专利名称：太阳能电池衰减测试设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电池测试设备，尤其涉及太阳能电池衰减测试设备。
背景技术：
近年来，太阳能电池作为一种清洁环保的新型能源，得到越来越广泛的应用，太阳 能电池的使用寿命是衡量电池好坏的主要技术指标，太阳能电池的使用寿命是通过太阳能 电池的衰减量来衡量的。目前，人们通常采用露天式光照测试法对之进行测试，将电池片 直接摆放在室外，利用自然的太阳光对太阳能电池进行照射，通过对待检测太阳能电池照 晒前后时段所输出的功率大小比较来考评其衰减量。这种露天式光照测试法，太阳能电池 所接受到的自然光很不稳定，光照强度、光照时间都随自然天气变化，人们无法控制，不仅 测试周期长，而且所得的测试数据无法重复，可信度差，同时电池片摆放在室外也得不到保 护，容易被风刮倒打破。在太阳能电池生产行业中，虽然人们都知道太阳能电池的使用寿命 是衡量其好坏的主要技术指标，但由于缺少具体的测试标准，更没有公信的检测设备，由于 用户十分看重该指标，生产企业仅向用户承诺其使用寿命能达到20年，但没有相应的测试 数据来证明。
发明内容
为了更好地满足用户的要求，申请人制定了太阳能电池使用寿命测试试验标准，并研制了一种太阳能电池使用寿命测试设备，将待检测太阳能电池片用特定光照强度 (lkff/m2)的模拟光源进行照射，在特定温度(25°C )环境条件下经过一段时间(60h)光照 衰减，并测量出起始端和终了端的开路电压和短路电流参数，由此推算出太阳能电池的衰 减指标。本发明的目的是提供一种太阳能电池衰减测试设备。一种太阳能电池衰减测试设备，其特征是它包括灯箱、模拟太阳灯、暴晒框架、遮 光板、温度传感器、辐照计、制冷压缩机、冷却管和电控面板，模拟太阳灯均布在灯箱的底面 上，温度传感器和辐照计固定在灯箱的内侧面上，装有太阳能电池片的暴晒框架放置在灯 箱的上口，每块电池片的正极栅线和负极栅线通过输出导线与电信号收集电路相连接，遮 光板覆盖在暴晒框架上，电控面板安装在灯箱的外侧面上，制冷压缩机安装在灯箱外，冷却 管分布在灯箱的内侧面上。进一步，所述电信号收集电路包括可变电阻R、电压表V和电流表A，电压表V以并 联方式接在可变电阻R的两端，电流表A与可变电阻R串联，电池片的正极栅线和负极栅线 通过输出导线与电信号收集电路相连接。进一步，所述暴晒框架包括框架、纵向杆、横向杆、金属托钩、压迫夹，纵向杆和横 向杆等间距地分布在框架上，形成若干个电池片存放格，在框架的下端设有定位止口，在框 架的外侧面上设有把手，金属托钩对称地分布在每个电池片存放格的内侧面上，金属托钩 的设置位置与电池片正面的正极栅线相对应，金属托钩与输出导线相连接，压迫夹压在电池片反面的负极栅线上，压迫夹与另一根输出导线相连接。 更进一步，所述压迫夹由左转臂、右转臂、销轴、支架、压簧和弹性收紧套组成，左 转臂的上段为直杆手柄、中段为斜置杆、下段为压片，在压片下端设有导电触点，在斜置杆 上设有销孔；右转臂的结构形状与左转臂对称；销轴固定在支架上，左转臂和右转臂通过 销孔对称地套装在销轴上，支架由螺钉固定在暴晒框架的纵向杆上，支架相对于螺钉可以 转动，压簧设置在左转臂的直杆手柄和右转臂的直杆手柄之间，弹性收紧套设置在左转臂 的直杆手柄和右转臂的直杆手柄顶端之间，在检测状态下，电池片的正极栅线放置在金属 托钩上，在金属托钩上接有输出导线；左转臂上的导电触点压在电池片的负极栅线上，在导 电触点上接有输出导线，同样，右转臂上的导电触点压在相邻电池片的负极栅线上，在右转 臂上的导电触点上也接有输出导线。所述太阳能电池衰减测试设备使用方法如下将待检电池片放入暴晒框架中的 电池片存放格中，电池片两条正极栅线分别与四个金属托钩相接触，并由金属托钩限位，再 将压迫夹中的压片压在电池片的负极栅线上，由于每块电池片实际上是一节电池，每块电 池片都由输出导线接入预先设定的电信号收集电路中，将装好电池片的暴晒框架平放在灯 箱的开口上，两者靠框架四周的定位止口定位，将遮光板盖在暴晒框架上，通过电控面板打 开模拟太阳灯，待检测电池片在模拟太阳灯的照射下产生电能，当光照稳定后电池片所产 生的电压稳定，通过调节电信号收集电路中可变电阻，通过电压表V和电流表A获取开路 电压和短路电流，经过60小时的照射后，再次测得开路电压和短路电流，然后对所得两组 数据进行技术处理和计算就能推算出待检电池片的衰减量，从而获得待检电池片的使用寿 命，在测试过程中，光照强度设定为lkW/m2，试验温度为25°C，灯箱内的温度由温度传感器 控制，当灯箱内的温度高于预定温度值时，制冷压缩机则开启，确保灯箱内的温度稳定在 250C ；光照强度由辐照计控制。由于本发明采用了模拟太阳光对太阳能电池进行照射，利用特定光照强度、特定 光照时间、特定环境温度对太阳能电池片进行衰减试验，并测量出起始端和终了端的电参 数，这种测试设备克服了原测试设备存在的缺点，整个衰减试验只要在室内进行，且不受自 然气候条件影响，光照强度稳定，试验环境温度、衰减测试时间均可控，测试时间短，检测效 率高，所得测试数据重复性好，可信度高，比较客观地反映了太阳能电池的衰减情况，能科 学地表示太阳能电池的使用寿命；同时，在测试过程中电池片不会损伤。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1拆除暴晒框架后的俯视图；图3为本发明提供模拟光源的工作原理图；图4、图5为暴晒框架的结构示意图，其中，图5是图4中B-B剖视图；图6为单片太阳能电池片测试原理电路图；图7为压迫夹的一种结构示意图；图8为压迫夹中左转臂的结构示意图； 图中1_灯箱；2-模拟太阳灯；3-暴晒框架；4-遮光板；5-温度传感器；6_辐照 计；7-制冷压缩机；8-冷却管；9-电控面板；10-电池片；11-正极栅线；12-负极栅线； 13-输出导线；31-框架；32-纵向杆；33-横向杆；34-金属托钩；35-压迫夹；36-电池片存 放格；37-定位止口 ；38-把手；351-左转臂；352-右转臂；353-销轴；354-支架；355-压簧；356-弹性收紧套；357-螺钉；3511-直杆手柄；3512-斜置杆；3513-压片；3514-导电触 点；3515-销孔；R-可变电阻；V-电压表；A-电流表。
具体实施例方式下面结合
本发明的具体实施方案如附图1 图8所示，它是一种能同时对36片太阳能电池片进行衰减测试的设 备，它包括灯箱1、模拟太阳灯2、暴晒框架3、遮光板4、温度传感器5、辐照计6、制冷 压缩机7、冷却管8和电控面板9，所述灯箱1为开口的四方体，六只模拟太阳灯2均布在灯 箱1的底面上，温度传感器5和辐照计6固定在灯箱1的内侧面上，装有太阳能电池片的暴 晒框架3放置在灯箱1的上口，从每块电池片10的正极栅线11和负极栅线12通过输出导 线13与电信号收集电路相连 接，所述电信号收集电路包括可变电阻R、电压表V和电流表 A，电压表V以并联方式接在可变电阻R的两端，电流表A与可变电阻R串联，电池片10的 正极栅线11和负极栅线12通过输出导线13与电信号收集电路相连接；电控面板9安装 在灯箱1的外侧面上，制冷压缩机7安装在灯箱1外，冷却管8分布在灯箱1的内侧面上， 遮光板4覆盖在暴晒框架3上，所述暴晒框架3包括框架31、纵向杆32、横向杆33、金属托 钩34、压迫夹35，纵向杆32和横向杆33等间距地分布在框架31上，形成三十六个电池片 存放格36，在框架31的下端设有定位止口 37，在框架31的外侧面上设有把手38，金属托 钩34对称地分布在每个电池片存放格36的内侧面的纵向杆32上，金属托钩34的设置位 置与电池片10的正极栅线11相对应，金属托钩34与输出导线13相连接，压迫夹35压在 电池片10的负极栅线12上，压迫夹35与另一根输出导线13相连接；所述压迫夹35由左 转臂351、右转臂352、销轴353、支架354、压簧355和弹性收紧套356组成，左转臂351的 上段为直杆手柄3511、中段为斜置杆3512、下段为压片3513，在压片3513下端设有导电触 点3514，在斜置杆3512上设有销孔3515 ；右转臂352的结构形状与左转臂351对称；销轴 353固定在支架354上，左转臂351和右转臂352通过销孔对称地套装在销轴353上，支架 354由螺钉357固定在暴晒框架3的纵向杆32上，支架354相对于螺钉357可以转动，压簧 355设置在左转臂351的直杆手柄3511和右转臂352的直杆手柄之间，弹性收紧套356设 置在左转臂351的直杆手柄3511和右转臂352的直杆手柄顶端之间，在检测状态下，电池 片10的正极栅线11放置在金属托钩34上，在金属托钩34上接有输出导线13 ；左转臂351 上的导电触点3514压在电池片10的负极栅线12上，在导电触点3514上接有输出导线13， 同样，右转臂352上的导电触点压在相邻电池片10的负极栅线12上，在右转臂352上的导 电触点上也接有输出导线。本发明的测试工作过程如下将待检电池片10分别放入暴晒框架3中的电池片存 放格36中，电池片10的两条正极栅线11分别与四个金属托钩34相接触，并由金属托钩34 限位，再将压迫夹35中的压片3513压在电池片10的负极栅线12上，每块电池片10实际 上是一节电池，每块电池片10都由输出导线13串接有可变电阻R和电流表A，电压表V以 并联方式接在可变电阻R的两端，将装好电池片10的暴晒框架3平放在灯箱1的开口上， 两者靠框架31四周的定位止口 37定位，将遮光板4盖在暴晒框架3上，通过电控面板9打 开模拟太阳灯2，待检测电池片10在模拟太阳灯2的照射下产生电能，当光照稳定后电池片10所产生的电压稳定，从测试电路中的电压表V和电流表A上记录各自的数值，经过60小时的照射后，再次记录电压表V和电流表A上数值，然后对所得两组数据进行技术处理和 计算就能推算出待检电池片10的衰减量，从而获得待检电池片10的使用寿命，在测试过程 中，光照强度设定为lkW/m2，试验温度为25°C，衰减试验时间为60小时，灯箱1内的温度由 温度传感器5控制，当灯箱1内的温度高于预定温度值25°C时，制冷压缩机7则开启，确保 灯箱内的温度稳定在25°C ；光照强度由辐照计6控制。
权利要求
一种太阳能电池衰减测试设备，其特征是包括灯箱(1)、模拟太阳灯(2)、暴晒框架(3)、遮光板(4)、温度传感器(5)、辐照计(6)、制冷压缩机(7)、冷却管(8)和电控面板(9)，模拟太阳灯(2)均布在灯箱(1)的底面上，温度传感器(5)和辐照计(6)固定在灯箱(1)的内侧面上，装有太阳能电池片的暴晒框架(3)放置在灯箱(1)的上口，每块电池片(10)的正极栅线(11)和负极栅线(12)通过输出导线(13)与电信号收集电路相连接，遮光板(4)覆盖在暴晒框架(3)上，电控面板(9)安装在灯箱(1)的外侧面上，制冷压缩机(7)安装在灯箱(1)外，冷却管(8)分布在灯箱(1)的内侧面上。
2.根据权利要求1所述太阳能电池衰减测试设备，其特征是所述电信号收集电路包 括可变电阻R、电压表V和电流表A，电压表V以并联方式接在可变电阻R的两端，电流表A 与可变电阻R串联，电池片(10)的正极栅线(11)和负极栅线(12)通过输出导线(13)与 电信号收集电路相连接。
3.根据权利要求1所述太阳能电池衰减测试设备，其特征是所述暴晒框架(3)包括 框架(31)、纵向杆(32)、横向杆(33)、金属托钩(34)、压迫夹(35)，纵向杆(32)和横向杆 (33)等间距地分布在框架(31)上，形成若干个电池片存放格(36)，在框架(31)的下端设 有定位止口(37)，在框架(31)的外侧面上设有把手(39)，金属托钩(34)对称地分布在每 个电池片存放格(36)的内侧面上，金属托钩(34)的设置位置与电池片(10)正面的正极栅 线(11)相对应，金属托钩(34)与输出导线(13)相连接，压迫夹(35)压在电池片(10)反 面的负极栅线(12)上，压迫夹(35)与另一根输出导线(13)相连接。
4.根据权利要求3所述太阳能电池衰减测试设备，其特征是所述压迫夹(35)由左 转臂(351)、右转臂(352)、销轴(353)、支架(354)、压簧(355)和弹性收紧套(356)组成， 左转臂(351)的上段为直杆手柄(3511)、中段为斜置杆(3512)、下段为压片(3513)，在压 片(3513)下端设有导电触点(3514)，在斜置杆(3512)上设有销孔(3515)；右转臂(352) 的结构形状与左转臂(351)对称；销轴(353)固定在支架(354)上，左转臂(351)和右转 臂(352)通过销孔对称地套装在销轴(353)上，支架(354)由螺钉(357)固定在暴晒框架 (3)的纵向杆(32)上，支架(354)相对于螺钉(357)可以转动，压簧(355)设置在左转臂 (351)的直杆手柄(3511)和右转臂(352)的直杆手柄之间，弹性收紧套(356)设置在左转 臂(351)的直杆手柄(3511)和右转臂(352)的直杆手柄顶端之间，在检测状态下，电池片 (10)的正极栅线(11)放置在金属托钩(34)上，在金属托钩(34)上接有输出导线(13)；左 转臂(351)上的导电触点(3514)压在电池片(10)的负极栅线(12)上，在导电触点(3514) 上接有输出导线(13)，同样，右转臂(352)上的导电触点压在相邻电池片(10)的负极栅线 (12)上，在右转臂(352)上的导电触点上也接有输出导线。
全文摘要
一种太阳能电池衰减测试设备，包括灯箱、模拟太阳灯、暴晒框架、遮光板、温度传感器、辐照计、制冷压缩机、冷却管和电控面板，模拟太阳灯均布在灯箱的底面上，温度传感器和辐照计固定在灯箱的内侧面上，暴晒框架放置在灯箱的上口，每块电池片的正极和负极通过导线与电信号收集电路相连接，灯箱内的温度由制冷压缩机来控制。利用特定光照强度、可控的光照时间和环境温度对太阳能电池片进行衰减试验，并测量出起始端和终了端的电参数，整个衰减试验和测试过程均在室内进行，它具有抽检比例高，测试时间短，测试数据重复性好，可信度高，损坏率低，能科学地获得太阳能电池的使用寿命技术参数。
文档编号G01R31/36GK101799489SQ20101011446
公开日2010年8月11日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者姚伟忠 申请人:常州亿晶光电科技有限公司