一种太阳能电池稳定性测试系统的制作方法

文档序号:14922793发布日期:2018-07-11 04:57

本实用新型涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种太阳能电池稳定性测试系统。



背景技术:

第三代溶液可加工的太阳能电池具有柔性好、价格低廉、重量轻等特点,已成为光伏技术领域研究的热点之一。为实现相关太阳能电池的实际应用,一方面要提高电池能量转换效率,另一方面要延长器件使用寿命。提高能量转换效率关键在于设计合成新型高效给体材料和受体材料,以及研发新型器件结构;延长器件使用寿命必须考虑器件光稳定性以及热稳定性。目前来说,一些新型的电池能量转换效率已经超过了商业应用所需要求(如有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池),但是材料和器件的稳定性并不满足需求。电池稳定性测试系统是一个极其重要的太阳能电池稳定性测试装置,主要用于太阳能电池的能量转换效率测试,通过在不同时间尺度下测定太阳能电池的性能,从而达到对相关材料或器件稳定性的认知。可以极大地促进新型太阳能电池的科学研究和商业应用。



技术实现要素:

本申请的目的是提供一种太阳能电池稳定性测试系统,以便简单、方便、快捷地对太阳能电池的稳定性进行测试。

本申请实施例提供一种太阳能电池稳定性测试系统,包括:电池电路板、惰性气体循环保护盒、惰性气体瓶、光源、整流器、继电器电路板、露点仪、微量氧分析仪、万用表、计算机;

所述电池电路板用于连接待测太阳能电池,所述电池电路板置于所述惰性气体循环保护盒内,所述惰性气体循环保护盒置于所述光源下;

所述电池电路板与所述继电器电路板连接;所述继电器电路板分别与所述万用表、所述计算机连接;所述惰性气体循环保护盒分别与所述惰性气体瓶、所述露点仪、所述微量氧分析仪连接;所述整流器与所述光源连接。

优选的,所述惰性气体循环保护盒的两端设置有开关阀。

优选的,所述电池电路板包括正负极探针,可测试9个片子,54个待测太阳能电池。

优选的,所述电池电路板为多个。

优选的,所述惰性气体循环保护盒为顶部可拆卸的无色透明玻璃盒。

优选的,所述惰性气体为氮气。

优选的,所述光源为LED灯。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

在本申请实施例中,将太阳能电池置于密闭及惰性气体保护环境下,通过改变整流器电流电压大小调节光源的光强,以模拟一个或多个太阳光强度,并对待测太阳能电池进行照射,通过露点仪与微量氧分析仪测定惰性气体循环保护盒内电池测试环境中的水氧含量,通过继电器电路板、万用表及计算机控制测试条件并读取数据,记录待测太阳能电池的能量转换效率,同时记录待测太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子、串联电阻和并联电阻;对待测太阳能电池以恒定的给定电压并按照预设采样频率采集电池的相关性能参数;根据所述采集的电池的数据来计算待测太阳能电池的稳定性情况。采用本实用新型提供的测试系统可方便、快捷地对太阳能电池进行测试,简单易实施,不要采用专用的测试设备和专业的测试技能。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例,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为本实用新型实施例提供的一种太阳能电池稳定性测试系统的结构示意图。

其中,1-计算机、2-继电器电路板、3-惰性气体瓶、4-整流器、5-惰性气体循环保护盒、6-光源、7-开关阀、8-电池电路板、9-露点仪、10-微量氧分析仪、11-万用表。

具体实施方式

本申请的目的是提供一种太阳能电池稳定性测试系统,以便简单、方便、快捷地对太阳能电池的稳定性进行测试。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:

一种太阳能电池稳定性测试系统,包括:电池电路板、惰性气体循环保护盒、惰性气体瓶、光源、整流器、继电器电路板、露点仪、微量氧分析仪、万用表、计算机;

所述电池电路板用于连接待测太阳能电池,所述电池电路板置于所述惰性气体循环保护盒内,所述惰性气体循环保护盒置于所述光源下;

所述电池电路板与所述继电器电路板连接;所述继电器电路板分别与所述万用表、所述计算机连接;所述惰性气体循环保护盒分别与所述惰性气体瓶、所述露点仪、所述微量氧分析仪连接;所述整流器与所述光源连接。

本实用新型将太阳能电池置于密闭及惰性气体保护环境下,通过改变整流器电流电压大小调节光源的光强,以模拟一个或多个太阳光强度,并对待测太阳能电池进行照射,通过露点仪与微量氧分析仪测定惰性气体循环保护盒内电池测试环境中的水氧含量,通过继电器电路板、万用表及计算机控制测试条件并读取数据,记录待测太阳能电池的能量转换效率,同时记录待测太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子、串联电阻和并联电阻;对待测太阳能电池以恒定的给定电压并按照预设采样频率采集电池的相关性能参数;根据所述采集的电池的数据来计算待测太阳能电池的稳定性情况。采用本实用新型提供的测试系统可方便、快捷地对太阳能电池进行测试,简单易实施,不要采用专用的测试设备和专业的测试技能。

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实施例提供了一种太阳能电池稳定性测试系统,如图1所示,包括:计算机1、继电器电路板2、惰性气体瓶3、整流器4、惰性气体循环保护盒5、光源6、开关阀7、电池电路板8、露点仪9、微量氧分析仪10、万用表11。

其中,所述电池电路板8用于连接待测太阳能电池,所述电池电路板8置于所述惰性气体循环保护盒5内,所述惰性气体循环保护盒5置于所述光源6下;所述光源6优选为LED灯。所述整流器4与所述光源6连接,可通过改变所述整流器4的电流电压大小调节所述光源6的光强,模拟一个或多个太阳光强度。所述惰性气体循环保护盒5的两端设置有所述开关阀7;所述惰性气体循环保护盒5为顶部可拆卸的无色透明玻璃盒,所述惰性气体循环保护盒5用于密封太阳能电池和所述电池电路板8,确保太阳能电池在密闭及惰性气体保护环境下工作。

所述电池电路板8与所述继电器电路板2连接;所述继电器电路板2分别与所述万用表11、所述计算机1连接;所述惰性气体循环保护盒5分别与所述惰性气体瓶3、所述露点仪9、所述微量氧分析仪10连接。所述露点仪9与所述微量氧分析仪10用于测定所述惰性气体循环保护盒5内电池测试环境中的水氧含量。所述惰性气体可为氮气。

一种具体的情况,所述电池电路板8可测试9个片子,54个待测太阳能电池,包括正负极探针,对电流能量转换效率进行测试;同时测试系统可以由多个所述电池电路板8排列组装成,因而可以对更多的太阳能电池进行实时测量。

其中,所述继电器电路板2包括通讯协议,处理模块、控制模块、读取模块、继电器模块。所述通讯协议连接所述万用表11和所述继电器电路板2,并连接所述万用表11与计算机程序,使其能够通畅行驶命令和读取数据。所述处理模块对电池以恒定电压控制范围和速率,对太阳能电池的性能进行测试,并按照预设采集频率采集电池的端电压、放电电流,及获取所述电池的能量转换效率、串联电阻和并联电阻。所述控制模块可控制每个电池模块的单个电池控制,设定测试太阳能电池的读取范围,读取时间和读取个数等,使测试高效有序地进行。所述读取模块用于读取所述电池电路板2所连接电池的性能参数。所述继电器模块用于控制当前的太阳能电池工作与否。

所述计算机1内置控制和读取模块的软件程序,用于数据读取,同时计算所述太阳能电池在每一个测试循环周期过程中的太阳能电池各个参数;得到太阳能电池衰减趋势图,材料和器件的稳定性能情况。

根据本申请提供的一种太阳能电池稳定性的测试系统的测试方法,包括如下步骤:

(1)确认系统中各个设备连接正确,气路密封完好,开启惰性气体瓶(如氮气瓶),通入惰性气体,保持电池的测试环境为氧含量低于1ppmV,水含量低于1ppm;

(2)继电器电路板与万用表连接,对电池进行电池电流电压的测试;调整万用表的给电流或者给电压,对电池的电流电压曲线进行测试并计算出相应的电池能量转换效率;

(3)调节整流器输出电流电压大小,调节光源(如LED灯)的光照强度,模拟一个或者多个太阳光强度,达到对太阳能电池光照条件下其衰减过程的测试。

(4)进一步利用控制程序和通讯协议,利用万用表给出的命令在一定的时间循环测试电池的电流电压曲线并计算电池的能量转换效率,通过长的时间尺度下对电池能量转换效率的测试,达到对电池稳定性能的测试和评估。

本实用新型实施例提供的一种太阳能电池稳定性测试系统至少包括如下技术效果:

在本申请实施例中,将太阳能电池置于密闭及惰性气体保护环境下,通过改变整流器电流电压大小调节光源的光强,以模拟一个或多个太阳光强度,并对待测太阳能电池进行照射,通过露点仪与微量氧分析仪测定惰性气体循环保护盒内电池测试环境中的水氧含量,通过继电器电路板、万用表及计算机控制测试条件并读取数据,记录待测太阳能电池的能量转换效率,同时记录待测太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子、串联电阻和并联电阻;对待测太阳能电池以恒定的给定电压并按照预设采样频率采集电池的相关性能参数;根据所述采集的电池的数据来计算待测太阳能电池的稳定性情况。采用本实用新型提供的测试系统可方便、快捷地对太阳能电池进行测试,简单易实施,不要采用专用的测试设备和专业的测试技能。

最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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