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一種雙面太陽能電池測試設(shè)備的制作方法

文檔序號:12925407閱讀:175來源:國知局

本實用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙面太陽能電池測試設(shè)備。



背景技術(shù):

太陽能電池是一種有效地吸收太陽輻射能,利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件,當太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)(P-N Junction)上,形成新的空穴-電子對(V-E pair),在P-N結(jié)電場的作用下,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。由于是利用各種勢壘的光生伏特效應(yīng)將太陽光能轉(zhuǎn)換成電能的固體半導(dǎo)體器件,故又稱太陽能電池或光伏電池,是太陽能電池陣電源系統(tǒng)的重要組件。太陽能電池主要有晶硅(Si)電池,三五族半導(dǎo)體電池(GaAs,Cds/Cu2S,Cds/CdTe,Cds/InP,CdTe/Cu2Te),無機電池,有機電池等,其中晶硅太陽能電池居市場主流主導(dǎo)地位。

晶硅太陽能電池的基本材料為純度達0.999999、電阻率在10歐·厘米以上的P型單晶硅,業(yè)界主流的太陽能電池為單面受光太陽能電池,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,雙面受光太陽能電池因為光電轉(zhuǎn)換效率高將逐漸從實驗室走向工業(yè)化大生產(chǎn),然而目前市場上沒有一種設(shè)備可以模擬實際使用現(xiàn)場,測量雙面太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,因此,有必要提出一種雙面太陽能電池測試設(shè)備,用于彌補目前的市場空缺。

本實用新型提出一種雙面太陽能電池測試設(shè)備,模擬雙面太陽能電池的實際使用現(xiàn)場,并測量雙面太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種雙面太陽能電池測試設(shè)備,模擬雙面太陽能電池的實際使用現(xiàn)場,并測量雙面太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提出一種雙面太陽能電池測試設(shè)備,包括光源、第一探針排、雙面太陽能電池、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能電池之間,所述雙面太陽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分別均勻的分布于所述雙面太陽能電池的兩面,所述第一探針排和第二探針排同步轉(zhuǎn)動,并帶動所述雙面太陽能電池轉(zhuǎn)動。

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針和/或逆時針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角度范圍為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,所述光源與所述雙面太陽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,所述光源均勻的分布于所述雙面太陽能電池的一側(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能電池的另一面。

優(yōu)選地,所述雙面太陽能電池為N型太陽能電池。

優(yōu)選地,所述雙面太陽能電池為P型雙面太陽能電池,所述P型雙面太陽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)過激光開槽后形成30-500個平行設(shè)置的激光開槽區(qū),每個激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置至少1組激光開槽單元;每條鋁柵線設(shè)于每個激光開槽區(qū)下方,所述鋁柵線通過激光開槽區(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,本實用新型的有益效果在于:

本實用新型提供的雙面太陽能電池測試設(shè)備,采用了輻射光譜能量分布與日光相接近的氙燈,對所述光源與所述雙面太陽能電池之間的間距,光源分布于所述雙面太陽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能電池兩面的分布情況,均進行了合理的優(yōu)化限定,模擬了所述雙面太陽能電池實際使用場合被不同的反光物反射太陽光以及太陽光不斷變化的照射角度,最大限度的保證了所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測量的準確性和客觀性。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的雙面太陽能電池測試設(shè)備器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1所示,一種雙面太陽能電池測試設(shè)備,包括光源1、第一探針排2、雙面太陽能電池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與所述雙面太陽能電池3之間,所述雙面太陽能電池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,并帶動所述雙面太陽能電池3轉(zhuǎn)動。

所述光源1為氙燈,所述光源1的數(shù)量為1-10個,具體根據(jù)實際需要進行設(shè)置,當所述光源1的數(shù)量為2個或2個以上時,所述光源1均勻的分布于所述雙面太陽能電池3的一側(cè),所述光源1與所述雙面太陽能電池3之間的間距為2-100cm。

此處需要說明的是,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,幾乎是瞬時即可達到穩(wěn)定的光輸出;燈滅后,可瞬時再燃點等優(yōu)點,充分保證了所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測試所述雙面太陽能電池的準確性;其次,當所述光源1的數(shù)量為2個或2個以上時,所述光源1均勻的分布于所述雙面太陽能電池3的一側(cè),用于保證所述雙面太陽能電池3的一側(cè)表面均勻的受到所述光源1的照射,從而進一步保證了所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測試的準確性;最后,當所述光源1與所述雙面太陽能電池3之間的間距小于2cm,所述光源1與所述雙面太陽能電池3之間的距離過小,導(dǎo)致光源不能均勻的照射到所述雙面太陽能電池的表面上,影響所述雙面太陽能電池3的光電轉(zhuǎn)換效率,違背了測試設(shè)備測試的客觀性,當所述光源1與所述雙面太陽能電池3之間的間距大于100cm,所述光源1與所述雙面太陽能電池3之間的距離過大,到達所述雙面太陽能電池3表面的光強減小,影響所述雙面太陽能電池3的光電轉(zhuǎn)換效率,違背了測試設(shè)備測試的客觀性,因此,將所述光源1與所述雙面太陽能電池3之間的距離設(shè)置為本實用新型所陳述的范圍內(nèi),用以保證測量所述雙面太陽能電池3光電轉(zhuǎn)換效率的客觀性和準確性。

所述第一探針排2位于所述雙面太陽能電池3與所述光源1之間,用于測量所述雙面太陽能電池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能電池3的一面,用于保證所述雙面太陽能電池上不同區(qū)域均能被檢測到,用以保證所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測試的客觀性和準確性。

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,其對所述雙面太陽能電池3的電流及電壓的輸出影響很小,從而保證了測試所述雙面太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的客觀性和準確性。

所述雙面太陽能電池3位于所述第一探針排2與所述第二探針排5之間,便于所述雙面太陽能電池被測量。所述雙面太陽能電池3可以為P型雙面太陽能電池或N型太陽能電池,具體根據(jù)實際生產(chǎn)需要選擇所述雙面太陽能電池的類型;本實施例中,所述雙面太陽能電池3為P型雙面太陽能電池,所述P型雙面太陽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)過激光開槽后形成30-500個平行設(shè)置的激光開槽區(qū),每個激光開槽區(qū)內(nèi)設(shè)置至少1組激光開槽單元;每條鋁柵線設(shè)于每個激光開槽區(qū)下方,所述鋁柵線通過激光開槽區(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能電池的實際應(yīng)用場合,具體根據(jù)實際的應(yīng)用場合而定,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位于所述雙面太陽能電池3與所述反光物4之間,用于測量所述雙面太陽能電池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能電池3的另一面,用于保證所述雙面太陽能電池3上不同區(qū)域均能被檢測到,用以保證所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測試的客觀性和準確性。

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,其對所述雙面太陽能電池3的電流及電壓的輸出影響很小,從而保證了測試所述雙面太陽能電池3的光電轉(zhuǎn)換效率的客觀性和準確性。

所述第一探針排2與所述第二探針排5同步轉(zhuǎn)動,并帶動所述雙面太陽能電池3轉(zhuǎn)動,具體地,所述第一探針排2與所述第二探針排5沿順時針和/或逆時針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動角度范圍是0°到90°,使得所述光源1從不同的角度照射所述雙面太陽能電池3,用于模擬實際應(yīng)用場合太陽光從不同照射角度照射所述雙面太陽能電池3,達到仿真的太陽光照射所述雙面太陽能電池的效果。

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測量的雙面太陽能電池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算出所述雙面太陽能電池一面的光電轉(zhuǎn)換效率;所述第二探針排5測量的雙面太陽能電池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算出所述雙面太陽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輸入的雙面太陽能電池3兩面的電流和電壓,計算出所述雙面太陽能電池兩面的光電轉(zhuǎn)換效率。

此處需要說明的是,光電轉(zhuǎn)換效率的計算公式為:

其中,I表示太陽能電池的輸出電流,V表示太陽能電池的輸出電壓,日照強度即為本實用新型的所述光源光強,收光面積即為所述雙面太陽能電池的收光面積。

上式(1)中的所述雙面太陽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,故測量所述雙面太陽能電池的電流和電壓是決定測量所述光電轉(zhuǎn)換效率準確與否的必要因素,本實用新型對所述光源與所述雙面太陽能電池之間的間距,光源分布于所述雙面太陽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能電池兩面的分布情況,均進行了合理的優(yōu)化限定,模擬了所述雙面太陽能電池實際使用場合被不同的反光物反射太陽光以及太陽光不斷變化的照射角度,最大限度的保證了所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測量的準確性和客觀性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果在于:

本實用新型提供的雙面太陽能電池測試設(shè)備,采用了輻射光譜能量分布與日光相接近的氙燈,對所述光源與所述雙面太陽能電池之間的間距,光源分布于所述雙面太陽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能電池兩面的分布情況,均進行了合理的優(yōu)化限定,模擬了所述雙面太陽能電池實際使用場合被不同的反光物反射太陽光以及太陽光不斷變化的照射角度,最大限度的保證了所述雙面太陽能電池測試設(shè)備測量的準確性和客觀性。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。

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