专利名称：太阳能电池板组件光转换效率测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种综合改进型太阳能电池板组件光转换效率测试系统。
背景技术：
目前的太阳能电池板组件光转换效率测试系统，其标准光源一般采用单盏大功率的氙灯或其他太阳光模拟光源，测试时只能采集数据一次，进行逐个拆装和测试。其缺陷在于1、由于电池板组件是长方形，产生了纵横由长度不相等引起的测量误差。2、单盏灯光源与实际太阳的平行光源还是有一定差异的，会产生方向误差、照射不均勻等。另外，太阳是一个光球而不是一点，其边缘对被照射物体有一个立体张角，此不同也会产生误差。3、逐个拆装使测试与拆装两个过程不能并行，影响测试速度。4、普通测试室只按简单的暗室设计，其室内上、下、左、右、前、后六个面不作处理； 而一般的测试室只以黑布等遮挡物覆盖，这些均易产生光反射而引起测量误差。
实用新型内容为解决现有技术中对太阳能电池板测试设备中所存在的问题，本实用新型提供一种新型的太阳能电池板组件光转换效率测试系统，该测试系统包括光源、测试室、第一更换室、第二更换室、隔离墙、轨道和滑动测试装置；所述光源设置于测试室的一端，所述测试室相对于光源的另一端依次设置有第一更换室、测试处和第二更换室；所述轨道设置于所述测试室与所述两个更换室之间，所述隔离墙为两段，分别设置在所述第一更换室和第二更换室与测试室之间；待测太阳能电池板设置在所述滑动测试装置上，所述滑动测试装置设置在所述轨道上。进一步，所述滑动测试装置包括两套检测装置和固定底座滑块。两套检测装置并排设置在固定底座滑块上，所述滑动测试装置通过所述固定底座滑块设置在所述轨道上。进一步，所述检测装置主要包括固定圆轨、滑动圆轨、组件夹具、测试固定销、系统控制设备和测试连接设备；所述固定圆轨、系统控制设备及测试连接设备均设置在所述固定底座滑块上；待测太阳能电池板组件通过所述组件夹具固定在滑动圆轨上；所述滑动轨道设置在所述固定圆轨上，所述系统控制设备可操控滑动圆轨转动；所述测试固定销设置在所述固定圆轨上；所述固定底座滑块的几何尺寸应根据固定圆轨和测试室的室内空间尺度确定。进一步，所述测试室的平剖面为喇叭形结构，所述光源位于喇叭形的窄端顶部。进一步，所述两个更换室内均装有自动太阳能电池板组件更换连接设备。进一步，在所述固定底座滑块的两端分别固定了一个可转动和锁紧的轴承结构。进一步，所述光源由多个位于正六边形点阵的角点和中心点的光源点构成；所述光源的点阵外形为圆形。[0015]进一步，所述光源对所述待测太阳能电池板的张角应根据所模拟实际太阳的数值设定。进一步，在所述测试室内六面上涂覆减反射黑色吸收膜。本实用新型的优点1、针对光源发光及被测太阳能光电池的光电转换特性，尤其是最大光吸收频率， 在测试室内上、下、左、右、前、后六个面涂覆减反射吸收膜，例如吸光漆。该吸收膜为黑色材料；并根据太阳能电池板的吸收光谱，选择相同或近似吸收光谱的材料制成吸收膜。2、对光源的发光结构进行设计改革，变单盏灯源为多灯的点阵源，点阵采用六角蜂窝分布形，提高光源整体发光的均勻度和平行度。3、设置滑动测试装置使滑轨传动和测试转动成为一体结构，但又能在控制下相对的独立运动；如此可将拆装与测试过程并联起来完成，提高测试的规范、操作精度及时间效率。
图1为三室测试结构示意图；图2a为本实用新型的滑动测试结构示意图；图2b为图2a中所示结构示意图的俯视图；图2c为图2a中所示结构示意图的侧视图；图3为光源结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型中所公开的太阳能电池板组件光转换效率测试系统为三室测试结构，包括矫正光源14、测试室11、第一更换室12、第二更换室13、隔离墙15、轨道9 和滑动测试装置。其中测试室11水平剖面为喇叭形结构，矫正光源14位于喇叭形的窄端顶部，测试室11的喇叭形结构的宽端外侧，具体就是与矫正光源14相对的一端的外侧两边设置有两个更换室，即第一更换室12和第二更换室13。轨道9设置在两个更换室与测试室11之间，并在两个更换室与测试室之间均设置有隔离墙15，两段隔离墙15将测试室11 与两个更换室隔离开。在两个更换室之间为测试位置，也就是图1中两箭头16所示测试光通道20的照射范围。测试时两更换室关闭与外界进出通道避免一切外来光源，两个更换室 12、13内装有自动太阳能电池板组件2更换连接设备(图中未示)，可在系统控制设备4操控下完成太阳能电池板组件的拆装、测试连线、拆线等工序。此外，三室的面积及比例可按实际要求设定。滑动测试装置包括两套检测装置和固定底座滑块1。两套检测装置并排设置在固定底座滑块1上，如图2a、2b、2c中所示，每套检测装置主要包括固定圆轨6、滑动圆轨7、 组件夹具3、测试固定销5、系统控制设备4以及测试连接设备8 ；固定圆轨6、系统控制设备 4、测试连接设备8均设置在固定底座滑块1上。太阳能电池板组件2通过组件夹具3固定在滑动圆轨7上，滑动轨道7设置在固定圆轨6上，并可相对固定圆轨6旋转。结构中的系统控制设备4可操控滑动圆轨7进行带待测太阳能电池板组件2的转动；在旋转到预设位置后，由设置在固定圆轨上的测试固定销5对带负荷转动的滑动圆轨7定位锁紧。固定底座滑块1的具体几何尺寸应根据固定圆轨6和测试室11的室内空间尺度等因素确定。固定底座滑块1通过滑槽18安放在轨道9上，可在系统控制设备4操控下沿滑槽18直线往复平稳运动。在固定底座滑块1的两端，各自焊接固定了一个可转动和锁紧的轴承结构(图中未示)其作为太阳能电池板组件2的固定和转动装置，便于测试装置的自动安装拆卸， 并在测试时有利于光源的对中及校准。如图3所示，矫正光源14的结构为点阵源，其中的光源点A分布于正六边形的角点和中心点，即图中标示的圆圈位置。光源的点阵设置是为了提高矫正光源14整体发光的均勻度和平行度。另外，矫正光源14的点阵外形为圆形(图中未示)，点阵的密度可根据具体测试所需的功率要求等条件设置，同时，矫正光源14对被测太阳能电池板2的张角，张角即为矫正光源直径两端点到太阳能电池板组件2中心点两条连线的之间的夹角，应根据所模拟实际太阳的数值设定。光源点A处的发光源应选用能够模拟太阳光谱及色温的类型。另外，如图1所示，矫正光源14整体可在系统控制设备4操控下在平行于固定圆轨6的平面内移动定位，且能通过调整使所发光束垂直于固定圆轨6所在的平面，光束中心通过圆轨6的圆心。针对光源发光及被测太阳能光电池的光电转换特性，尤其是最大光吸收频率，在测试室11内上、下、左、右、前、后六个面涂覆减反射吸收膜，例如吸光漆；该吸收膜为黑色材料；并根据太阳能电池板2的吸收光谱，选择相同或近似吸收光谱的材料制成吸收膜。各组成部分的功能1、光源装置功能一在系统控制设备4的控制下可完成电源的开、关、强度调节等控制过程。功能二 矫正光源14整体可在系统控制设备4操控下在平行于固定圆轨6的平面内移动定位，且能通过调整使所发光束垂直于该平面，光束中心通过圆轨6的圆心。2、测试装置，功能一固定底座滑块1可在系统控制设备4操控下沿滑槽直线往复平稳运动、定位。功能二 系统控制设备4操控下，由自动太阳能电池板组件更换连接设备(图中未示)完成太阳能电池板组件的拆装、测试连线、拆线等工序。功能三系统控制设备4操控下，可对装带着太阳能电池板组件的滑动圆轨7进行转动控制、定位锁紧等操作3、三室测试结构功能利用此结构使测试工序与太阳能电池板组件换装工序同时进行。本测试系统在工作过程中的两个具体过程1、测试过程在系统控制设备4的操控下，由滑动测试装置将安装于其上的一套检测装置上的待测太阳能电池板组件2输送到测试位置，另一套检测装置则处于更换室中进行太阳能电池板组件的安装或更换。矫正光源14对准空间位置，使光束垂直于太阳能电池板组件受光面，光束中心对正受光面几何中心；之后，电源开启工作，由系统控制设备4控制进行一系列的指标测试，第一测试过程完成。紧接着进行第二个测试过程其他条件不变，太阳能电池板组件2以其几何中心为不动点，以光束中心线为轴旋转90度角后重复测试，整个过程结束。同时系统对两个测试过程中通过系统控制设备所采集的两次数据进行加权平均并计算得出平均值，记录数据。2、更换过程也就是太阳能电池板组件换装工序，在系统控制设备的操控下，由配置于更换室 12、13的自动太阳能电池板组件更换连接设备，完成于滑动圆轨7的组件夹具3上安装或拆卸太阳能电池板组件2的系列操作。这些操作包括太阳能电池板组件2的安装、拆卸、组件夹具3固定、测试连线等工序。基本步骤第一步安装待测太阳能电池板组件运至更换室，由自动太阳能电池板组件更换连接设备装入滑动圆轨的组件夹具并加紧，测试连线。之后，跟随滑动测试装置由一侧的更换室进入测试室。第二步测试在测试室内完成以上所述测试过程，随后，再通过滑动带动测试装置由测试室进入另一侧的更换室。第三步拆卸在另一侧的更换室由自动太阳能电池板组件更换连接设备将已完成测试的电池板组件所连接测试线拆除，将电池板组件拆卸，完成第三步过程。由于滑动测试装置上配有两套轴承结构，太阳能电池板组件有左右两套相互独立的轴承结构安置位置，再加上配合两个更换室；因此可以使以上三步过程交替进行，一套进行测试，另一套进行安装或拆卸，在各自过程结束后，移动并交换位置使过程交替不中断。
权利要求1、一种太阳能电池板组件光转换效率测试系统，其特征为所述测试系统包括光源、 测试室、第一更换室、第二更换室、隔离墙、轨道和滑动测试装置；所述光源设置于测试室的一端，所述测试室相对于光源的另一端依次设置有第一更换室、测试处和第二更换室；所述轨道设置于所述测试室与所述两个更换室之间，所述隔离墙为两段，分别设置在所述第一更换室和第二更换室与测试室之间；待测太阳能电池板设置在所述滑动测试装置上，所述滑动测试装置设置在所述轨道上。
2、根据权利要求1中所述测试系统，其特征为所述滑动测试装置包括两套检测装置和固定底座滑块；两套检测装置并排设置在固定底座滑块上，所述滑动测试装置通过所述固定底座滑块设置在所述轨道上。
3、根据权利要求2中所述测试系统，其特征为所述检测装置主要包括固定圆轨、滑动圆轨、组件夹具、测试固定销、系统控制设备和测试连接设备；所述固定圆轨、系统控制设备及测试连接设备均设置在所述固定底座滑块上；待测太阳能电池板组件通过所述组件夹具固定在滑动圆轨上；所述滑动轨道设置在所述固定圆轨上，所述系统控制设备可操控滑动圆轨转动；所述测试固定销设置在所述固定圆轨上；所述固定底座滑块的几何尺寸应根据固定圆轨和测试室的室内空间尺度确定。
4、根据权利要求1中所述测试系统，其特征为所述测试室的水平剖面为喇叭形结构， 所述光源位于喇叭形的窄端顶部。
5、根据权利要求1中所述测试系统，其特征为所述两个更换室内均装有自动太阳能电池板组件更换连接设备。
6、根据权利要求2中所述测试系统，其特征为在所述固定底座滑块的两端分别固定了一个可转动和锁紧的轴承结构。
7、根据权利要求1中所述测试系统，其特征为所述光源由多个位于正六边形点阵的角点和中心点的光源点构成；所述光源的点阵外形为圆形。
8、根据权利要求1中所述测试系统，其特征为所述光源对所述待测太阳能电池板的张角应根据所模拟实际太阳的数值设定。
9、根据权利要求1中所述测试系统，其特征为在所述测试室内六面上涂覆减反射黑色吸收膜。
专利摘要一种太阳能电池板组件光转换效率测试系统，该测试系统包括光源、测试室、第一更换室、第二更换室、隔离墙、轨道和滑动测试装置；所述光源设置于测试室的一端，所述测试室相对于光源的另一端依次设置有第一更换室、测试处和第二更换室；所述轨道设置于所述测试室与所述两个更换室之间，所述隔离墙为两段，分别设置在所述第一更换室和第二更换室与测试室之间；待测太阳能电池板设置在所述滑动测试装置上，所述滑动测试装置设置在所述轨道上。
文档编号G01M11/00GK202002792SQ20112002801
公开日2011年10月5日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者刘伯昂, 薛黎明 申请人:北京桑纳斯太阳能电池有限公司