專利名稱：太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種綜合改進型太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)，其標(biāo)準(zhǔn)光源一般采用單盞大功率的氙燈或其他太陽光模擬光源，測試時只能采集數(shù)據(jù)一次，進行逐個拆裝和測試。其缺陷在于1、由于電池板組件是長方形，產(chǎn)生了縱橫由長度不相等引起的測量誤差。2、單盞燈光源與實際太陽的平行光源還是有一定差異的，會產(chǎn)生方向誤差、照射不均勻等。另外，太陽是一個光球而不是一點，其邊緣對被照射物體有一個立體張角，此不同也會產(chǎn)生誤差。3、逐個拆裝使測試與拆裝兩個過程不能并行，影響測試速度。4、普通測試室只按簡單的暗室設(shè)計，其室內(nèi)上、下、左、右、前、后六個面不作處理； 而一般的測試室只以黑布等遮擋物覆蓋，這些均易產(chǎn)生光反射而引起測量誤差。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中對太陽能電池板測試設(shè)備中所存在的問題，本實用新型提供一種新型的太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括光源、測試室、第一更換室、第二更換室、隔離墻、軌道和滑動測試裝置；所述光源設(shè)置于測試室的一端，所述測試室相對于光源的另一端依次設(shè)置有第一更換室、測試處和第二更換室；所述軌道設(shè)置于所述測試室與所述兩個更換室之間，所述隔離墻為兩段，分別設(shè)置在所述第一更換室和第二更換室與測試室之間；待測太陽能電池板設(shè)置在所述滑動測試裝置上，所述滑動測試裝置設(shè)置在所述軌道上。進一步，所述滑動測試裝置包括兩套檢測裝置和固定底座滑塊。兩套檢測裝置并排設(shè)置在固定底座滑塊上，所述滑動測試裝置通過所述固定底座滑塊設(shè)置在所述軌道上。進一步，所述檢測裝置主要包括固定圓軌、滑動圓軌、組件夾具、測試固定銷、系統(tǒng)控制設(shè)備和測試連接設(shè)備；所述固定圓軌、系統(tǒng)控制設(shè)備及測試連接設(shè)備均設(shè)置在所述固定底座滑塊上；待測太陽能電池板組件通過所述組件夾具固定在滑動圓軌上；所述滑動軌道設(shè)置在所述固定圓軌上，所述系統(tǒng)控制設(shè)備可操控滑動圓軌轉(zhuǎn)動；所述測試固定銷設(shè)置在所述固定圓軌上；所述固定底座滑塊的幾何尺寸應(yīng)根據(jù)固定圓軌和測試室的室內(nèi)空間尺度確定。進一步，所述測試室的平剖面為喇叭形結(jié)構(gòu)，所述光源位于喇叭形的窄端頂部。進一步，所述兩個更換室內(nèi)均裝有自動太陽能電池板組件更換連接設(shè)備。進一步，在所述固定底座滑塊的兩端分別固定了一個可轉(zhuǎn)動和鎖緊的軸承結(jié)構(gòu)。進一步，所述光源由多個位于正六邊形點陣的角點和中心點的光源點構(gòu)成；所述光源的點陣外形為圓形。[0015]進一步，所述光源對所述待測太陽能電池板的張角應(yīng)根據(jù)所模擬實際太陽的數(shù)值設(shè)定。進一步，在所述測試室內(nèi)六面上涂覆減反射黑色吸收膜。本實用新型的優(yōu)點1、針對光源發(fā)光及被測太陽能光電池的光電轉(zhuǎn)換特性，尤其是最大光吸收頻率， 在測試室內(nèi)上、下、左、右、前、后六個面涂覆減反射吸收膜，例如吸光漆。該吸收膜為黑色材料；并根據(jù)太陽能電池板的吸收光譜，選擇相同或近似吸收光譜的材料制成吸收膜。2、對光源的發(fā)光結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改革，變單盞燈源為多燈的點陣源，點陣采用六角蜂窩分布形，提高光源整體發(fā)光的均勻度和平行度。3、設(shè)置滑動測試裝置使滑軌傳動和測試轉(zhuǎn)動成為一體結(jié)構(gòu)，但又能在控制下相對的獨立運動；如此可將拆裝與測試過程并聯(lián)起來完成，提高測試的規(guī)范、操作精度及時間效率。

圖1為三室測試結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為本實用新型的滑動測試結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為圖2a中所示結(jié)構(gòu)示意圖的俯視圖；圖2c為圖2a中所示結(jié)構(gòu)示意圖的側(cè)視圖；圖3為光源結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型中所公開的太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)為三室測試結(jié)構(gòu)，包括矯正光源14、測試室11、第一更換室12、第二更換室13、隔離墻15、軌道9 和滑動測試裝置。其中測試室11水平剖面為喇叭形結(jié)構(gòu)，矯正光源14位于喇叭形的窄端頂部，測試室11的喇叭形結(jié)構(gòu)的寬端外側(cè)，具體就是與矯正光源14相對的一端的外側(cè)兩邊設(shè)置有兩個更換室，即第一更換室12和第二更換室13。軌道9設(shè)置在兩個更換室與測試室11之間，并在兩個更換室與測試室之間均設(shè)置有隔離墻15，兩段隔離墻15將測試室11 與兩個更換室隔離開。在兩個更換室之間為測試位置，也就是圖1中兩箭頭16所示測試光通道20的照射范圍。測試時兩更換室關(guān)閉與外界進出通道避免一切外來光源，兩個更換室 12、13內(nèi)裝有自動太陽能電池板組件2更換連接設(shè)備(圖中未示)，可在系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下完成太陽能電池板組件的拆裝、測試連線、拆線等工序。此外，三室的面積及比例可按實際要求設(shè)定。滑動測試裝置包括兩套檢測裝置和固定底座滑塊1。兩套檢測裝置并排設(shè)置在固定底座滑塊1上，如圖2a、2b、2c中所示，每套檢測裝置主要包括固定圓軌6、滑動圓軌7、 組件夾具3、測試固定銷5、系統(tǒng)控制設(shè)備4以及測試連接設(shè)備8 ；固定圓軌6、系統(tǒng)控制設(shè)備 4、測試連接設(shè)備8均設(shè)置在固定底座滑塊1上。太陽能電池板組件2通過組件夾具3固定在滑動圓軌7上，滑動軌道7設(shè)置在固定圓軌6上，并可相對固定圓軌6旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)中的系統(tǒng)控制設(shè)備4可操控滑動圓軌7進行帶待測太陽能電池板組件2的轉(zhuǎn)動；在旋轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)位置后，由設(shè)置在固定圓軌上的測試固定銷5對帶負荷轉(zhuǎn)動的滑動圓軌7定位鎖緊。固定底座滑塊1的具體幾何尺寸應(yīng)根據(jù)固定圓軌6和測試室11的室內(nèi)空間尺度等因素確定。固定底座滑塊1通過滑槽18安放在軌道9上，可在系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下沿滑槽18直線往復(fù)平穩(wěn)運動。在固定底座滑塊1的兩端，各自焊接固定了一個可轉(zhuǎn)動和鎖緊的軸承結(jié)構(gòu)(圖中未示)其作為太陽能電池板組件2的固定和轉(zhuǎn)動裝置，便于測試裝置的自動安裝拆卸， 并在測試時有利于光源的對中及校準(zhǔn)。如圖3所示，矯正光源14的結(jié)構(gòu)為點陣源，其中的光源點A分布于正六邊形的角點和中心點，即圖中標(biāo)示的圓圈位置。光源的點陣設(shè)置是為了提高矯正光源14整體發(fā)光的均勻度和平行度。另外，矯正光源14的點陣外形為圓形(圖中未示)，點陣的密度可根據(jù)具體測試所需的功率要求等條件設(shè)置，同時，矯正光源14對被測太陽能電池板2的張角，張角即為矯正光源直徑兩端點到太陽能電池板組件2中心點兩條連線的之間的夾角，應(yīng)根據(jù)所模擬實際太陽的數(shù)值設(shè)定。光源點A處的發(fā)光源應(yīng)選用能夠模擬太陽光譜及色溫的類型。另外，如圖1所示，矯正光源14整體可在系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下在平行于固定圓軌6的平面內(nèi)移動定位，且能通過調(diào)整使所發(fā)光束垂直于固定圓軌6所在的平面，光束中心通過圓軌6的圓心。針對光源發(fā)光及被測太陽能光電池的光電轉(zhuǎn)換特性，尤其是最大光吸收頻率，在測試室11內(nèi)上、下、左、右、前、后六個面涂覆減反射吸收膜，例如吸光漆；該吸收膜為黑色材料；并根據(jù)太陽能電池板2的吸收光譜，選擇相同或近似吸收光譜的材料制成吸收膜。各組成部分的功能1、光源裝置功能一在系統(tǒng)控制設(shè)備4的控制下可完成電源的開、關(guān)、強度調(diào)節(jié)等控制過程。功能二 矯正光源14整體可在系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下在平行于固定圓軌6的平面內(nèi)移動定位，且能通過調(diào)整使所發(fā)光束垂直于該平面，光束中心通過圓軌6的圓心。2、測試裝置，功能一固定底座滑塊1可在系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下沿滑槽直線往復(fù)平穩(wěn)運動、定位。功能二 系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下，由自動太陽能電池板組件更換連接設(shè)備(圖中未示)完成太陽能電池板組件的拆裝、測試連線、拆線等工序。功能三系統(tǒng)控制設(shè)備4操控下，可對裝帶著太陽能電池板組件的滑動圓軌7進行轉(zhuǎn)動控制、定位鎖緊等操作3、三室測試結(jié)構(gòu)功能利用此結(jié)構(gòu)使測試工序與太陽能電池板組件換裝工序同時進行。本測試系統(tǒng)在工作過程中的兩個具體過程1、測試過程在系統(tǒng)控制設(shè)備4的操控下，由滑動測試裝置將安裝于其上的一套檢測裝置上的待測太陽能電池板組件2輸送到測試位置，另一套檢測裝置則處于更換室中進行太陽能電池板組件的安裝或更換。矯正光源14對準(zhǔn)空間位置，使光束垂直于太陽能電池板組件受光面，光束中心對正受光面幾何中心；之后，電源開啟工作，由系統(tǒng)控制設(shè)備4控制進行一系列的指標(biāo)測試，第一測試過程完成。緊接著進行第二個測試過程其他條件不變，太陽能電池板組件2以其幾何中心為不動點，以光束中心線為軸旋轉(zhuǎn)90度角后重復(fù)測試，整個過程結(jié)束。同時系統(tǒng)對兩個測試過程中通過系統(tǒng)控制設(shè)備所采集的兩次數(shù)據(jù)進行加權(quán)平均并計算得出平均值，記錄數(shù)據(jù)。2、更換過程也就是太陽能電池板組件換裝工序，在系統(tǒng)控制設(shè)備的操控下，由配置于更換室 12、13的自動太陽能電池板組件更換連接設(shè)備，完成于滑動圓軌7的組件夾具3上安裝或拆卸太陽能電池板組件2的系列操作。這些操作包括太陽能電池板組件2的安裝、拆卸、組件夾具3固定、測試連線等工序?；静襟E第一步安裝待測太陽能電池板組件運至更換室，由自動太陽能電池板組件更換連接設(shè)備裝入滑動圓軌的組件夾具并加緊，測試連線。之后，跟隨滑動測試裝置由一側(cè)的更換室進入測試室。第二步測試在測試室內(nèi)完成以上所述測試過程，隨后，再通過滑動帶動測試裝置由測試室進入另一側(cè)的更換室。第三步拆卸在另一側(cè)的更換室由自動太陽能電池板組件更換連接設(shè)備將已完成測試的電池板組件所連接測試線拆除，將電池板組件拆卸，完成第三步過程。由于滑動測試裝置上配有兩套軸承結(jié)構(gòu)，太陽能電池板組件有左右兩套相互獨立的軸承結(jié)構(gòu)安置位置，再加上配合兩個更換室；因此可以使以上三步過程交替進行，一套進行測試，另一套進行安裝或拆卸，在各自過程結(jié)束后，移動并交換位置使過程交替不中斷。
權(quán)利要求1、一種太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)，其特征為所述測試系統(tǒng)包括光源、 測試室、第一更換室、第二更換室、隔離墻、軌道和滑動測試裝置；所述光源設(shè)置于測試室的一端，所述測試室相對于光源的另一端依次設(shè)置有第一更換室、測試處和第二更換室；所述軌道設(shè)置于所述測試室與所述兩個更換室之間，所述隔離墻為兩段，分別設(shè)置在所述第一更換室和第二更換室與測試室之間；待測太陽能電池板設(shè)置在所述滑動測試裝置上，所述滑動測試裝置設(shè)置在所述軌道上。
2、根據(jù)權(quán)利要求1中所述測試系統(tǒng)，其特征為所述滑動測試裝置包括兩套檢測裝置和固定底座滑塊；兩套檢測裝置并排設(shè)置在固定底座滑塊上，所述滑動測試裝置通過所述固定底座滑塊設(shè)置在所述軌道上。
3、根據(jù)權(quán)利要求2中所述測試系統(tǒng)，其特征為所述檢測裝置主要包括固定圓軌、滑動圓軌、組件夾具、測試固定銷、系統(tǒng)控制設(shè)備和測試連接設(shè)備；所述固定圓軌、系統(tǒng)控制設(shè)備及測試連接設(shè)備均設(shè)置在所述固定底座滑塊上；待測太陽能電池板組件通過所述組件夾具固定在滑動圓軌上；所述滑動軌道設(shè)置在所述固定圓軌上，所述系統(tǒng)控制設(shè)備可操控滑動圓軌轉(zhuǎn)動；所述測試固定銷設(shè)置在所述固定圓軌上；所述固定底座滑塊的幾何尺寸應(yīng)根據(jù)固定圓軌和測試室的室內(nèi)空間尺度確定。
4、根據(jù)權(quán)利要求1中所述測試系統(tǒng)，其特征為所述測試室的水平剖面為喇叭形結(jié)構(gòu)， 所述光源位于喇叭形的窄端頂部。
5、根據(jù)權(quán)利要求1中所述測試系統(tǒng)，其特征為所述兩個更換室內(nèi)均裝有自動太陽能電池板組件更換連接設(shè)備。
6、根據(jù)權(quán)利要求2中所述測試系統(tǒng)，其特征為在所述固定底座滑塊的兩端分別固定了一個可轉(zhuǎn)動和鎖緊的軸承結(jié)構(gòu)。
7、根據(jù)權(quán)利要求1中所述測試系統(tǒng)，其特征為所述光源由多個位于正六邊形點陣的角點和中心點的光源點構(gòu)成；所述光源的點陣外形為圓形。
8、根據(jù)權(quán)利要求1中所述測試系統(tǒng)，其特征為所述光源對所述待測太陽能電池板的張角應(yīng)根據(jù)所模擬實際太陽的數(shù)值設(shè)定。
9、根據(jù)權(quán)利要求1中所述測試系統(tǒng)，其特征為在所述測試室內(nèi)六面上涂覆減反射黑色吸收膜。
專利摘要一種太陽能電池板組件光轉(zhuǎn)換效率測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括光源、測試室、第一更換室、第二更換室、隔離墻、軌道和滑動測試裝置；所述光源設(shè)置于測試室的一端，所述測試室相對于光源的另一端依次設(shè)置有第一更換室、測試處和第二更換室；所述軌道設(shè)置于所述測試室與所述兩個更換室之間，所述隔離墻為兩段，分別設(shè)置在所述第一更換室和第二更換室與測試室之間；待測太陽能電池板設(shè)置在所述滑動測試裝置上，所述滑動測試裝置設(shè)置在所述軌道上。
文檔編號G01M11/00GK202002792SQ20112002801
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者劉伯昂, 薛黎明 申請人:北京桑納斯太陽能電池有限公司