一种薄膜太阳能电池I‑V测试前制作多个子电池的划线装置的制作方法

本发明属于薄膜太阳能电池技术领域，具体涉及一种薄膜太阳能电池I-V测试前制作多个子电池的划线装置，主要用于各类薄膜太阳能电池的机械划线与性能测试。

背景技术：

近来随着环境的严重污染和化石能源的枯竭，下一代清洁能源的开发越来越受到人们的关注。太阳能发电作为一种低碳可再生能源，由于其无污染、取之不尽、用之不竭而成为新能源的首选。国际上多个国家都把太阳能发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向。由于薄膜太阳能电池的厚度小，材料消耗量少，重量轻，因此其具有非常广阔的应用前景。

在太阳能光伏器件的所有性能表征手段中，I-V特性测试为光伏器件的研究、质检以及应用提供了可靠的依据，是最直观、最有效、最被广泛应用的一种方法。为了对实验制备的大片薄膜光伏电池进行局部的电学性能分析，需要对蒸镀或丝网印刷后的大电池片进行手动划线制作成多个独立的子电池，通过分析各个子电池的电学性能来改进薄膜太阳能电池的制作工艺。现有制作多个子电池的方法通常采用手工划线方式。将尺子或模板放置于电池片上，采用钢针靠着尺子或模板进行划线。这种传统方法使用的尺子或模板极易损坏薄膜，进而影响电池性能。采用钢针手动划线也容易出现施力不均，吸收层划不透，以及施力过大造成Mo层损坏的现象。以玻璃为基体的薄膜太阳能电池片在经历高温工艺后容易产生翘曲，传统方法划线时尺子或模板容易发生移动，会导致划刻出来的各个子电池面积大小不均，影响电池性能的测试与计算结果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种解决在I-V测试前将大片薄膜电池刻划成多个小面积子电池的新方法，克服传统方法的缺点，其操作简单、划线速度快、成本低廉、可用于实验室的大批量制样，有利于提高工作效率，提高测试结果的准确性。

为达到上述目的，本发明通过如下设计方案实现：

一种薄膜太阳能电池I-V测试前制作多个子电池的划线装置，包括划线底座1、定位夹2、划线支架3、划线元件4；其特征在于：

所述划线底座1左右两侧分别安装一纵向导轨6；

每一侧的纵向导轨6各自与一划线支架3滑动连接，在左右两侧划线支架3上方设置一个横向导轨5；

在横向导轨5上滑动连接划线元件4，在划线元件4下端部安装划线针14；

通过定位夹2将待测试的薄膜太阳能电池与划线针14相对地固定在划线底座1上。

本发明进一步包括以下优选方案：

所述定位夹2由固定螺丝10、固定块11、定位夹片(12)组成；

所述定位夹片12为三角形，三角形底边接触固定块11，上部顶点与待测试的薄膜太阳能电池的标记点13相重合；

固定螺丝10压紧定位夹片12和薄膜太阳能电池片；

所述定位夹2的固定块11固定在划线底座上，中间为固定螺丝10留有圆孔。

所述定位夹2的定位固定块11厚度比薄膜太阳能电池片薄0.2mm到3mm之间。

定位夹片12具有弹性，调整固定螺丝松紧和上下施力能够实现夹片与电池片紧密接触。

纵向导轨6与对应的划线支架3通过设置在纵向导轨6上的纵向滑块9滑动连接。

在横向导轨5上安装横向滑块8，横向滑块8和划线元件4通过轴杆相连。

划线元件下部共设置4个划线针14，针头向下，4个划线针14之间的距离可以调整。

所述划线针14采用钨钢材质，为了不损伤底层Mo电极，要求对四个划线针顶端进行打磨处理，划线针硬度越高，其尖端需打磨地越多。

所述划线支架3在导轨上纵向移动实现子电池Y轴绝缘，滑块在支架导轨上进行横向移动实现子电池X轴绝缘。

所述划线针14的间距根据电极的尺寸进行调节，两划线针14同时刻划一条绝缘线。

所述装置的划线可以连续或间断，子电池图形可以为任意尺寸的长方形或正方形网格。

所述划线针14采用钨钢材料，根据钨钢的硬度将针头进行打磨抛光，针头硬度越高，打磨越圆。

本发明的优点是：结构简单、经久耐用、成本低廉、划线效率高、适用电极尺寸多、划线面积精确，有利于提高工作效率，提高测试结果的准确性。

附图说明

图1为本发明之划线装置示意图；

图2为本发明之划线装置俯视图；

图3为采用本发明划线装置刻划的定位夹结构

图4为采用本发明划线装置刻划的划线元件结构

图5为采用本发明划线装置刻划的正方形电极网格结构；

图6为采用本发明划线装置刻划的非连续独立正方形结构；

图7为采用本发明划线装置刻划的长方形网格结构。

附图标记说明：1划线底座，2定位夹，3划线支架，4划线元件,5横向(X轴)导轨，6纵向(Y轴)导轨，7电极图形，8横向(X轴)滑块,9纵向(Y轴)滑块,10固定螺丝，11固定块，12定位夹片，13电池片定位标记点,14划线针。

具体实施方式

兹将本发明的技术方案结合合附图，详细说明如下所示：

如图1、2所示，薄膜太阳能电池I-V测试前制作多个子电池的划线装置包括划线底座1、定位夹2、划线支架3、划线元件4四个部分。

所述划线底座1左右两侧分别安装一纵向导轨6；每一侧的纵向导轨6各自通过一纵向滑块9分别与一划线支架3相连，左右两侧划线支架3通过上方的一个横向导轨5相连；在横向导轨5上安装横向滑块8，划线元件4和横向滑块通过轴杆相连，划线元件下方安装四个划线针14。

如图3所示，所述定位夹2由固定螺丝10、固定块11、定位夹片12组成。所述定位夹片12呈三角型，三角形底边接触固定块11，上部顶点与待测试的薄膜太阳能电池的标记点13相重合。所述定位夹2的固定块11固定在划线底座上，中间为固定螺丝10留有圆孔。固定螺丝10压紧定位夹片12和电池片，防止电池片划线过程中发生偏移。定位夹片12具有弹性，调整固定螺丝松紧和上下施力实现调整与电池接触点高度。

图4所示，划线元件4由4个划线针14、固定片、轴杆组成，4个划线针14间距可调。将一大片薄膜太阳能电池固定于划线底座1上，使电池标记点13与定位夹片12顶端重合；然后调节划线针14间距(l，d)至符合电极尺寸要求，将划线针14下压与膜面接触；随后移动划线支架9和滑块8带动划线针横向和纵向移动，从而实现对膜面的划线，将大片薄膜太阳能隔成多个相互绝缘的子电池；最后将膜面残留的碎屑吹扫或吸干净。下面结合具体实施案例对本发明做进一步的描述。

实施案例1

图5为采用本发明划线装置刻划的正方形电极网格结构。调整纵向滑块9、横向滑块8、四针的位置，使划线针置于正方形电极的四角或略靠外位置(0.1mm到1mm之间)。固定滑块9在不同行，横向移动滑块8。再固定滑块8在不同列，纵向移动滑块9。

实施案例2

图6为采用本发明划线装置刻划的非连续独立正方形结构。调整纵向滑块9、横向滑块8、四针的位置，使划线针置于正方形电极的四角或略靠外位置(0.1mm到1mm之间)。固定滑块9在不同行，横向移动滑块8，在电极间隙的非划线区间将针抬起。再固定滑块8在不同列，纵向移动滑块9，在电极间隙的非划线区间将针抬起。最终刻划出非连续独立正方形结构。

实施案例3

图7为采用本发明划线装置刻划的长方形网格结构。调整纵向滑块9、横向滑块8、四个划线针14的间距，使划线针4置于电极的四角或略靠外位置(0.1mm到1mm之间)。固定滑块9在不同行，横向移动滑块8。再固定滑块8在不同列，纵向移动滑块9。

以上说明，对本发明而言只是说明性的，非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。