专利名称：有机太阳能电池片的测试支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及有机太阳能电池片光电特性的测试支架。
背景技术：
随着全球对煤、石油、天然气等自然资源的需求增加，以及传统的燃料能源对环境造成的危害日益突出，人们对再生能源相关的研究也越来越重视，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。在各种可再生的能源中，太阳能以其取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价等独有的优势而成为人们重视的焦点。其中有机太阳能电池以其材料来源广泛、制作成本低、耗能少、可弯曲、易于大规模生产等突出优势显示了其巨大开发潜力，成为近十几年来国内外各科研单位研究的热点。另外有机太阳能电池的制备工艺相对简单，可通过蒸镀、旋转涂膜、喷涂等方法使有机材料成膜在玻璃衬底上，可降低生产成本，使得低成本的太阳能电池研究开发成为可能，可低温操作，成本相应也较低，这是有机太阳能电池实用化最具竞争能力的因素。除此之外，有机太阳能电池的潜在优势还体现在可实现大面积制造、可使用柔性衬底、轻便易携等。因而有望在手表、便携式计算器、半透光式充电器、玩具、柔性可卷曲系统等体系中发挥供电作用。因此有机太阳能电池具有巨大的潜在商业应用价值。目前，在检测有机太阳能电池的光电性能(电流-电压曲线、量子效率)时，传统的测试方法一般都是用探针一面接触电池片的正电极(通常是导电玻璃，如ITO玻璃)，另一面用探针接触电池片的负电极(通常是通过热蒸发蒸镀得到的近IOOnm厚的金属电极，如铝、金等)，通过太阳光氙灯模拟器照射到电池片上的光来产生光电效应，通过探针来采集到数据信号，来达到测试电池片光电特性参数的目的。但是探针在接触电池片的电极时，若要得到比较精确的测试值，需要对电池片的不同位置测试而取其平均值，以及保持探针与负电极之间的紧密接触，也是保证测试的准确度的必要措施。而在实际操作中，如果多次用强硬的探针依次连接不同位置的负电极，不可避免会破坏及其薄的金属电极，从而无法保证得到准确的测试值。另外，对于目前校准太阳能电池片与光源之间的距离时，传统测试的测试方法就是固定太阳能模拟光源，通过移动太阳能电池片来实现，而这一过程会涉及到探针与电极间的接触会出现滑动，而不可避免地造成对金属电极的划伤。因此，有必要设计一种新型的测试支架来解决上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可简捷而精确地测试出太阳能电池片的光电性能的测试支架。为实现以上实用新型的目的，本实用新型采用下述技术方案:一种有机太阳能电池片的测试支架，包括底座、支架和槽框，支架下方与底座连接，上方与槽框相接，其特征在于:它还包括第一螺栓和第二螺栓、螺母、第一夹片、橡胶衬垫，所述的第一螺栓和第二螺栓依次连接底座、支架和槽框，螺母连接第一夹片和槽框的各个电极；所述的橡胶衬垫固定在第一夹片和槽框之间。作为本实用新型的进一步改进，所述支架安装在底座和槽框之间，支架的升降则通过控制旋转杆和弹簧来控制。作为本实用新型的进一步改进，测试时，电池片放置在槽框的凹槽中，第一夹片与待测太阳能电池的I对金属负电极连接；第二夹片与预留的电池正电极位置连接。作为本实用新型的进一步改进，所述槽框的长度和宽度均为8cm;槽框的凹槽的外边长均为2.6cm,内边长分别为1.3cm和2.6cm,深度为1.3cm。作为本实用新型的进一步改进，所述固定在第一夹片和槽框之间的橡胶衬垫用来提供缓冲弹性力作用，在测量时很好地保证了待测太阳能电池片的金属负电极与第一夹片的尖端的紧密接触而不受到压痕等损伤。本实用新型的有益效果是:结构设计合理，对极其薄的金属负电极起到低损耗的作用；调试方便，快速便捷地测试有机太阳能电池的光电参数，保证测试结果的准确和精确度。
图1是本实用新型的太阳能电池测试夹具的主视图。图2是本实用新型实例的待测太阳能电池片的示意图。图3是本实用新型的太阳能电池测试夹具的背面图。
具体实施方式
图1及图2展示了符合本实用新型的太阳能电池测试夹具及待测的太阳能电池片16。所述太阳能电池片的夹具包括支架6、安装在支架6相对两侧的底座I和槽框9、支架6的上下方通过第二螺栓7和2连接槽框9和底座I ;所述底座I和槽框9上均设有安装孔和支架的上下方两端设有螺纹(未标示)，第一螺栓2穿过支架6的下方将支架6与底座I固定在一起，第二螺栓7则将支架6的上方固定在框槽9上。支架6的升降则通过控制旋转杆5和弹簧3来控制。第一夹片10则通过螺母11和橡胶垫12与槽框9固定在一起，图3展示了夹具背面螺母11的螺孔的相应位置11’。第一夹片10的尖端13与电池片16的金属负电极20连接；类似地，其它夹片同样通过螺母和橡胶垫分别安装在槽框9的其它金属负电极处。第二夹片14的尖端15与电池片16的金属正电极26连接，对应的螺母在夹具背面螺孔位置为图3中的27处。本实例中所述太阳能电池片16是采用的ITO玻璃作为衬底沉积活性层材料得到的，如图2所示，ITO玻璃的17区域为带有ITO薄膜及太阳能电池活性层材料的部分，而ITO玻璃17区域的两侧则为刻蚀掉ITO薄膜后的玻璃区域18和19。电池16的电极包括通过相应的掩膜板热蒸镀得到的6对金属负电极20-25 ;预留的(ITO)正电极26。如图1和图2所示，所述槽框9的长度和宽度均为8cm ;槽框9的凹槽8的外边长均为2.6cm,内边长分别为1.3cm和2.6cm，深度为1.3cm。而对应的待测太阳能电池片16的长宽均为2.5cm，厚度为1.1cm ;其中带有ITO薄膜及太阳能电池活性层材料的区域17的长宽分别为1.3cm和2.5cm。测试时，电池片16放置在槽框9的凹槽8中，模拟太阳光通过区域17照射到电池片16上。本实用新型中所述第一夹片10与槽框9之间通过橡胶衬垫12固定，第一夹片10的尖端13与电池片16的金属负电极20连接，固定在第一夹片10和槽框9之间的橡胶衬垫12用来提供缓冲弹性力作用，在测量时很好地保证了待测太阳能电池片16时第一夹片10的尖端13与金属负电极20的紧密接触而不受到传统测试造成的压痕等损伤。本实例中所述固定太阳能电池片的第一夹片10，材料采用是纯铜，考虑到铜材料相对较软，保证了在待测太阳能电池16的测试过程中不造成压痕等损伤。本实例中，槽框9上共安装有类似的6对第一夹片10，在实际的操作中，需要对电池片的不同位置测试而取其平均值，所以可根据实际需要来调整夹片足够的数量，来保证太阳能电池的光电测试数据的精确度和可靠性，另外本实用新型设计的测试夹具也节约了大批量测试的时间。如图1和图3所示，本实用新型中支架6设置在底座I和槽框9之间，支架6的升降则通过控制旋转杆5和弹簧3来控制，便于在测试中简便地调整太阳能电池片16与模拟光源之间的垂直距离，获得较好的光源聚焦；通过调整支架6在底座I的滑槽4的不同位置，来校准所需模拟光源的光强，这样测试出的数据更加准确和可靠。综上所述，以上仅为本实用新型的一例而已，可以就不同的待测太阳能电池片而设计相应的夹具尺寸，凡是依本实用新型权利要求书及实用新型说明书内容所作的等效修改，皆属于本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种有机太阳能电池片的测试支架，包括底座(I)、支架(6)和槽框(9)，支架(6)下方与底座(I)连接，上方与槽框(9)相接，其特征在于:它还包括第一螺栓(2)和第二螺栓(7)、螺母(11)、第一夹片(10)、橡胶衬垫(12)，所述的第一螺栓(2)和第二螺栓(7)依次连接底座(I)、支架(6)和槽框(9)，螺母(11)连接第一夹片(10)和槽框(9)的各个电极；所述的橡胶衬垫(12)固定在第一夹片(10)和槽框(9)之间。
2.按权利要求1所述的有机太阳能电池片的测试支架，其特征在于:所述支架(6)安装在底座⑴和槽框(9)之间，支架(6)的升降则通过控制旋转杆(5)和弹簧(3)来控制。
3.按权利要求3所述的有机太阳能电池片的测试支架，其特征在于:所述槽框(9)的长度和宽度均为8cm;槽框(9)的凹槽(8)的外边长均为2.6cm，内边长分别为1.3cm和2.6cm,深度为 1.3cm。
4.按权利要求1所述的有机太阳能电池片的测试支架，其特征在于:所述固定在第一夹片(10)和槽框(9)之间的橡胶衬垫(12)用来提供缓冲弹性力作用，在测量时很好地保证了待测太阳能电池片(16)的金属负电极(20)与第一夹片(10)的尖端(13)的紧密接触而不受到压痕等损伤。
专利摘要本实用新型公开了一种有机太阳能电池片的测试支架，主要用于测试有机太阳能电池光电性能时，夹持固定有机电池片，避免金属上电极在多次的光电特性测试中被破坏。所述测试支架包括底座、支架、槽框、夹片、螺栓、螺母，其中支架的下方通过螺栓固定在底座上，上方则通过螺栓连接槽框。夹片通过用螺母分别安装在槽框的各个电极处。本实用新型结构设计合理，调试方便，对极其薄的金属上电极起到小损耗的作用，还具有快速便捷测试有机太阳能电池的光电参数等优点。
文档编号G01R31/26GK202929162SQ20122047792
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者乔芬 申请人:江苏大学