PV電池破損的危險(xiǎn)。通常，所述頭部將相等的壓カ施加在PV電池的彼此相對(duì)的側(cè)面上。
[0010]PV電池隨后暴露于PV光照明下，并且電流由絲網(wǎng)印刷手指從PV電池的前部收集并被在母線處接收。電流隨后由每對(duì)鍍金測(cè)量尖端的電流測(cè)量尖端從母線收集并最終傳給與電流測(cè)量電路連接的前側(cè)固體金屬板。同吋，電壓測(cè)量尖端連接到獨(dú)立于電流測(cè)量電路的電壓測(cè)量電路。PV電池的后側(cè)面上的銀墊通過(guò)相應(yīng)位置中的參考接觸頭接觸到電流及電壓測(cè)量頭。接觸頭通過(guò)后側(cè)金屬板連接到電流及電壓測(cè)量電路以完成包括PV電池在內(nèi)的各自的電流及電壓測(cè)量電路。所述多個(gè)接觸頭在接觸母線和銀墊時(shí)的使用提供了低電阻接觸，該低電阻接觸提供了對(duì)由PV電池產(chǎn)生的電流和電壓的合理地精確的測(cè)量。
[0011]上述PV電池測(cè)試設(shè)備目前在エ業(yè)上被廣泛用于傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷PV電池測(cè)試。然而，上述PV電池測(cè)試設(shè)備不能被用來(lái)測(cè)試較新類(lèi)型的PV電池，該較新類(lèi)型的PV電池具有隔離的絲網(wǎng)印刷手指，沒(méi)有位于PV電池的前側(cè)面上的母線并且沒(méi)有位于PV電池的后側(cè)面上的銀墊。這種類(lèi)型的電池的絲網(wǎng)印刷手指可以具有例如50pm那么小的寬度。這種類(lèi)型的PV電池具有若干優(yōu)點(diǎn)，包括由于因缺少母線而導(dǎo)致的減小的對(duì)前表面的遮蔽而比帶有母線的傳統(tǒng)PV電池的效率大幅增高的效率。另外，該新類(lèi)型的電池消除了在PV電池的后部上提供銀墊的需要，這導(dǎo)致了更好的背面場(chǎng)(BSF)特性并增大了 PV電池的短路電流(Isc)和開(kāi)路電壓(Voc)。例如，見(jiàn) PCT 申請(qǐng) N0.PCT/CA2003/001278。
[0012]使用針對(duì)帶有母線的傳統(tǒng)PV電池而描述的類(lèi)型的多個(gè)測(cè)量尖端來(lái)接觸較新類(lèi)型的PV電池上的隔離的絲網(wǎng)印刷手指是不實(shí)際的，這是因?yàn)閱蝹€(gè)接觸頭的直徑通常大于手指寬度(50m那么小)。不可避免地，接觸頭的尖鋭邊緣將接觸電池表面并穿透電池的前部，從而破壞了表面下的P_n結(jié)。較小的接觸尖端頭也是有問(wèn)題的，這是因?yàn)閷?shí)際上不可能在絲網(wǎng)印刷期間保持手指的精確的形狀、間隔和定位，這將使得難以將接觸頭與要被測(cè)試的每個(gè)PV電池上的非常窄的手指精確地且可重復(fù)地對(duì)齊。
[0013]PV電池通常根據(jù)每瓦特輸出一定美元的方式出售，因此制造商需要知道任何給出的PV電池的總功率輸出，以確定電池的價(jià)格。用于確定傳統(tǒng)PV電池的總功率輸出的現(xiàn)有技術(shù)是眾所周知的，如通過(guò)上述PV電池測(cè)試設(shè)備所例示的，但現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備不能以其目前的形式用來(lái)測(cè)試較新類(lèi)型的隔離手指PV電池，因?yàn)檫@些電池上缺少母線。
[0014]歸屬Leonid Rubin等人的于2005年9月23日提交并于2007年3月9日出版的題為“Testing Apparatus and Method for Solar Cells (用于太陽(yáng)能電池的測(cè)試設(shè)備及方法)”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公報(bào)N0.US2007/0068567A1描述了ー種用于暫時(shí)電耦合至PV電池的表面上的多個(gè)電流收集手指中的每個(gè)電流收集手指以幫助PV電池的測(cè)試的方法。該方法包括將柔性細(xì)長(zhǎng)的電導(dǎo)體按壓到PV電池的表面上，使得電導(dǎo)體的細(xì)長(zhǎng)接觸表面跨PV電池的表面而延伸，以與連接到手指的母線的基本上所有表面實(shí)現(xiàn)電接觸，或與所述手指中的每個(gè)手指的至少一部分進(jìn)行電接觸，或與兩者進(jìn)行電接觸?？上н@種方法沒(méi)有提供對(duì)電流和電壓的同時(shí)且精確的測(cè)量，這是因?yàn)槔珉妷菏窃诎ㄍ瑯映休d由電池產(chǎn)生的電流的測(cè)試設(shè)備的部件的電路中測(cè)量的，這在這種部件中造成了被加到在手指處觀察到的實(shí)際電壓的電壓降。
[0015]歸屬M(fèi)cKenna-Olson 等人的題為 “Surface Mounted Package Adapter UsingElastomeric Conductors (利用了彈性導(dǎo)體的表面安裝式封裝適配器)”的美國(guó)專(zhuān)利6，077，091公開(kāi)了用于與從集成電路扁平封裝延伸的對(duì)應(yīng)的成行引線進(jìn)行電接觸的柔性彈性導(dǎo)體。然而，沒(méi)有關(guān)于該柔性彈性導(dǎo)體可以如何提供對(duì)來(lái)自被照明的具有隔離手指的PV電池的電流和電壓的同時(shí)的精確測(cè)量的暗示。
[0016]歸屬Akihiro Kimura 等人的題為 “Voltage-Applying Probe, Apparatus forMeasuring Electron Source Using The Probe, and Method for Manufacturing ElectronSource Using Apparatus (電壓施加探頭,用于利用探頭來(lái)測(cè)量電子源的設(shè)備以及用于利用該設(shè)備來(lái)制造電子源的方法)”的美國(guó)專(zhuān)利6，741，087B2公開(kāi)了ー種用于將電壓施加到設(shè)在襯底上的線路的探頭。該探頭包括導(dǎo)電片、弾性構(gòu)件以及保持構(gòu)件，其中，導(dǎo)電片包括其中線性構(gòu)件被編織成網(wǎng)格的網(wǎng)格片以及鍍覆該網(wǎng)格片的導(dǎo)電材料，彈性構(gòu)件用于將導(dǎo)電片按壓在所述線路上，保持構(gòu)件用于將導(dǎo)電片與彈性構(gòu)件保持在一起。盡管這種類(lèi)型的探頭已經(jīng)被特定地設(shè)計(jì)用于測(cè)試微電子裝置的性能，但沒(méi)有任何情況暗示該探頭能夠被用于或適于支持對(duì)來(lái)自被照明的具有隔離手指的PV電池的電流和電壓的同時(shí)的精確測(cè)量。
[0017]歸屬Francois Henley 的題為 “Testing Apparatus and Connector for LiquidCrystal Display Substrates (用于液晶顯示器襯底的測(cè)試設(shè)備和連接器)”的美國(guó)專(zhuān)利5，543，729公開(kāi)了ー種電接觸探頭，該電接觸探頭包括彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件用線或網(wǎng)格包裹以提供與襯底的均勻的電接觸。該彈性構(gòu)件是可壓縮的，從而允許在不損害襯底上的接觸點(diǎn)的情況下施加壓カ以獲得穩(wěn)固的接觸。這種類(lèi)型的探頭已經(jīng)被特定地設(shè)計(jì)用于測(cè)試液晶顯示器襯底的性能。沒(méi)有任何情況暗示該探頭能夠用于或適于支持對(duì)來(lái)自被照明的具有隔離手指的PV電池的電流和電壓的同時(shí)的精確測(cè)量。
[0018]上述設(shè)備及方法看來(lái)都未提供對(duì)由照明下的隔離手指PV電池產(chǎn)生的電流和電壓的同時(shí)且精確的測(cè)量。[0019]本發(fā)明滿(mǎn)足了該需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明可以提供在PV電池的電流承載導(dǎo)體處、即在電池的前側(cè)面上的手指處對(duì)由PV電池產(chǎn)生的電流和電壓的同時(shí)測(cè)量并且可以消除或減小由于將受測(cè)試的PV電池連接到測(cè)試設(shè)備的線而造成的損失的有害影響。在一個(gè)實(shí)施方式中，這通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn):即，將彼此電絕緣的、平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可移除地按壓到電流承載導(dǎo)體上以與該電流承載導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸，同時(shí)將至少ー個(gè)參考接觸件可移除地按壓到PV電池的后側(cè)面上的參考導(dǎo)體以與該參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸。電流從電流承載導(dǎo)體經(jīng)過(guò)第一傳感導(dǎo)體傳導(dǎo)到電流測(cè)量電路并經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)參考接觸件回傳導(dǎo)到后側(cè)參考導(dǎo)體。利用電壓測(cè)量電路，在第二傳感導(dǎo)體處相對(duì)于后側(cè)參考導(dǎo)體來(lái)感測(cè)電壓。由于第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體是長(zhǎng)的、平行的以及間隔開(kāi)但又是彼此緊密相鄰的，因此它們能夠同時(shí)接觸PV電池上的間隔開(kāi)的多個(gè)手指，并且這能夠在感測(cè)所有手指處的電壓的同時(shí)收集直接來(lái)自手指的電流，而無(wú)需將傳感導(dǎo)體精確對(duì)齊以與母線重合。
[0021]該方法適于測(cè)試沒(méi)有前側(cè)母線的新型PV電池，但也可以與使用母線的傳統(tǒng)PV電池一起使用，以通過(guò)將第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體按壓到母線上來(lái)收集電流。
[0022]第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體例如可以安裝在探頭上。在要測(cè)試具有母線的PV電池的情況下，第一傳感導(dǎo)體與第二傳感導(dǎo)體間隔得沒(méi)有其上意在按壓第一傳感導(dǎo)體與第ニ傳感導(dǎo)體的母線寬，以確保第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體在被按壓在母線上時(shí)均同時(shí)接觸該同一母線。帶有母線的PV電池具有至少兩個(gè)母線，并因此，支承上述第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體的兩個(gè)單獨(dú)的探頭將被按壓在各自的母線上。將第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體按壓到共同母線上需要與在傳統(tǒng)PV電池測(cè)試裝置上使用的探頭基本上相同的對(duì)準(zhǔn)精度。
[0023]對(duì)于沒(méi)有母線而僅有位于其表面上的手指的較新的PV電池而言，支承第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體的至少ー個(gè)單探頭被按壓在受測(cè)試的PV電池的表面上，以使得第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體跨整個(gè)表面而延伸并接觸每ー個(gè)手指。在使用多于ー個(gè)探頭的情況下能夠提高測(cè)量精度，因此所測(cè)得的電流值被加在一起并且所測(cè)得的電壓值被平均。然而，理想的是使探頭的數(shù)目保持最小，以避免在測(cè)試期間由于與PV電池的前表面相鄰的探頭的存在而造成過(guò)多的遮蔽。
[0024]第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可以是細(xì)長(zhǎng)的并且可以具有各自的傳感表面。第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可以被支撐在第一可彈性變形支撐件上。
[0025]該方法可以包括:使第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體在第一可彈性變形支撐件上保持張緊。
[0026]該方法可以包括:使得第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體被按壓在支承前側(cè)電流承載導(dǎo)體的表面上，以使得第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體的傳感表面沿著傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度與支承前側(cè)電流承載導(dǎo)體的表面接觸。
[0027]第一可彈性變形支撐件可以被支撐以用于可滑動(dòng)的移動(dòng)并且第一可彈性變形支撐件的彼此相対的端部可以被沿第一共同方向獨(dú)立地推動(dòng)。
[0028]第一可彈性變形支撐件可以被支撐在第一共同探頭上。[0029]上述方法還能夠被用來(lái)通過(guò)將平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體可移除地按壓到后側(cè)參考導(dǎo)體上來(lái)與后側(cè)參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)接觸。
[0030]該后側(cè)參考導(dǎo)體可以是形成在PV電池的后表面中的扁平的平坦接觸件并且可以跨整個(gè)后表面而延伸，或者該后側(cè)參考導(dǎo)體可以是形成在后表面上的間隔開(kāi)的ー個(gè)或多個(gè)銀墊。在該后側(cè)參考導(dǎo)體是扁平的平坦導(dǎo)體的情況下，能夠以與結(jié)合前側(cè)的上述方式類(lèi)似的方式使用上面的方法以與后側(cè)參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)接觸，或者能夠使用傳統(tǒng)的電壓和電流探頭。在后側(cè)參考導(dǎo)體包括間隔開(kāi)的銀墊的情況下，理想地，使用上面的方法來(lái)與這種銀墊中的ー個(gè)或多個(gè)銀墊實(shí)現(xiàn)接觸。
[0031]在要測(cè)試帶有后側(cè)銀墊的PV電池的情況下，第三傳感導(dǎo)體與第四傳感導(dǎo)體間隔得沒(méi)有其上意在按壓第三傳感導(dǎo)體與第四傳感導(dǎo)體的銀墊寬，以確保第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體在被按壓在銀墊上時(shí)均同時(shí)接觸該同一銀墊。將第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體按壓到共同銀墊上需要與在傳統(tǒng)PV電池測(cè)試裝置上使用的探頭基本上相同的對(duì)準(zhǔn)精度。
[0032]第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體可以是細(xì)長(zhǎng)的并且可以具有各自的傳感表面，并且第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體可以被支撐在第二可彈性變形支撐件上。
[0033]該方法可以包括:使第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體在第二可彈性變形支撐件上保持張緊。
[0034]該方法可以包括:使得第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體被按壓在后表面上以接觸后側(cè)參考導(dǎo)體，以使得第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體的傳感表面沿著傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度與后側(cè)表面接觸。
[0035]第二可彈性變形支撐件可以被支撐以用于可滑動(dòng)的移動(dòng)并且第二可彈性變形支撐件的彼此相對(duì)的端部可以被沿第ニ共同方向獨(dú)立地推動(dòng)。
[0036]該方法可以包括:將第二可彈性變形支撐件支撐在第二共同探頭上。
[0037]將所述至少ー個(gè)參考接觸件可移除地按壓到后側(cè)參考導(dǎo)體可以包括:將間隔開(kāi)的成對(duì)的電流測(cè)量尖端和電壓測(cè)量尖端可移動(dòng)地按壓到后側(cè)參考導(dǎo)體上，其中如上所述，電流測(cè)量尖端連接到電流測(cè)量電路，并且電壓測(cè)量尖端連接到電壓測(cè)量電路。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于PV電池的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的探頭設(shè)備，該P(yáng)V電池具有支承至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體的前側(cè)表面以及支承后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體的后側(cè)表面。該設(shè)備包括:第一可彈性變形電絕緣支撐件；以及平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體，所述平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體由該可彈性變形電絕緣支撐件以緊密相鄰的間隔開(kāi)的關(guān)系支撐、彼此電絕緣、并且可操作成被按壓在前側(cè)表面或后側(cè)表面上以分別接觸前側(cè)電流承載導(dǎo)體或后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體。該設(shè)備進(jìn)ー步包括分別與第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體電接觸的第一接觸件和第二接觸件，所述第一接觸件和第二接觸件被可操作地構(gòu)造用于分別連接到電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路以將平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體連接到電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路。
[0039]第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可以是細(xì)長(zhǎng)的并且可以分別具有第一傳感表面和第二傳感表面，用于接觸前側(cè)表面和前側(cè)電流承載導(dǎo)體或者后側(cè)表面和后側(cè)參考導(dǎo)體。
[0040]該設(shè)備可以包括第一保持器，該第一保持器被可操作地構(gòu)造成使第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體在第一可彈性變形支撐件上保持張緊。
[0041]第一傳感表面和第二傳感表面可以具有各自的長(zhǎng)度，并且該設(shè)備可以包括:用于使得第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體被按壓在前側(cè)表面和所述至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體或者后側(cè)表面和后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體上、以使得第一傳感表面和第二傳感表面沿著它們的基本上整個(gè)長(zhǎng)度接觸前側(cè)表面或后側(cè)表面的裝置。
[0042]該設(shè)備可以包括第一導(dǎo)引器和第二導(dǎo)引器，所述第一導(dǎo)引器和第二導(dǎo)引器被可操作地構(gòu)造成支撐第一可彈性變形支撐件的彼此相対的端部以用于滑動(dòng)移動(dòng)。
[0043]該設(shè)備可以包括彈簧，所述彈簧被可操作地構(gòu)造成沿第一共同方向獨(dú)立地推動(dòng)第一可彈性變形支撐件的彼此相対的端部。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于PV電池的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的測(cè)量設(shè)備，該P(yáng)V電池具有支承至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體的前側(cè)表面以及支承后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體的后側(cè)表面。該設(shè)備包括上述探頭設(shè)備，并且包括:用于將第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可移除地按壓到前側(cè)表面和所述至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體上以與前側(cè)表面和所述至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸、以幫助由電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路在所述至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體處對(duì)電流和電壓進(jìn)行的感測(cè)的裝置。該設(shè)備進(jìn)ー步包括至少ー個(gè)參考接觸件，所述至少一個(gè)參考接觸件被可操作地構(gòu)造成被可移除地按壓到后側(cè)表面上以接觸參考導(dǎo)體以與參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸、以幫助在所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體處對(duì)電流和電壓進(jìn)行的所述感測(cè)，以及包括用于使電流從所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體經(jīng)過(guò)第一傳感導(dǎo)體傳導(dǎo)到電流測(cè)量電路并經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)參考接觸件回傳導(dǎo)到參考導(dǎo)體的裝置。該設(shè)備進(jìn)ー步包括用于將第二傳感導(dǎo)體和所述至少一個(gè)參考接觸件連接到電壓測(cè)量電路的裝置。
[0045]該參考接觸件可以包括平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體，所述第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體被可操作地構(gòu)造成被按壓到參考導(dǎo)體上。
[0046]該設(shè)備可以包括用于支撐第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體的第二可彈性變形支撐件。第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體可以是細(xì)長(zhǎng)的并且可以具有用于接觸后側(cè)表面和該后側(cè)表面上的參考導(dǎo)體的各自的傳感表面。
[0047]該設(shè)備可以包括第二保持器，該第二保持器被可操作地構(gòu)造成使第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體在第二可彈性變形支撐件上保持張緊。
[0048]第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體可以具有傳感表面，并且該設(shè)備可以包括:用于使得第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體被按壓在后側(cè)表面和參考導(dǎo)體上、以使得第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體的傳感表面沿著傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度與后側(cè)表面接觸的裝置。
[0049]第二支撐件可以被可操作地構(gòu)造成支撐第二可彈性變形支撐件以用于可滑動(dòng)的移動(dòng)。第二支撐件可以具有用于沿第二共同方向獨(dú)立地推動(dòng)第二可彈性變形支撐件的彼此相対的端部的裝置。
[0050]該參考接觸件可以包括間隔開(kāi)的電壓測(cè)量尖端和電流測(cè)量尖端，所述電壓測(cè)量尖端和電流測(cè)量尖端連接到電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路并且被可操作地構(gòu)造成被按壓在參考導(dǎo)體上以與參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)接觸。
[0051]對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在結(jié)合附圖重新查看本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的以下描述時(shí)，本發(fā)明的其它方面和特征將變得明顯。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0052]在示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖中，
[0053]圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的用于電流和電壓的同時(shí)測(cè)量的設(shè)備的立體圖。
[0054]圖2為PV電池的下側(cè)的立體圖，其中，該P(yáng)V電池具有位于其后側(cè)面上的銀墊并且由圖1中示出的設(shè)備可操作地測(cè)試。
[0055]圖3為由圖1中示出的設(shè)備可操作地測(cè)試的光伏電池的功率曲線的示意圖。
[0056]圖4為用于在圖1中示出的測(cè)量設(shè)備中使用的探頭設(shè)備的側(cè)視圖。
[0057]圖5為在圖4中示出的探頭上使用的代表性的導(dǎo)引器的斜視圖。
[0058]圖6為圖4中示出的探頭的第一端部部分的從ー側(cè)觀察的斜視片段圖。
[0059]圖7為圖4中示出的第一端部部分的從下方觀察的斜視片段圖。
[0060]圖8為圖4中示出的探頭的端視圖。
[0061]圖9為通過(guò)使用圖1中示出的設(shè)備而形成的電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0062]參照?qǐng)D1，用于PV電池9的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的測(cè)量設(shè)備總體上以10示出。PV電池9具有支承至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體的前側(cè)表面12，在該實(shí)施方式中，所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體包括平行的、間隔開(kāi)的多個(gè)“手指” 14，所述多個(gè)“手指” 14例如具有使得它們跨PV電池9的幾乎整個(gè)長(zhǎng)度而延伸的長(zhǎng)度，并且具有約50um的寬度。手指14例如可以間隔開(kāi)約1.0mm至約3.0mm。
[0063]參照?qǐng)D2,該P(yáng)V電池具有支承后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體的后表面16,在該實(shí)施方式中，該后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體包括形成在絲網(wǎng)印刷鋁粉漿的平坦表面23上的第一銀墊18、第二銀墊19和第三銀墊21。所述第一銀墊18、第二銀墊19和第三銀墊21可以具有例如約4.5mm的寬度并且間隔成使得它們將來(lái)自負(fù)載的返回電流大致均勻地分布到PV電池9，即，使得每個(gè)銀墊將約相同量的電流分布到電池(假定PV電池自身將電流均勻地遍及各處而分布)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，后側(cè)銀墊18、19和21通常被均勻地間隔開(kāi)。因而，在存在如所示的三個(gè)銀墊18、19和21的情況下，后側(cè)銀墊被理想地定位成使得它們間隔開(kāi)PV電池9的長(zhǎng)度的約1/4并且使得最靠近PV電池的第一端部15和第二端部17的探頭分別與第一端部和第二端部間隔開(kāi)PV電池的長(zhǎng)度的約1/4。
[0064]設(shè)備10包括多個(gè)前側(cè)探頭20、22、24，所述多個(gè)前側(cè)探頭20、22、24中的每個(gè)前側(cè)探頭均具有彼此電絕緣的、平行的、緊密相鄰的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28，所述第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28相對(duì)于手指橫向地、被可移除地按壓在前側(cè)表面12上以與所有手指實(shí)現(xiàn)電接觸。前側(cè)探頭的數(shù)目與后側(cè)銀墊的數(shù)目相同，并且設(shè)備10被構(gòu)造成使得受測(cè)試的PV電池9被定位在設(shè)備10上，以使得前側(cè)探頭20、22和24被對(duì)準(zhǔn)從而在后側(cè)銀墊18、19和21的上方直接接觸PV電池9的前側(cè)面。
[0065]設(shè)備10還具有至少ー個(gè)參考接觸件，所述至少一個(gè)參考接觸件通常被可移除地按壓在后側(cè)參考導(dǎo)體上，并且在該實(shí)施方式中被可移除地按壓在第一銀墊18、第二銀墊19和第三銀墊21上。在該實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)參考接觸件包括多個(gè)后側(cè)探頭30、32、34，所述多個(gè)后側(cè)探頭30、32、34中的每個(gè)后側(cè)探頭均具有平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第三傳感導(dǎo)體36和第四傳感導(dǎo)體38，所述第三傳感導(dǎo)體36和第四傳感導(dǎo)體38可操作為被可移除地按壓在第一銀墊18、第二銀墊19和第三銀墊21中的一個(gè)銀墊上，以與所述ー個(gè)銀墊實(shí)現(xiàn)電接觸。
[0066]電流經(jīng)過(guò)線40從前側(cè)探頭20、22、24上的第一傳感導(dǎo)體26傳導(dǎo)到電流測(cè)量電路42，隨后經(jīng)過(guò)線44傳導(dǎo)到所述至少一個(gè)參考接觸件，即，第三傳感導(dǎo)體36，隨后傳導(dǎo)到銀墊
18、19和21。利用分別通過(guò)線48和線50連接到第二傳感導(dǎo)體28和第四傳感導(dǎo)體38的電壓測(cè)量電路46，在第二傳感導(dǎo)體28處相對(duì)于第四傳感導(dǎo)體38來(lái)感測(cè)電壓。
[0067]前側(cè)探頭20、22和24中的每個(gè)前側(cè)探頭上的第一傳感導(dǎo)體26用于收集來(lái)自PV電池9上的手指14的電流并且用作用于此目的的臨時(shí)母線。所收集的電流通過(guò)線40傳送到電流測(cè)量電路42并通過(guò)線44和第三傳感導(dǎo)體36回傳送到銀墊18、19和21，以形成完整的電流測(cè)量電路，PV電池9是其一部分。第二傳感導(dǎo)體28和第四傳感導(dǎo)體38以及連接線48和50用作至電壓測(cè)量電路46的電壓探頭并且測(cè)量手指14處相對(duì)于第一銀墊18、第二銀墊19和第三銀墊21的電壓。
[0068]由于每個(gè)前側(cè)探頭20、22和24上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28是平行的、間隔開(kāi)的且緊密相鄰的，并且由于第三傳感導(dǎo)體36和第四傳感導(dǎo)體38被類(lèi)似地布置在后側(cè)探頭30、32和34上，并且由于第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體是電絕緣的并且第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體是電絕緣的，所以當(dāng)所述傳感導(dǎo)體被按壓在它們的指定表面上時(shí)獨(dú)立的電流和電壓測(cè)量電路被建立，同時(shí)使得電流和電壓能夠在PV電池9上的基本上同一點(diǎn)處被測(cè)量。這幾乎消除了被感測(cè)電流的點(diǎn)與被感測(cè)電壓的點(diǎn)之間的電壓降，這是因?yàn)榛旧纤鼈兪峭稽c(diǎn)。因而，電壓測(cè)量獨(dú)立于來(lái)自PV電池9的電流，并且這在測(cè)量受測(cè)試的PV電池的電特性方面提供了精確性。例如圖3中示出的精確的功率曲線例如可對(duì)于受測(cè)試的PV電池9來(lái)被確定，并且這可被用來(lái)例如精確地確定PV電池的最大功率輸出。
[0069]為了測(cè)量上述PV電池9 (即沒(méi)有母線的PV電池)的電特性，必須在PV電池9被光照明時(shí)的各種載荷條件下測(cè)量電流和電壓。用于此目的的光例如可以由例如以59示出的光源來(lái)提供。
[0070]光源59定位在受測(cè)試的PV電池9的正上方并將準(zhǔn)直光投射到受測(cè)試的PV電池9的前側(cè)表面12上。
[0071]為了實(shí)現(xiàn)前側(cè)探頭20、22、24和后側(cè)探頭30、32、34相對(duì)于受測(cè)試的PV電池9的定位，并且為了定位PV電池以接收準(zhǔn)直光，在示出的實(shí)施方式中，受測(cè)試的PV電池9被保持在剛性的、固定的、光滑絕緣的平坦平臺(tái)60上，在該實(shí)施方式中，該平臺(tái)60具有平行的、間隔開(kāi)的、細(xì)長(zhǎng)的第一開(kāi)ロ 62、第二開(kāi)ロ 64和第三開(kāi)ロ 66，后側(cè)探頭30、32和34能夠經(jīng)過(guò)所述第一開(kāi)ロ 62、第二開(kāi)ロ 64和第三開(kāi)ロ 66。平臺(tái)60可以具有例如直角壁部68那樣的ー個(gè)或多個(gè)定位器，以例如將PV電池9定位在平臺(tái)上。細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ 62、64和66在平臺(tái)60中形成在如下位置中:即，使得所述細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ定位并間隔成分別位于銀墊18、19和20的正下方，即，所述細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ間隔開(kāi)PV電池9的長(zhǎng)度的約1/4，以及使得第一細(xì)長(zhǎng)開(kāi)口和第三細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ與PV電池的第一端部和第二端部間隔開(kāi)PV電池的長(zhǎng)度的約1/4
[0072]后側(cè)探頭30、32和34剛性地連接到后側(cè)框架70，該后側(cè)框架70將后側(cè)探頭以平行的、間隔開(kāi)的關(guān)系保持在對(duì)應(yīng)的細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ 62、64和66的正下方。后側(cè)框架70連接到后側(cè)致動(dòng)器72，該后側(cè)致動(dòng)器72被可操作地構(gòu)造成如箭頭74所示線性豎直地移動(dòng)后側(cè)框架70以及連接到后側(cè)框架70的后側(cè)探頭30、32和34，從而將后側(cè)探頭30、32和34向上移動(dòng)充分經(jīng)過(guò)各自的細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ 62、64和66，以將每個(gè)后側(cè)探頭上的第三傳感導(dǎo)體36和第四傳感導(dǎo)體38按壓在PV電池9的后表面16上的對(duì)應(yīng)的銀墊18、19和21上。后側(cè)致動(dòng)器72還被可操作地構(gòu)造成使得后側(cè)框架70在測(cè)試之后向下線性豎直移動(dòng)，以避免妨礙用要被測(cè)試的新電池對(duì)受測(cè)試的電池的替換。
[0073]用要被測(cè)試的新電池對(duì)受測(cè)試的電池的替換例如可以通過(guò)例如以76示出的適當(dāng)構(gòu)造的拾取和放置設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。拾取和放置設(shè)備76例如可以具有真空頭78，該真空頭78例如被可操作地構(gòu)造成在平臺(tái)60上選擇性地拾取和放置要被測(cè)試的PV電池9，并且被可操作地構(gòu)造成在測(cè)試之后從平臺(tái)拾取PV電池并根據(jù)方才測(cè)試的PV電池的電特性而將該P(yáng)V電池放置在分類(lèi)箱(未圖示)或其它指定位置中。
[0074]測(cè)試過(guò)的PV電池例如可以根據(jù)最大功率輸出來(lái)分類(lèi)。測(cè)試過(guò)的PV電池可以由拾取和放置設(shè)備放置到例如與13瓦輸出與16瓦輸出之間以0.25瓦遞增的輸出功率相關(guān)聯(lián)的分類(lèi)箱中?？梢蕴峁┝愆`個(gè)箱子來(lái)容納未產(chǎn)生預(yù)定的最小功率輸出的PV電池，即，次品。
[0075]前側(cè)探頭20、22、24剛性地連接到前側(cè)框架80，該前側(cè)框架80將前側(cè)探頭以平行的、間隔開(kāi)的關(guān)系保持在受測(cè)試的PV電池的上方。前側(cè)探頭20、22和24連接到前側(cè)框架80，以使得所述前側(cè)探頭20、22和24間隔開(kāi)并分別定位在對(duì)應(yīng)的后側(cè)探頭30、32和34的正上方。前側(cè)框架80連接到前側(cè)致動(dòng)器82，該前側(cè)致動(dòng)器82被可操作地構(gòu)造成如由箭頭84所示線性豎直地移動(dòng)前側(cè)框架80以及連接到前側(cè)框架80的前側(cè)探頭20、22和24，從而將前側(cè)探頭20、22和24充分向下移動(dòng)，以將每個(gè)前側(cè)探頭上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28按壓在PV電池9的前側(cè)表面12上的手指14上。前側(cè)致動(dòng)器82還被可操作地構(gòu)造成使得前側(cè)框架80在測(cè)試之后向上線性豎直移動(dòng)，以避免妨礙用要被測(cè)試的新電池對(duì)受測(cè)試的電池的替換。
[0076]參照?qǐng)D4，作為前側(cè)探頭20、22和24以及后側(cè)探頭30、32和34的示例的示例性探頭總體上以探頭100示出并且包括安裝支撐件102，在該實(shí)施方式中，該安裝支撐件102包括例如一塊細(xì)長(zhǎng)的、扁平的、被深度陽(yáng)極化處理的、電絕緣的鋁料，該鋁料具有第一端部部分104和第二端部部分106。第一端部部分104和第二端部部分106例如具有各自的安裝孔構(gòu)型108和110，所述各自的安裝孔構(gòu)型108和110被用來(lái)將探頭100牢固地連接到圖1中示出的前側(cè)框架80的懸垂的彼此相對(duì)的側(cè)面112和114，以例如將探頭100牢固地保持到前側(cè)框架80。
[0077]與安裝孔構(gòu)型108和110相鄰并向內(nèi)，安裝支撐件102具有分別位于第一端部部分104和第二端部部分106上的第一導(dǎo)銷(xiāo)120和第二導(dǎo)銷(xiāo)122。所述第一導(dǎo)銷(xiāo)120和第二導(dǎo)銷(xiāo)122從安裝支撐件102的寬面124向外突出。第三導(dǎo)銷(xiāo)和第四導(dǎo)銷(xiāo)(未圖示)從安裝支撐件102的另ー側(cè)(未圖示)上的相對(duì)的寬面(未圖示)類(lèi)似地突出。第一導(dǎo)引器126和第ニ導(dǎo)引器128設(shè)置在安裝支撐件102的相対的端部上。
[0078]參照?qǐng)D5，代表性的導(dǎo)引器總體上以130示出并且包括背部部分132以及從該背部部分132下垂的、平行的、間隔開(kāi)的第一側(cè)部分134和第二側(cè)部分136。背部部分132具有橢圓形開(kāi)ロ 138，在該橢圓形開(kāi)ロ 138中容納有導(dǎo)銷(xiāo)120或122中的一個(gè)或者位于安裝支撐件102的相對(duì)側(cè)面上的導(dǎo)銷(xiāo)中的ー個(gè)導(dǎo)銷(xiāo)。
[0079]返回參照?qǐng)D4，探頭100還包括可移動(dòng)底座140。該可移動(dòng)底座140由ー塊扁平的鋁料形成并且具有第一端部部分142和第二端部部分144。所述第一端部部分142和第二端部部分144中的每ー個(gè)都具有用于容納螺釘?shù)母髯缘亩鄠€(gè)開(kāi)ロ，所述螺釘從所述各自的多個(gè)開(kāi)ロ經(jīng)過(guò)以將各自的端部部分緊固至各自的導(dǎo)引器126和128。因而，導(dǎo)引器126和128通過(guò)經(jīng)過(guò)可移動(dòng)底座140的螺釘剛性地連接到可移動(dòng)底座140并且通過(guò)安裝支撐件102上的容納在導(dǎo)引器上的橢圓形開(kāi)ロ(138)中的導(dǎo)銷(xiāo)(例如，120和122)可滑動(dòng)地連接到安裝支撐件。可移動(dòng)底座140和安裝支撐件102因而能夠沿與導(dǎo)引器126和128的縱向軸線平行的方向相對(duì)于彼此可滑動(dòng)地移動(dòng)，該方向在探頭在使用中時(shí)將會(huì)是豎直方向或與受測(cè)試的PV電池的前側(cè)表面12正交的方向。
[0080]安裝支撐件102具有第一彈簧保持器150和第二彈簧保持器152，并且可移動(dòng)底座140具有對(duì)應(yīng)的第一彈簧保持器154和第二彈簧保持器156。第一彈簧158由第一彈簧保持器150和154保持就位，而第二彈簧160由第二彈簧保持器152和156保持就位。第ー彈簧158和第二彈簧160具有各自的臂部162、164和166、168,姆個(gè)臂部均具有各自的端部部分170、172、174、176，所述端部部分170、172、174、176被容納并保持在由對(duì)應(yīng)的彈簧保持器150、152、154、156提供的對(duì)應(yīng)的容座178、180、182和184中。容座178、180、182和184具有與對(duì)應(yīng)的端部部分170、172、174、176互補(bǔ)的意在保持端部部分170、172、174、176的形狀。第一彈簧158和第二彈簧160操作地推動(dòng)可移動(dòng)底座遠(yuǎn)離安裝支撐件102。
[0081]參照?qǐng)D6，可移動(dòng)底座140具有長(zhǎng)邊緣200，在該長(zhǎng)邊緣200中形成有凹槽202，該凹槽202在可移動(dòng)底座的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。凹槽202使得具有舌206的中間安裝構(gòu)件204能夠通過(guò)將舌插入到凹槽202中而連接到可移動(dòng)底座140。中間安裝構(gòu)件204還包括具有縱向延伸凹槽210的邊緣208。
[0082]返回參照?qǐng)D4，探頭100還包括可彈性變形的電彈性支撐件220，在下文中被稱(chēng)為弾性支撐件，該彈性支撐件支撐第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28并且還包括位于彈性支撐件220的彼此相対的端部處的第一傳感導(dǎo)體終止器222和第二傳感導(dǎo)體終止器224。
[0083]參照?qǐng)D7，彈性支撐件220由硅橡膠制成，該硅橡膠形成為大致矩形的長(zhǎng)方體形狀。該娃橡膠是由例如可從加拿大安大略省的PermatexCanada Inc.購(gòu)買(mǎi)的有機(jī)娃低聚物制成的電絕緣混合級(jí)耐溫硅橡膠。這種材料被以約250psi的壓カ插入到適當(dāng)形成的注塑模具(未圖示)中并在約120攝氏度的溫度處硫化約30分鐘以形成弾性支撐件220。
[0084]彈性支撐件220的第一邊緣具有舌226，該舌226容納在凹槽210中以將絕緣支撐件保持在中間安裝構(gòu)件204上。第一傳感導(dǎo)體終止器222和第二傳感導(dǎo)體終止器(224)也具有各自的舌，所述各自的舌中的僅ー個(gè)舌在圖7中以228示出，該舌228可操作用以容納在凹槽210中，以在中間安裝構(gòu)件204上將第一傳感導(dǎo)體終止器222和第二傳感導(dǎo)體終止器(224)保持在圖4中所示的位置中。彈性支撐件220因而被保持在中間安裝構(gòu)件204上，位于第一傳感導(dǎo)體終止器222與第二傳感導(dǎo)體終止器224中間并與第一傳感導(dǎo)體終止器222與第二傳感導(dǎo)體終止器224相鄰。
[0085]返回參照?qǐng)D7，弾性支撐件220具有與具有舌226的邊緣相対的外部邊緣，并且該外部邊緣具有間隔開(kāi)但緊密相鄰的、平行的、縱向延伸的第一凹槽230和第二凹槽232，并且所述第一凹槽230和第二凹槽232在弾性支撐件220的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的一部分被分別保持在第一凹槽230和第二凹槽232中。因而，第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28由弾性支撐件220以緊密相鄰的間隔開(kāi)的關(guān)系支撐，彼此電絕緣。返回參照?qǐng)D4，第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28具有傳感表面240和242，所述傳感表面240和242具有在弾性支撐件220的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸的各自的長(zhǎng)度，并且這些傳感表面被按壓到PV電池(9)的前側(cè)表面(12)上以接觸手指(14)。
[0086]術(shù)語(yǔ)“緊密相鄰并間隔開(kāi)的”意指第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的縱向中心線位于彼此的幾個(gè)線寬度內(nèi)。在傳感導(dǎo)體橫截面例如為圓形的情況下，線寬度可以被定義為第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的平均直徑。
[0087]在所述線寬度可以為傳感導(dǎo)體的寬度的情況下，第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的橫截面不必為圓形，而是橫截面也可以例如為矩形。若需要，第一傳感導(dǎo)體26和第ニ傳感導(dǎo)體28的寬度能夠是相對(duì)較寬的，并且這種導(dǎo)體之間的距離能夠是相對(duì)較小的。線橫截面形狀、寬度和間距的選擇將在很大程度上取決于應(yīng)用。
[0088]例如，在探頭100被用來(lái)測(cè)量具有母線的PV電池的電流和電壓的情況下，該探頭將定向成使得第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28與它們意在接觸的母線平行。為了精確的測(cè)量，線寬度和間距必須被選定成使得第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的傳感表面240,242的基本上整個(gè)長(zhǎng)度在傳感表面被布置成與母線接觸時(shí)將會(huì)與母線的基本上整個(gè)長(zhǎng)度接觸。在這種情況下，由于母線僅為約2mm寬，因此，第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體的約
0.7mm的直徑以及第一傳感導(dǎo)體與第二傳感導(dǎo)體間的0.2mm或更小的間距將會(huì)是合適的。
[0089]然而，如示出的實(shí)施方式，在受測(cè)試的PV電池9沒(méi)有母線、而是只有位于前側(cè)表面12上的手指14的情況下，探頭以及第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28被垂直于手指14的取向而定向，并因而不需要使傳感導(dǎo)體與手指精確地對(duì)齊。在這種情況下，第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的直徑和間距不是關(guān)鍵，而理想的是使第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體保持相對(duì)靠近彼此，以避免由于手指14的介于第一傳感導(dǎo)體26與第二傳感導(dǎo)體28之間的部段中的電壓降而造成的測(cè)量誤差。因此，在此情況下，如果使用具有約2_寬度的母線的PV電池，則第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的間距和直徑可以分別為0.2mm和0.7mm0
[0090]應(yīng)當(dāng)理解的是，使得探頭100上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的直徑和間距適合于用于測(cè)量帶有母線的PV電池的電特性可能是有利的，這是因?yàn)橥惶筋^也能夠被用來(lái)測(cè)量不帶母線的PV電池的電特性。
[0091]在不出的實(shí)施方式中，第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28具有各自的彼此相對(duì)的端部，所述彼此相対的端部中的僅第一端部250和252在圖7中示出。第一傳感導(dǎo)體終止器222具有平行的、間隔開(kāi)的凹槽254和256，在所述凹槽254和256中分別容納有第一傳感導(dǎo)體26的第一端部250和第二傳感導(dǎo)體28的第一端部252。
[0092]第一傳感導(dǎo)體終止器222 (以及圖4中示出的第二傳感導(dǎo)體終止器224)例如由諸如瓷、氧化鋁陶瓷、鉻的氧化物陶瓷或鈦陶瓷之類(lèi)的陶瓷材料制成，以提供剛性的、電絕緣的終止器，該終止器用于使第一傳感導(dǎo)體26的第一端部250以及第二傳感導(dǎo)體28的第一端部252終止，同時(shí)將第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體以緊密相鄰的平行的、間隔開(kāi)的關(guān)系保持在探頭100的第二端部部分104處。
[0093]第一傳感導(dǎo)體終止器222具有導(dǎo)引部260和錨定部262，該錨定部262設(shè)置在導(dǎo)引部260的相對(duì)側(cè)面上但與導(dǎo)引部260間隔開(kāi)，以提供介于導(dǎo)引部260與錨定部262之間的空間264。第一傳感導(dǎo)體26的第一端部250被路由以經(jīng)過(guò)導(dǎo)引部260,以延伸越過(guò)導(dǎo)引銷(xiāo)266，經(jīng)過(guò)空間264并進(jìn)入到錨定部262中，在該錨定部262處圍繞第一端部250緊固至第一傳感導(dǎo)體終止器222的錨定銷(xiāo)268環(huán)繞。第一傳感導(dǎo)體26的第二端部(未圖示)以類(lèi)似的方式終止到與第一傳感導(dǎo)體終止器222相同的第二傳感導(dǎo)體終止器(圖4中的224)，因而第一傳感導(dǎo)體26由第一傳感導(dǎo)體終止器222和第二傳感導(dǎo)體終止器224在第一傳感導(dǎo)體26的整個(gè)長(zhǎng)度上保持張緊。
[0094]第二傳感導(dǎo)體28的第一端部和第二端部以相同的方式終止到相同的第一傳感導(dǎo)體終止器222和第二傳感導(dǎo)體終止器224，以確保第二傳感導(dǎo)體在其整個(gè)長(zhǎng)度上被保持張紫。導(dǎo)引銷(xiāo)266和錨定銷(xiāo)268為絕緣體，這使得相同的銷(xiāo)能夠分別引導(dǎo)和錨定第一傳感導(dǎo)體26的第一端部250以及第二傳感導(dǎo)體28的第一端部252。在第二傳感導(dǎo)體終止器224處也同樣如此。
[0095]應(yīng)從前述理解的是，第一傳感導(dǎo)體26的第一端部250被路由以經(jīng)過(guò)空間264，該空間264使第一端部250的一部分露出，并因而第一端部具有第一露出部270。類(lèi)似的空間272形成在第一傳感導(dǎo)體終止器222的相對(duì)側(cè)，第二傳感導(dǎo)體28的第一端部252的類(lèi)似的第二露出部274貫穿該空間272。
[0096]參照?qǐng)D8，如上所述，圖5中以130示出的類(lèi)型的導(dǎo)引器125和126在可移動(dòng)底座140的相對(duì)側(cè)面上牢固地連接到可移動(dòng)底座140。如上所述，第一導(dǎo)引銷(xiāo)120和第二導(dǎo)引銷(xiāo)121經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的橢圓形開(kāi)ロ 138容納在各自的導(dǎo)引器125和126的背部(132)中，以幫助安裝支撐件102朝著及遠(yuǎn)離可移動(dòng)底座140移動(dòng)(附圖中的向上和向下)。彈簧推動(dòng)可移動(dòng)底座140與安裝支撐件102遠(yuǎn)離彼此，其中，所述彈簧中的僅僅ー個(gè)彈簧在圖8中以158示出。
[0097]探頭100還包括第一樞軸臂280和第二樞軸臂282，所述第一樞軸臂280和第二樞軸臂282分別通過(guò)樞軸銷(xiāo)284和286樞軸地連接到各自的導(dǎo)引器125和126。在該實(shí)施方式中，每個(gè)樞軸臂280和282分別具有各自的接觸端288和290以及連接端292和294。樞軸臂280和282由具有耐腐蝕鍍層的銅制成，以幫助例如線端子300和302與連接端292和294的直接連接。
[0098]接觸端288和290為大致S形的并且具有分別緊固至接觸端288和290的接觸塊304和306。接觸塊304和306可以例如由銀制成。
[0099]導(dǎo)引器125和126以及樞軸臂280和282定位成使得接觸塊304和306可操作用以容納在空間264和272 (圖7中所觀察到的)中，以使得分別與第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的露出部270和272 (圖7中所最佳地觀察到的)直接接觸。彈簧(未圖示)被用來(lái)推動(dòng)樞軸臂280和282以將接觸塊304和306推到空間264和272中，從而使得接觸塊分別與第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的露出部270和272直接電接觸。因而，第一接觸塊304和第二接觸塊306與第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28直接電接觸，并且第一連接端292和第二連接端294與接觸塊直接電連接。
[0100]第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28由99%的純銀制成，以防止腐蝕并提供對(duì)能夠在使用期間發(fā)生的磨損的抵抗。第一接觸塊246和第二接觸塊248由同一材料制成，以避免與第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的電解反應(yīng)。
[0101]樞軸臂280和282的連接端292和294分別連接到線端子300和302，所述線端子300和302被用來(lái)將探頭連接到電流測(cè)量電路42和電壓測(cè)量電路46。
[0102]在替代性實(shí)施方式中，第一接觸塊246和第二接觸塊248可以被除去，并且接觸端288和290可以例如通過(guò)焊接永久地直接電連接到第一傳感導(dǎo)體26的第一端部250和第二傳感導(dǎo)體28的第一端部252。作為替代,可以使用將第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28連接到與電流測(cè)量電路42和電壓測(cè)量電路46連接的線的其它方法。這種方法例如可以包括將與電流測(cè)量電路42和電壓測(cè)量電路46連接的線直接連接到例如第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的突起的端部部分(未圖示)。
[0103]盡管上面的描述處于前側(cè)探頭的環(huán)境下，但前側(cè)探頭可以被上下顛倒地使用并且可以連接到后側(cè)框架而變成如圖1中以30、32和34示出的后側(cè)探頭。為了將用于前側(cè)的探頭上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28與用于后側(cè)的探頭上的相同的導(dǎo)體區(qū)分開(kāi)，當(dāng)涉及前側(cè)探頭時(shí)，第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體被稱(chēng)為第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體，而用作后側(cè)探頭的探頭上的這些相同的導(dǎo)體在文中被稱(chēng)為第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體。利用上面的術(shù)語(yǔ)，在圖9中總體上以350示出通過(guò)利用文中所描述的類(lèi)型的探頭以及通過(guò)利用文中所描述的設(shè)備而形成的電路的簡(jiǎn)化示意圖。
[0104]為更清楚起見(jiàn)，略去了探頭的機(jī)械結(jié)構(gòu)。前側(cè)探頭(20)上的第一傳感導(dǎo)體26和第ニ傳感導(dǎo)體28被示出跨PV電池9而延伸，與PV電池的手指14接觸。所有前側(cè)探頭都是相同的，因此僅描述ー個(gè)前側(cè)探頭。第一傳感導(dǎo)體26經(jīng)由接觸塊304連接到第一臂部280，并且第一臂部280的連接端292連接到線端子300。線40將線端子300連接到電流測(cè)量電路42。電流測(cè)量電路42進(jìn)ー步連接到回線44，該回線44連接到線連接器352，該線連接器352連接到后側(cè)探頭(30)的第三臂部356的一端354，該第三臂部356具有與后側(cè)探頭上的第三傳感導(dǎo)體36接觸的接觸塊358。
[0105]類(lèi)似地，第二傳感導(dǎo)體28經(jīng)由接觸塊306連接到第二臂部282，并且第二臂部282的連接端294連接到線端子302。線48將線端子302連接到電壓測(cè)量電路46。電壓測(cè)量電路46進(jìn)ー步連接到回線50，該回線50連接到線連接器360，該線連接器360連接到后側(cè)探頭(30)上的第三臂部364的一端362，并且第三臂部上的接觸塊366與后側(cè)探頭上的第四傳感導(dǎo)體38相接觸。
[0106]圖9描繪了僅僅ー個(gè)前側(cè)探頭和僅僅ー個(gè)后側(cè)探頭與受測(cè)試的PV電池9的電連接。其余前側(cè)探頭與受測(cè)試的PV電池9的電連接是相同的，其中，其余前側(cè)探頭上的各個(gè)線端子(如300和302)與示出的線端子300和302中的對(duì)應(yīng)的ー個(gè)線端子并聯(lián)連接。類(lèi)似地，其余后側(cè)探頭與PV電池的電連接是相同的，其中，其余后側(cè)探頭上的各個(gè)線連接器(如352和360)與示出的線連接器352和360中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)線連接器平行連接。
[0107]如將從上文并通過(guò)參照?qǐng)D9理解的，在彼此不產(chǎn)生顯著影響的情況下，建立了兩個(gè)單獨(dú)的電路用于在手指處相對(duì)于參考接觸件的電壓和電流的単獨(dú)及同時(shí)測(cè)量。例如，在電流測(cè)量電路中，約幾安培量級(jí)的電流流過(guò)該電路，從而在電流感測(cè)電路中的每根線和每個(gè)部件中造成伴隨電壓降。由于電流測(cè)量設(shè)備僅涉及測(cè)量電流，因此能夠使用簡(jiǎn)單的低阻抗分流器作為精確測(cè)量來(lái)自PV電池9的電流的測(cè)試載荷。同時(shí)，在電壓測(cè)量電路中，由于電壓測(cè)量電路46將具有高阻抗，因此幾乎沒(méi)有電流流動(dòng)。因此電壓測(cè)量是獨(dú)立的(即，電壓測(cè)量獨(dú)立于來(lái)自PV電池9的電流)，這允許恰在PV電池9的手指14處的同時(shí)的精確的電壓和電流測(cè)量，允許用于確定電池的電特性。因而，能夠利用共同的、一致的測(cè)試、獨(dú)立于連接電路并且不受連接電路的影響地測(cè)試多個(gè)PV電池，以確定PV電池的各個(gè)電特性。這使得PV電池的各個(gè)電特性能夠被精確地確定并幫助要在共同的PV組件中使用的電池的更好、更準(zhǔn)確的分類(lèi)和最終匹配。
[0108]返回參照?qǐng)D1，為使用該設(shè)備，要被測(cè)試的PV電池9由拾取和放置設(shè)備76定位在如所示的平臺(tái)60上。后側(cè)致動(dòng)器72和82隨后被操作以分別將后側(cè)框架70和前側(cè)框架80朝著PV電池9向上和向下移動(dòng)，直到后側(cè)探頭30、32和34貫穿平臺(tái)中的細(xì)長(zhǎng)開(kāi)ロ 62、64和66，并且前側(cè)探頭中的每個(gè)前側(cè)探頭上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28被按壓在PV電池上的手指14上，同時(shí)后側(cè)探頭30、32和34中的每個(gè)后側(cè)探頭上的第三傳感導(dǎo)體36和第四傳感導(dǎo)體38中的每個(gè)被按壓在各自的銀墊18、19和21上。這實(shí)現(xiàn)了包括電流測(cè)量電路42和電壓測(cè)量電路46的電流和電壓測(cè)量電路。電流測(cè)量電路42檢測(cè)PV電池的存在并與光源59通信以接通光。
[0109]PV電池9隨后由光源59照亮并且電流從手指14經(jīng)過(guò)第一傳感導(dǎo)體26傳導(dǎo)到電流測(cè)量電路42并經(jīng)過(guò)第三傳感導(dǎo)體36回傳送到銀墊18、19和21，以使得電流測(cè)量電路能夠測(cè)量由PV電池產(chǎn)生的電流。同時(shí)，手指14處相對(duì)于銀墊18、19和21的電壓由電壓測(cè)量電路46利用作為電壓探頭的第二傳感導(dǎo)體28和第四傳感導(dǎo)體38來(lái)感測(cè)。
[0110]在PV電池被光照吋，電流測(cè)量電路42 —邊向受測(cè)試的PV電池9呈現(xiàn)各種測(cè)試載荷，一邊同時(shí)測(cè)量電流，并且同時(shí)與電壓測(cè)量電路46通信以獲得用于每個(gè)測(cè)試載荷的電壓值。這些電壓(V)和電流(I)值被繪制成如圖3中所示的1-V曲線圖并且使得能夠確定PV電池的主要特性，包括但不限于，短路電流(Isc)、開(kāi)路電壓(Voc)、填充因子(FF)、最大功率點(diǎn)(Pmax)、最大功率點(diǎn)處的電流(Imax)、最大功率點(diǎn)處的電壓(Vmax)、分流電阻(Rsh)和串聯(lián)電阻(Rs)。
[0111]電流測(cè)量電路42隨后與光源59通信以關(guān)斷光，并且隨后與拾取和放置設(shè)備76通信以將PV電池9的最大功率值的表示通信至拾取和放置設(shè)備。拾取和放置設(shè)備76確定與測(cè)得的最大功率值相關(guān)聯(lián)的儲(chǔ)存箱的實(shí)際位置，隨后從平臺(tái)60拾取PV電池9并將其放置在確定出的儲(chǔ)存箱中。拾取和放置設(shè)備76隨后從排隊(duì)測(cè)試的PV電池的堆棧中拾取另ー PV電池并將其放置在平臺(tái)60上以用于如上所述的測(cè)試和排序。
[0112]參照?qǐng)D4，應(yīng)理解的是，位于探頭100的彼此相対的端部上的彈簧158和160提供了探頭對(duì)PV電池(9)的表面的“調(diào)水平”，以使第一傳感導(dǎo)體(26)和第二傳感導(dǎo)體(28)在它們的整個(gè)長(zhǎng)度上被推動(dòng)到PV電池的手指(14)上，從而確保傳感表面240和242與經(jīng)過(guò)PV電池的前側(cè)表面12的所有手指相接觸。作為替代，例如可以使用用于探頭對(duì)PV電池的表面的“調(diào)水平”的其它方法，所述其它方法例如包括:在彈簧158和160之外或者替代彈簧158和160，在安裝支撐件102與可移動(dòng)底座140之間使用一組彈簧(未圖示)。其上保持第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28的弾性支撐件(220)也有助于確保經(jīng)過(guò)前側(cè)表面12的所有手指由第一傳感導(dǎo)體(26)和第二傳感導(dǎo)體(28)接觸，并且在探頭100相對(duì)于PV電池9的定位對(duì)前側(cè)表面12被可重復(fù)地調(diào)水平的情況下，彈簧158和160可以不是必需的并且可以被省去。在這種情況下，弾性支撐件的恢復(fù)カ被用來(lái)確保傳感表面240和242與所述手指中的每個(gè)手指相接觸。
[0113]一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)將探頭100定位在PV電池的前側(cè)表面12上，前側(cè)探頭20、22和24中的每個(gè)前側(cè)探頭上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28被可移除地按壓到PV電池9的手指14上，以使得每個(gè)探頭上的至少是彈性支撐件220弾性變形并且可選地，在設(shè)置有彈簧158和160的情況下使得每個(gè)探頭上的彈簧158和160被壓縮，從而確保每個(gè)探頭上的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體與所有手指電接觸以幫助由電流測(cè)量電路42和電壓測(cè)量電路46對(duì)電壓和電流進(jìn)行的感測(cè)。類(lèi)似地,后側(cè)探頭30、32和34中的每個(gè)后側(cè)探頭上的第三傳感導(dǎo)體36和第四傳感導(dǎo)體38被按壓在對(duì)應(yīng)的銀墊18、19和21上，以使得支撐第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體的弾性支撐件(220)變形，并且在設(shè)置有第一彈簧158和第二彈簧160的情況下使得第一彈簧158和第二彈簧160變形，從而確保第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體的基本所有傳感表面240和242接觸對(duì)應(yīng)的銀墊以確保與銀墊的良好接觸。
[0114]利用上述過(guò)程，上面的設(shè)備10能夠被用來(lái)精確地確定PV電池的電特性，其中該P(yáng)V電池沒(méi)有母線而是具有位于其后表面上的銀墊。
[0115]作為替代，設(shè)備10能夠適于測(cè)量PV電池的電特性，其中該P(yáng)V電池沒(méi)有前側(cè)母線而是具有形成在PV電池的后表面中并跨整個(gè)后表面而延伸的扁平的平坦接觸件，而不是形成在后表面上的間隔開(kāi)的銀墊。在這種情況下，后表面上的扁平的平坦導(dǎo)體用作PV電池的參考導(dǎo)體，并且無(wú)論在何處接觸扁平的平坦導(dǎo)體都相當(dāng)于接觸參考導(dǎo)體。因此，上述后側(cè)探頭30、32和34中的一個(gè)或多個(gè)后側(cè)探頭能夠被用來(lái)與用于這種類(lèi)型的PV電池的這種參考導(dǎo)體相接觸，或作為替代，能夠使用帶有傳統(tǒng)電流和電壓測(cè)量頭的ー個(gè)或多個(gè)探頭。
[0116]當(dāng)對(duì)沒(méi)有母線和后側(cè)面上的扁平的平坦參考導(dǎo)體的PV電池的電特性進(jìn)行測(cè)量吋，理想的是使測(cè)量設(shè)備的一部分對(duì)受測(cè)試的PV電池9的前側(cè)表面12的遮蔽最小化，并因此理想的是使前側(cè)探頭20、22和24的數(shù)目最小化，同時(shí)在第一傳感導(dǎo)體26和第三傳感導(dǎo)體36中提供足夠的電流承載容量以將由受測(cè)試的PV電池產(chǎn)生的電流遠(yuǎn)離電池運(yùn)送至電流測(cè)量電路42。需要至少ー個(gè)前側(cè)表面探頭并且在所描述的實(shí)施方式中，示出了三個(gè)前側(cè)表面探頭以說(shuō)明如何使用多個(gè)探頭。
[0117]在使用多個(gè)探頭的情況下，理想的是將前側(cè)探頭20、22和24間隔開(kāi)，以使得它們均勻地收集來(lái)自PV電池9的手指14的電流，即，假定PV電池在其前側(cè)表面12上均勻地產(chǎn)生電流，而使得每個(gè)探頭收集約相同量的電流。通常，這意味著將前側(cè)探頭20、22和24均勻地間隔開(kāi)。因而，在具有如所示的三個(gè)探頭的情況下，前側(cè)探頭20、22和24被理想地定位成使得它們與相鄰的探頭間隔開(kāi)PV電池9的長(zhǎng)度的約1/4，并且使得最靠近PV電池的第一端部15和第二端部17的探頭分別與第一端部和第二端部間隔開(kāi)PV電池的長(zhǎng)度的約1/4。
[0118]后側(cè)探頭的數(shù)目應(yīng)當(dāng)與前側(cè)探頭的數(shù)目對(duì)應(yīng)，這是因?yàn)榍皞?cè)探頭20、22、24被按壓在受測(cè)試的PV電池9的前側(cè)表面12上的確定位置上，并因而在PV電池上施加了力，并且該カ能夠通過(guò)使得后側(cè)探頭30、32和34在后側(cè)面上的位于對(duì)應(yīng)的前側(cè)探頭20、22和24接觸前側(cè)表面12的位置正下方的位置處接觸后表面16而被抵消棹。這減小了由于將前側(cè)探頭和/或后側(cè)探頭按壓在電池的前側(cè)表面12和/或后表面16上的作用而可能造成的PV電池9破裂的危險(xiǎn)。
[0119]作為替代，在PV電池具有形成在其后表面中的扁平的平坦導(dǎo)體的情況下，使用以線性方式配置的多對(duì)電流和電壓測(cè)量尖端的傳統(tǒng)探頭可以被圖1中示出的后側(cè)探頭替代。在電氣上，上述后側(cè)探頭對(duì)傳統(tǒng)探頭的替代是可能的，但在使用傳統(tǒng)后側(cè)探頭的情況下，理想的是，傳統(tǒng)后側(cè)探頭與在上面的實(shí)施方式中所描述的后側(cè)探頭一祥被對(duì)齊，以平衡由前側(cè)探頭20、22和24施加在PV電池9上的壓力。
[0120]在另ー替代性實(shí)施方式中，為了用于測(cè)試具有扁平的平坦后側(cè)參考導(dǎo)體的PV電池，僅使用分別連接到電流測(cè)量電路42和電壓測(cè)量電路46的單對(duì)傳統(tǒng)電流和電壓測(cè)量尖端作為至少一個(gè)參考接觸件，盡管必須注意平衡前側(cè)探頭在PV電池上的壓カ與包括所述單對(duì)電流和電壓測(cè)量尖端的后側(cè)探頭的壓カ以避免由于壓カ而損壞PV電池。在使用上述類(lèi)型的多個(gè)前側(cè)探頭的情況下，單對(duì)電流和電壓測(cè)量尖端的使用可能是不實(shí)際的，這是因?yàn)槊總€(gè)前側(cè)探頭的壓カ都將不會(huì)由PV電池的后側(cè)面上的對(duì)應(yīng)探頭直接平衡。然而，對(duì)平臺(tái)的修改——例如，通過(guò)設(shè)置僅單個(gè)中央開(kāi)ロ以例如容納包括ー對(duì)傳統(tǒng)電流和電壓尖端的傳統(tǒng)探頭——可以克服這種機(jī)械問(wèn)題。在任何情況下，都將需要至少ー個(gè)參考接觸件來(lái)接觸后側(cè)參考導(dǎo)體，以完成電流和電壓測(cè)量電路。
[0121]通過(guò)使得受測(cè)試的PV電池相對(duì)于前側(cè)探頭20、22、24和后側(cè)探頭30、32、34精確地定位以及將前側(cè)探頭20、22、24設(shè)置成與相應(yīng)的母線平行并對(duì)齊以使得前側(cè)探頭20、22、24上的第一傳感導(dǎo)體26和第二傳感導(dǎo)體28接觸與各自的探頭關(guān)聯(lián)的母線的表面、同時(shí)使得后側(cè)探頭30、32、34接觸PV電池的各自的銀墊，設(shè)備10還能夠被用來(lái)精確地確定在前側(cè)表面上具有母線并且在后側(cè)表面上具有銀墊的PV電池(未圖示)的電特性。理想地，銀墊在PV電池上將定位在受測(cè)試的PV電池的后側(cè)面上的與前側(cè)母線的位置正對(duì)并且對(duì)應(yīng)的位置中。
[0122]根據(jù)前述內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解的是，文中所描述的設(shè)備和探頭能夠被用來(lái)測(cè)量各種類(lèi)型的PV電池的電特性，所述各種類(lèi)型的PV電池包括前側(cè)表面上沒(méi)有母線的PV電池，或者具有母線的PV電池和具有銀墊的PV電池，或者后側(cè)表面上具有扁平的平坦參考導(dǎo)體的PV電池。
[0123]盡管已經(jīng)描述和說(shuō)明了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但這種實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為僅是說(shuō)明性的并且不應(yīng)被認(rèn)為限制根據(jù)所附權(quán)利要求來(lái)解釋的本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于PV電池的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的方法，所述PV電池具有支承至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體的前側(cè)表面以及支承后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體的后表面，所述方法包括: 將彼此電絕緣的、平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體可移除地按壓到所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體上，以與所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸； 將至少一個(gè)參考接觸件可移除地按壓到所述后側(cè)參考導(dǎo)體，以與所述后側(cè)參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸； 使電流從所述電流承載導(dǎo)體經(jīng)過(guò)所述第一傳感導(dǎo)體傳導(dǎo)到電流測(cè)量電路并經(jīng)過(guò)所述至少ー個(gè)參考接觸件回傳導(dǎo)到所述后側(cè)參考導(dǎo)體；以及 利用電壓測(cè)量電路，在所述第二傳感導(dǎo)體處相對(duì)于所述后側(cè)參考導(dǎo)體來(lái)感測(cè)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體是細(xì)長(zhǎng)的并且具有各自的傳感表面，并且其中，所述方法進(jìn)ー步包括:將所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體支撐在第一可彈性變形支撐件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法 ，進(jìn)ー步包括:使所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體在所述第一可彈性變形支撐件上保持張緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，進(jìn)ー步包括:使得所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體被按壓在所述支承所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體的表面上，以使得所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體的所述傳感表面沿著所述傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度與所述支承所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體的表面接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，使得所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體被按壓在所述支承所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體的表面上包括:支撐所述第一可彈性變形支撐件以用于可滑動(dòng)的移動(dòng)，并且沿第一共同方向獨(dú)立地推動(dòng)所述第一可彈性變形支撐件的彼此相對(duì)的端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)ー步包括:將所述第一可彈性變形支撐件支撐在第ー探頭上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將所述至少ー個(gè)參考接觸件可移除地按壓到所述后側(cè)參考導(dǎo)體包括:將平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體可移除地按壓到所述后側(cè)參考導(dǎo)體上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體是細(xì)長(zhǎng)的并且具有各自的傳感表面，并且其中，所述方法進(jìn)ー步包括:將所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體支撐在第二可彈性變形支撐件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)ー步包括:使所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體在所述第二可彈性變形支撐件上保持張緊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，進(jìn)ー步包括:使得所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體被按壓在所述后表面上以接觸所述后側(cè)參考導(dǎo)體，以使得所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體的所述傳感表面沿著所述傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度與所述后側(cè)表面接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，使得所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體被按壓在所述后表面上以接觸所述后側(cè)參考導(dǎo)體包括:支撐所述第二可彈性變形支撐件以用于可滑動(dòng)的移動(dòng)，并且沿第二共同方向獨(dú)立地推動(dòng)所述第二可彈性變形支撐件的彼此相對(duì)的端部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)ー步包括:將所述第二可彈性變形支撐件支撐在第二探頭上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將所述至少ー個(gè)參考接觸件可移除地按壓到所述后側(cè)參考導(dǎo)體上包括:將間隔開(kāi)的成對(duì)的電流測(cè)量尖端和電壓測(cè)量尖端可移除地按壓到所述后側(cè)參考導(dǎo)體上，所述電流測(cè)量尖端連接到電流傳感器，并且所述電壓測(cè)量尖端連接到電壓測(cè)量電路。
14.一種用于PV電池的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的探頭設(shè)備，所述PV電池具有支承至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體的前側(cè)表面以及支承后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體的后側(cè)表面，所述設(shè)備包括: 第一可彈性變形電絕緣支撐件； 平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體，所述平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體由所述可彈性變形電絕緣支撐件以緊密相鄰的間隔開(kāi)的關(guān)系支撐、彼此電絕緣、并且可操作成被按壓在所述前側(cè)表面或所述后側(cè)表面處以分別接觸所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體或所述后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體；以及 所述平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體，所述平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體被可操作地構(gòu)造用于分別連接到電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路以將所述平行的第一傳感導(dǎo)體和第二傳感導(dǎo)體分別連接到電流測(cè)量電路和電壓測(cè)量電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述 的設(shè)備，其中，所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體是細(xì)長(zhǎng)的并且分別具有第一傳感表面和 第二傳感表面，用于接觸所述前側(cè)表面和所述前側(cè)電流承載導(dǎo)體或者所述后側(cè)表面和所述后側(cè)參考導(dǎo)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，進(jìn)一歩包括第一保持器，所述第一保持器被可操作地構(gòu)造成使所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體在所述第一可彈性變形支撐件上保持張緊。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其中，所述第一傳感表面和所述第二傳感表面具有各自的長(zhǎng)度，并且其中，所述設(shè)備進(jìn)ー步包括:用于使得所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體被按壓在所述前側(cè)表面和所述至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體或者所述后側(cè)表面和所述后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體上、以使得所述第一傳感表面和所述第二傳感表面沿著所述第ー傳感表面和所述第二傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度接觸所述前側(cè)表面或所述后側(cè)表面的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，進(jìn)一歩包括第一導(dǎo)引器和第二導(dǎo)引器，所述第一導(dǎo)引器和所述第二導(dǎo)引器被可操作地構(gòu)造成支撐所述第一可彈性變形支撐件的彼此相対的端部以用于滑動(dòng)移動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，進(jìn)一歩包括彈簧，所述彈簧被可操作地構(gòu)造成沿第一共同方向獨(dú)立地推動(dòng)所述第一可彈性變形支撐件的所述彼此相対的端部。
20.一種用于PV電池的電流和電壓輸出的同時(shí)測(cè)量的測(cè)量設(shè)備，所述PV電池具有支承至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體的前側(cè)表面以及支承后側(cè)電流承載參考導(dǎo)體的后側(cè)表面，所述設(shè)備包括:根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的設(shè)備；以及 用于將所述第一傳感導(dǎo)體和所述第二傳感導(dǎo)體可移除地按壓到所述前側(cè)表面和所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體上以與所述前側(cè)表面和所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸、以幫助由所述電流測(cè)量電路和所述電壓測(cè)量電路在所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體處對(duì)電流和電壓進(jìn)行的感測(cè)的裝置； 至少ー個(gè)參考接觸件，所述至少一個(gè)參考接觸件被可操作地構(gòu)造成被可移除地按壓到所述后側(cè)表面上以接觸所述參考導(dǎo)體以與所述參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電接觸、以幫助在所述至少一個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體處對(duì)電流和電壓進(jìn)行的所述感測(cè)； 用于使電流從所述至少ー個(gè)前側(cè)電流承載導(dǎo)體經(jīng)過(guò)所述第一傳感導(dǎo)體傳導(dǎo)到所述電流測(cè)量電路并經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)參考接觸件回傳導(dǎo)到所述參考導(dǎo)體的裝置；以及 用于將所述第二傳感導(dǎo)體和所述至少一個(gè)參考接觸件連接到所述電壓測(cè)量電路的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)參考接觸件包括平行的、間隔開(kāi)的、緊密相鄰的第三傳感導(dǎo)體和第四傳感導(dǎo)體，所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體被可操作地構(gòu)造成被按壓到所述參考導(dǎo)體上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，進(jìn)一歩包括用干支撐所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體的第二可彈性變形支撐件，并且其中，所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體是細(xì)長(zhǎng)的并且具有各自的用于接觸所述后側(cè)表面和所述后側(cè)表面上的所述參考導(dǎo)體的傳感表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述 的設(shè)備，進(jìn)ー步包括第二保持器，所述第二保持器被可操作地構(gòu)造成使所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體在所述第二可彈性變形支撐件上保持張緊。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體具有傳感表面，并且其中，所述設(shè)備進(jìn)ー步包括:用于使得所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體被按壓在所述后側(cè)表面和所述參考導(dǎo)體上、以使得所述第三傳感導(dǎo)體和所述第四傳感導(dǎo)體的所述傳感表面沿著所述傳感表面的基本上整個(gè)長(zhǎng)度與所述后側(cè)表面接觸的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，進(jìn)一歩包括: 第二支撐件，所述第二支撐件被可操作地構(gòu)造成支撐所述第二可彈性變形支撐件以用于可滑動(dòng)的移動(dòng)；以及 用于沿第二共同方向獨(dú)立地推動(dòng)所述第二可彈性變形支撐件的彼此相対的端部的裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)參考接觸件包括間隔開(kāi)的電壓測(cè)量尖端和電流測(cè)量尖端，所述電壓測(cè)量尖端和所述電流測(cè)量尖端連接到所述電壓測(cè)量電路和所述電流測(cè)量電路并且被可操作地構(gòu)造成被按壓在所述參考導(dǎo)體上以與所述參考導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)接觸。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK103518142SQ201080070578
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2010年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月18日
【發(fā)明者】利奧尼德·鮑里索夫·魯賓, 瓦西里·葉菲莫維奇·塔拉先科, 亞歷山大·謝爾蓋耶維奇·奧西波夫, 瓦萊麗·米哈伊洛維奇·內(nèi)布索夫, 賴(lài)納·格里施克, 布拉姆·邁克爾·薩德利克 申請(qǐng)人:達(dá)伊4能量集團(tuán)有限公司