一种太阳能电池缺陷演示仪的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种太阳能电池缺陷演示仪。

背景技术：

太阳能电池的裂纹和断栅等缺陷会导致电池光电转换效率降低、寿命缩短等严重后果，在太阳能电池缺陷自动检测过程中，缺陷分割是后续识别等过程的前提和关键。当太阳能电池片中存在裂纹(包括隐裂和显裂)、印刷断栅、虚焊等现象，这些现象会影响电池转光效率，从而不能判断出太阳能电池存在的缺陷类型和缺陷程度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池缺陷演示仪，根据计算机对分析仪所采集的数据进行处理后形成电致发光(Electroluminescence，EL)图，从而反映出太阳能电池存在缺陷的程度和缺陷类型。

太阳能电池的转光效率显示出所测太阳能电池存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种太阳能电池缺陷演示仪，其特征在于，包括：

测试仪、气泵、计算机、电源、太阳能电池；

所述测试仪与所述计算机电连接；

所述测试仪与所述电源电连接；

所述气泵通过气阀与所述测试仪的连接；

所述太阳能电池安装在所述测试仪内部。

可选的，所述测试仪具体包括：

所述测试仪呈长方体；

所述测试仪的外部具有暗室外拉式门、气阀；

所述测量仪的一侧竖直排列有启动电源按钮、关闭电源按钮、气压式测试电极升降控制按钮。

可选的，所述测定仪具体包括：

所述测试仪的内部有固定框架、红外相机、气压式测试电极升降控制装置、测试电极、测试台底座；

所述红外相机安装在所述固定框架上；

所述气压式测试电极升降控制装置安装在所述固定框架上；

所述测试电极安装在所述气压式测试电极升降控制装置上；

所述固定框架安装在所述测试台底座上；

所述固定框架由三个子框架焊接在一起，两个相邻的子框架焊接成90度。

可选的，所述固定框架具体包括：

三个子框架分别为第一子框架、第二子框架、第三子框架；

所述第一子框架上安装有红外相机，所述第一子框架和所述红外相机的接触位置可相对滑动；

所述第二子框架上安装有所述气压式测试电极升降控制装置，所述第二子框架和所述气压式测试电极升降控制装置的接触位置可相对滑动；

所述气压式测试电极升降控制装置的升降臂与所述第三子框架平行；

所述升降臂安装有所述测试电极，所述测试电极垂直于所述升降臂。

可选的，所述第三子框架具体包括：

所述第三子框架为太阳能电池载物台。

可选的，所述红外相机具体包括：

所述红外相机为单色相机；

所述红外相机工作环境为温度0-45摄氏度，相对湿度5％-90％，无冷凝；

所述红外相机温度的背景成像温度与所述红外相机工作环境温度至少相差25摄氏度；

所述红外相机的成像时间在0.01s-100s之间可调；

所述红外相机通过USB2.0高速数据接口进行图像传输。

可选的，所述电源的直流电流大小为0-10A；精度在-0.1A至+0.1A之间；对于尺寸为156mm×156mm的太阳能电池片，电流密度在0～50mA/cm之间可调；

所述电源的直流电压大小在0-60V连续可调，精度-0.1V至+0.1V之间。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型当测试到太阳能电池片相应部位的场致发光的亮度存在差异时，通过计算机处理分析仪采集到的图像特征形成EL图，可判断出电池片存在缺陷的类型和缺陷程度，进一步的，比较测试正常太阳能电池和有缺陷太阳能电池中正常区域和有缺陷区域的光电流，即可判断出不同的缺陷对太阳电池转换效率的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型演示仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例测试仪外部结构示意图；

图3为本实用新型实施例测试仪内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池缺陷演示仪，能够根据太阳电池片的EL图，可以确定太阳电池内部存在隐裂、断栅、黑心片等问题以及判断缺陷的程度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型演示仪的结构示意图，如图1所示，一种太阳能电池缺陷演示仪，其特征在于，包括：

测试仪101、气泵102、计算机103、电源104、太阳能电池；

所述测试仪101与所述计算机103电连接；

所述测试仪101与所述电源104电连接；

所述气泵102通过气阀与所述测试仪101连接；所述气阀包括气压表1021、气泵连接口1022；所述气压表1021固定在所述气泵连接口1022上；

所述太阳能电池安装在所述测试仪101内部。

具体的，所述测试仪101具体包括：

所述测试仪101呈长方体；

所述测试仪101的外部具有暗室外拉式门1011；

所述测量仪101的一侧竖直排列有启动电源按钮1012、关闭电源按钮1013、气压式测试电极升降控制按钮1014；图2为本实用新型实施例测试仪外部结构示意图，如图2所示。

具体的，所述测定仪101具体包括：

所述测试仪101的内部有固定框架1015、红外相机1016、气压式测试电极升降控制装置1017、测试电极1018、测试台底座1019；

所述红外相机1016安装在所述固定框架1015上；

所述气压式测试电极升降控制装置1017安装在所述固定框架1015上；

所述测试电极1018安装在所述气压式测试电极升降控制装置1017上；

所述固定框架1015安装在所述测试台底座1019上；

所述固定框架1015由三个子框架焊接在一起，两个相邻的子框架焊接成90度。

具体的，所述固定框架具体包括：

三个子框架分别为第一子框架、第二子框架、第三子框架；

所述第一子框架上安装有红外相机1016，所述第一子框架和所述红外相机1016的接触位置可相对滑动；

所述第二子框架上安装有所述气压式测试电极升降控制装置1017，所述第二子框架和所述气压式测试电极升降控制装置1017的接触位置可相对滑动；

所述气压式测试电极升降控制装置1017的升降臂1020与所述第三子框架平行；

所述升降臂1020安装有所述测试电极1018，所述测试电极1018垂直于所述升降臂1020。

具体的，所述第三子框架具体包括：

所述第三子框架为太阳能电池载物台；图3为本实用新型实施例测试仪内部结构示意图，如图3所示。

具体的，所述红外相机具体包括：

所述红外相机1016为单色相机；

所述红外相机1016工作环境为温度0-45摄氏度，相对湿度5％-90％，无冷凝；

所述红外相机1016温度的背景成像温度与所述红外相机1016工作环境温度至少相差25摄氏度；

所述红外相机1016的成像时间在0.01s-100s之间可调；

所述红外相机1016通过USB2.0高速数据接口进行图像传输。

具体的，所述电源104的直流电流大小为0-10A；精度在-0.1A至+0.1A之间；对于尺寸为156mm×156mm的太阳能电池片，电流密度在0～50mA/cm之间可调；

所述电源104的直流电压大小在0-60V连续可调，精度-0.1V至+0.1V之间。

本实用新型所用装置的各部分参数要求：

CCD相机及镜头：

使用INFINITY3系列单色相机，具有高灵敏度，极低的暗噪声，属于弱光检测专用相机；

CCD芯片：Sony ICX285 2/3吋,140万像素，单色，隔行扫描CCD

有效像素：1392X1040,140万像素

像素大小：6.45μm X 6.45μm

光谱范围：400-1200nm,涵盖了可见-近红外(Vis-Nir)波段

相机温度：半导体冷却，背景成像温度低于常温以下25℃；

相机工作环境：温度0-45℃，相对湿度5％-90％,无冷凝；

图像传输：USB2.0高速数据接口；

配套镜头：COMPUTAR12工业镜头

成像尺寸：180*180mm；

成像时间：0.01s-100s可调；

电源：

直流电流大小：0-10A，精度±0.1A；对于尺寸为156X156mm的电池片，电流密度在0～50mA/cm之间可调；直流电压大小：0-60V连续可调，精度±0.1V；

计算机：

XP操作系统，安装有office2007以上版本，具有USB2.0接口的品牌台式机。

测试软件：

凤翔EL测试软件，整机成像时间5-20s

气泵：

1.使用方法：

(1)软件安装

①安装相机驱动程序：将CD光盘放入计算机主机，在其中的文件夹中找到“drive software”，并打开，双击安装。

②安装NET框架：安装“NET Framework3.5 setup”，当提示网络尝试连接次数的时候，不要动。尝试连接5次后，就可以了。此时会提示已连接，可以断开网络。完成安装后会弹出对话框。点击“Don't Send"就可以了。

③安装数据库软件：打开“SQL Server 2005 Express\SQL Server 2005express 32 CHS.EXE”，安装SQL Server 2005 Express.安装路径可以自定义，或接受默认路径。在“身份验证模式”一步中要选择“混合模式”，并设定FX密码。其它设置请接受默认值。

打开“SQL Server 2005 Express\SQLServer2005_SSMSEE.msi”，安装SQL Server Management Studio Express。

④配置数据库软件：点“开始”->“所有程序”->“Microsoft SQL Server2005”->“配置工具”->“SQL Server配置管理器”，打开SQL Server配置管理器。在左侧列表中选择“SQL Server 2005网络配置”->“SQLEXPRESS的协议”。在右侧栏中双击“TCP/IP”。在“协议”->“已启用”中选中“是”。把“IP地址”->“IPAll”->“TCP动态端口”设置为1433，点击“确定”。点击左侧“SQL Server 2005服务”，右击右侧“SQL Server”，点击“重新启动”。

⑤附加数据库：

把“ELTDB0”拷到本地硬盘上要保存数据库的文件夹。在“开始”->“所有程序”->“Microsoft SQL Server 2005”->“SQL Server Management Studio Express”，打开SQL Server Management Studio Express。“服务器名称”使用默认值，“身份验证”选择“Windows身份验证”，点击“连接”，右击左侧列表中的“数据库”，点击“附加”。

在“要附加的数据库”一栏点击“添加”。在树视图中找到并选中“ELTDB0”中的“ELTDB0.mdf”文件，点击“确定”。

⑥创建登录名：展开左侧列表中的“安全性”，右击“登录名”，点击“新建登录名”。

输入登录名的名称，本说明以“elt0”为例，输入“elt0”。选中“SQL Server身份验证”，输入密码，本说明的密码以“elt0pa”为例，输入“elt0pa”，在“确认密码”中再输入一次。取消“强制实施密码策略”选项。在“默认数据库”栏中选中“ELTDB0”。

在“选择页”中选中“用户映射”。在“映射到此登录名的用户”栏中的“ELTDB0”前打勾。选中“ELTDB0”。点击“确定”。

⑦安装拍照软件：

打开“Fengxiang.msi”安装“凤翔EL测试”软件。

(2)打开气源开关、接通气源，检查气压表气压达是否到0.4MP(设备一般要求不低于0.4MP气压，工作气压在0.4MPˉ0.5MP之间)电压220V是否稳定。

(3)打开测试软件，再打开基本参数调整合适参数：将相机冷却功能打开，在设置曝光时间一般设置5秒，亮度一般设置22，对比度一般设置1.8，增益一般设置为0.8，伽马设置为1，再按确定。

(4)再打开测试仪暗箱门盖，点击按钮上升，将测试区上电极上升，然后将恒流稳压电源开启，再将恒流稳压电源的电流及电压调整到合适的大小，一开始可以设小一点，避免电流过大。一般检测样品工作电压.电流为电池片的1.2-1.5倍。

(5)安装测试区适合测试电池片的定位装置(例如126*126或156*156电池片)。

(6)将待测样品电池片放置测试定位区，

(7)合上门盖，点击按钮下降，上电极下降。

(8)点击“拍照”按钮，或者F5拍照开始检测。传出图片，重复以上步骤。

(9)分析图片，结果保存或输出测试报告。

(10)测试结束关机，先点击上升按钮，再将恒流稳压电源的电压.电流旋钮调至0位，关闭恒流稳压电源，打开测试箱体门盖，取出电池片，关闭门盖，关闭EL测试软件，关闭电脑，然后再关闭电源和气源。

(11)测试结束。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。