对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法和系统与流程

本发明涉及光伏电池技术领域，具体地，涉及一种对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法和系统。

背景技术：

随着全球技术和经济的迅猛发展，目前各个国家积极发展低碳经济，越来越多地开发和利用各种清洁能源。太阳能发电时没有二氧化碳排出并且环境负担小，因此是最具开发和应用前景的清洁能源之一，而光伏发电是利用太阳能的最佳途径。光伏电池、也称为太阳能电池是利用光电效应将光能转化为电能的器件，其通常由多个晶体硅制成的电池片组合而成，其中电池片基于自身半导体pn结的光生伏特效应而能够将太阳能转换成电能。

由于此前制造太阳能电池的成本高于常规火电的成本，这成为制约光伏产业的发展瓶颈。为了降低光伏发电的度电成本，提高太阳能电池的功率是最有效的方法之一。目前采用叠瓦组件技术，可以将太阳能电池片以叠瓦的方式更紧密地互相连结，将太阳能电池之间的缝隙降到最低，由此在同样的单位面积中可以层叠更多的太阳能电池，同时不需要焊带连接，减少了太阳能电池组件之间的串阻，从而在提高太阳能电池组件的功率同时也省去了焊带的成本。

由于叠瓦组件的制作工艺的要求，用于叠瓦组件的电池片上主栅线的图形设计与常规太阳能电池片相比更加复杂，一些复杂的设计、特别是当两条主栅线紧密相邻时对电池片电性能的测试带来了很大的困难，甚至无法进行测试。

因此迫切需要对用于叠瓦组件的电池片进行测试的改进的方法和系统。

技术实现要素：

本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法和系统，其能够利用生产线现有的工装，根据电池片主栅线的具体设计灵活地进行调整，从而实现对用于叠瓦组件的电池片有效稳定的测试，例如电池片相对转换效率测试和电致发光(el)筛选测试，由此能够有效地保证制作叠瓦组件时电池片稳定可靠，由此减少浪费、降低成本。

为了实现以上目的，根据本发明，提出一种对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法，所述电池片具有正面和与正面相对的背面，在正面形成有彼此平行地延伸的多条正面主栅线，在背面形成有彼此平行地延伸的多条背面主栅线。特别地，根据本发明的方法包括以下步骤：提供可调上测试装置，其包括数量可调的上探针排；提供可调下测试装置，其包括数量可调的下探针排或测试板；将可调上测试装置和可调下测试装置电连接到测试设备以进行测试；其中，根据所测试的叠瓦组件的电池片选择可调上测试装置的探针排数量和可调下测试装置的探针排数量或测试板，从而使可调上测试装置位于正面与正面主栅线接触并导通，并且使可调下测试装置位于背面与背面主栅线和背电场接触并导通。

根据本发明的一个优选实施方式，可以根据所测试的叠瓦组件的电池片的正面主栅线和背面主栅线的设计，在考虑对电池片的两面施力平衡从而稳固固定的情况下，将部分或全部的上探针排设置为双探针排或者将部分或者全部的下探针排设置为双探针排，但也可以将上探针排和下探针排同时部分或全部地设置为双探针排。

根据本发明的一个优选实施方式，使得多条正面主栅线中彼此邻近的两条正面主栅线同时与可调上测试装置的双探针排接触并导通。

根据本发明的一个优选实施方式，使得多条背面主栅线中的一条背面主栅线和背电场同时与可调下测试装置的双探针排接触并导通。

根据本发明的一个优选实施方式，将可调上测试装置的双探针排中的探针对布置成既在可调上测试装置的双探针排的横向方向上又在可调上测试装置的双探针排的纵向方向上错开。额外地或代替地，将可调上测试装置的双探针排中的探针对布置成在可调上测试装置的双探针排的纵向方向上部分重叠、在可调上测试装置的双探针排的横向方向上错开。

根据本发明的一个优选实施方式，将可调下测试装置的双探针排中的探针对布置成既在可调下测试装置的双探针排的横向方向上又在可调下测试装置的双探针排的纵向方向上错开。额外地或代替地，将可调下测试装置的双探针排中的探针对布置成在可调下测试装置的双探针排的纵向方向上部分重叠、在可调下测试装置的双探针排的横向方向上错开。

根据本发明的一个优选实施方式，将可调下测试装置设置为板状测试装置。优选地，将板状测试装置设置为单个矩形板或多个条形板。特别地，将板状测试装置设置为镀金铜板。

根据本发明的一个优选实施方式，对电池片进行效率测试和电致发光筛选测试。

另一方面，根据本发明，提出一种对用于叠瓦组件的电池片进行测试的系统，电池片具有正面和与正面相对的背面，在正面形成有彼此平行地延伸的多条正面主栅线，在背面形成有彼此平行地延伸的多条背面主栅线，所述系统包括：可调上测试装置，其包括数量可调的上探针排；可调下测试装置，其包括数量可调的下探针排或测试板；其中，可调上测试装置和可调下测试装置电连接到测试设备，其特征在于，根据所测试的叠瓦组件的电池片选择可调上测试装置的探针排数量和可调下测试装置的探针排数量或测试板，从而使可调上测试装置位于正面与正面主栅线接触并导通，并且使可调下测试装置位于背面与背面主栅线和背电场接触并导通。

根据本发明的一个优选实施方式，可以根据所测试的叠瓦组件的电池片的正面主栅线和背面主栅线的设计，在考虑对电池片的两面施力平衡从而稳固固定的情况下，上探针排部分或全部地为双探针排或下探针排部分或全部地为双探针排，但上探针排和下探针排也可以同时部分或全部地为双探针排。。

根据本发明的一个优选实施方式，可调上测试装置的双探针排与多条正面主栅线中彼此邻近的两条正面主栅线同时接触并导通。

根据本发明的一个优选实施方式，可调下测试装置的双探针排与多条背面主栅线中的一条背面主栅线和背电场同时接触并导通。

根据本发明的一个优选实施方式，可调上测试装置的双探针排中的探针对布置成既在可调上测试装置的双探针排的横向方向上又在可调上测试装置的双探针排的纵向方向上错开。额外地或代替地，可调上测试装置的双探针排中的探针对布置成在可调上测试装置的双探针排的纵向方向上部分重叠、在可调上测试装置的双探针排的横向方向上错开。

根据本发明的一个优选实施方式，可调下测试装置的双探针排中的探针对布置成既在可调下测试装置的双探针排的横向方向上又在可调下测试装置的双探针排的纵向方向上错开。额外地或代替地，可调下测试装置的双探针排中的探针对布置成在可调下测试装置的双探针排的纵向方向上部分重叠、在可调下测试装置的双探针排的横向方向上错开。

根据本发明的一个优选实施方式，可调下测试装置为板状测试装置。优选地，板状测试装置为单个矩形板或多个条形板。特别地，板状测试装置为镀金铜板。

附图说明

图1是现有技术中用于叠瓦组件的电池片的一种示例的正面示意图；

图2是图1中的电池片的背面示意图；

图3是现有技术中用于叠瓦组件的电池片的另一种示例的正面示意图；

图4是图3中的电池片的背面示意图；

图5是采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的一个优选实施方式对图1和图2中的电池片进行测试时图1中a-a位置的俯视剖视图；

图6是采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的一个优选实施方式对图1和图2中的电池片进行测试时图1中b-b位置的侧视剖视图；

图7是采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的另一个优选实施方式对图1和图2中的电池片进行测试时的侧视剖视图；

图8是采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的又一个优选实施方式进行测试时的俯视剖视图；

图9是在根据本发明的方法中双探针排的一种优选布置方式的仰视图；以及

图10是在根据本发明的方法中双探针排的另一种优选布置方式的仰视图。

附图中：1为正面主栅线；2为背面主栅线；3为电池片；4为上探针排；6为下探针排；5和7均为探针；8为背电场；9为板状测试装置；10为可调上测试装置；20为可调下测试装置。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法和系统。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。

以下详细描述中出现的方位术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”等是指具体附图中的方位。

参见图1、图2、图3和图4，现有技术中用于叠瓦组件的电池片3在切割前通常为矩形，其具有正面和与正面相对的背面。

具体地，在图1中，电池片3的形状为大致正方形，多条正面主栅线1均沿着平行于电池片3的一组平行边的方向延伸，所述方向在图中示出为纵向方向。通过图1还可以看见，在电池片3的正面还有与正面主栅线1相交的多条正面细栅线，正面细栅线主要用于收集电池片3所产生的电流并通过正面主栅线1输送到电池外部加以利用。在图1中正面细栅线与正面主栅线是大致垂直相交的，但这仅仅是为了方便示出，电池片上正面细栅线还可以以其他角度与正面主栅线相交，例如以45度倾斜相交。如图1所示，所述多条正面主栅线1均位于电池片3的非边缘位置，其中有两条正面主栅线1(图1中左侧)彼此邻近。

图2示出了图1中的电池片3的背面，其中多条背面主栅线2彼此平行地沿着纵向方向延伸，并且背面主栅线2所在位置与正面主栅线1的位置相对应，并且在紧邻背面主栅线2的位置、在相邻的两条背面主栅线2之间设有背电场8。正面主栅线、正面细栅线与背面主栅线的主要材料一般为银，而背电场8的主要材料一般为铝。

图3示出了现有技术中用于叠瓦组件的电池片的另一种示例的正面示意图，其与图1的主要区别在于正面主栅线1的布置：多条正面主栅线1中的最外侧两条正面主栅线1位于电池片3的边缘位置，并且没有正面主栅线1彼此相邻。

图4示出了图3的电池片3的背面，电池片3的背面有多条背面主栅线2彼此平行地沿着纵向方向延伸，并且背面主栅线2所在位置与正面主栅线1的位置相对应，并且在紧邻背面主栅线2的位置具有背电场8，其中最外侧两条背面主栅线2没有位于电池片3的边缘位置，并且在图中偏左的位置有两条背面主栅线2紧密相邻。正面主栅线、正面细栅线与背面主栅线的主要材料一般为银，而背电场8的主要材料一般为铝。

以下，详细说明使用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法如何对作为示例的图1、图2、图3和图4中所示出的电池片3进行测试。

参见图5，其为根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的一个优选实施方式对图1和图2中的电池片进行测试时沿图1中线a-a的位置(正面主栅线1的位置)所截取的俯视剖视图。其中，位于电池片3上面的为正面主栅线1，位于电池片3下面的为背面主栅线2，位于最上侧与正面主栅线1接触并导通的为可调上测试装置10，位于最下侧与背面主栅线2接触并导通的为可调下测试装置20，可调上测试装置10和可调下测试装置20均与常规使用的测试设备电连接以对电池片3进行转换效率测试和电致发光筛选测试等其他测试。在图5所示的优选实施方式中，可调上测试装置10包括数量可调的上探针排，特别是具有多个探针5的多个上探针排4，可调下测试装置20包括数量可调的下探针排，特别是具有多个探针7的多个下探针排6，上探针排4和/或下探针排6部分或全部地设置为双探针排。

现在通过另一个方向的剖视图来进一步说明。图6为采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的一个优选实施方式对图1和图2中的电池片进行测试时沿图1中线b-b的位置截取的剖视图。由图中可见，在测试时，在电池片3的正面，可调上测试装置10的上探针排4的探针5与正面主栅线1接触并导通。对于中间和右侧的正面主栅线1，使用的上探针排4与现有技术相同，即使用单探针排。而对于邻近的两条正面主栅线1(图6中左侧)，根据本发明，使用的上探针排4是双探针排，即在该探针排中并非仅布置一排探针5，而是同时布置有两排探针5，由此可以仅通过一个双探针排4同时接触多条正面主栅线中彼此邻近的两条正面主栅线1并与其导通。在电池片3的背面，可调下测试装置20的下探针排6在与探针5大致对应的位置与背面主栅线2和背电场8接触并导通，在这种情况下，根据本发明，使用的下探针排6都是双探针排，两个探针中的一个与背面主栅线2、另一个与背电场8接触并导通。由此，即使对于电池片包括紧密相邻的主栅线的复杂设计，也能够简单地对电池片进行性能测试，并且电池片的正面和背面的受力情况相对均匀且受力点对应，不会产生使电池片发生变形的力矩，被测试的电池片不易发生隐裂和破片等不希望发生的情况。

当然，可以想到，探针还可以以其他的方式布置在电池片上以实现同样的目的。例如，图7示出了采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的另一个优选实施方式对图1和图2中的电池片进行测试，其中虽然待测试的电池片3的正面主栅线1和背面主栅线2的设计没有变化，但采用了不同的探针布置进行测试。具体而言，可调下测试装置20的左右两侧最外缘的两个下探针排6布置在电池片的边缘位置，以与相应位置的背面主栅线2接触并导通，并且在边缘位置的这两个下探针排6是单排探针。对于电池片3的背面的中间部分，与图6相似地，使用的可调下测试装置20的下探针排6是双探针排，两个探针中的一个与背面主栅线2、另一个与背电场8接触并导通。这种布置增加了对电池片边缘的承托，避免电池片受力不均，被测试的电池片不易发生隐裂和破片等不希望发生的情况。

对于图3和图4示出的电池片的正面主栅线1和背面主栅线2的设计，为了对其进行测试，可以考虑将可调上测试装置10的左右两侧最外缘的两个上探针排4布置在电池片的边缘位置，以与相应位置的正面主栅线1接触并导通，并且在边缘位置的这两个上探针排4是单排探针。对于电池片3的正面的中间部分，与图6相似地，可调上测试装置10的上探针排4同样是单排探针。对于电池片3的背面，可以考虑与图6示出的可调下测试装置20的下探针排6的布置相同的布置，即全部使用双探针排，但在最左侧的双探针排中，两个探针与相邻的两条背面主栅线2分别接触并导通、并不与背电场8接触。

因此，在使用根据本发明的方法对电池片进行测试时，可以根据电池片的正面主栅线、背面主栅线等的不同设计，将上探针排4部分或全部地设置为双探针排和/或将所述下探针排6部分或全部地设置为双探针排。

优选地，还可以采用其他形式的可调下测试装置来代替如上所述的下探针排6和探针7。图8是采用根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的方法的又一个优选实施方式进行测试时沿图1中线a-a截取的俯视剖视图，在该优选实施方式中，可调下测试装置20是板状测试装置9，由于其具有较大的接触面积，在测试时对电池片背面施加的接触压强会大大降低，从而保护电池片不会隐裂和破片。可以想到，所述板状测试装置9可以是与电池片的形状尺寸相当的单个矩形板状件，也可以是多个条形的板状件或者其他形状的板状件，只要具有足够的接触面积即可。根据本发明的一个优选实施方式，所述板状测试装置9可以是镀金铜板。

图9和图10分别示出了本发明的双探针排的优选布置方式的仰视图。参见图9，双探针排中的探针对布置成既在双探针排的横向方向上又在双探针排的纵向方向上错开，从而探针整体地构成波浪状。参见图10，双探针排中的探针对布置成在双探针排的纵向方向上部分重叠、在双探针排的横向方向上错开。然而，本领域技术人员容易想到基于电池片表面上的主栅线的具体设计根据需要对双探针排中的探针的布置方式进行调整，以实现最好的导通接触和稳固支撑。

利用以上所述的测试方法，能够以简单的方式有效地对用于叠瓦组件的电池片进行转换效率测试和el筛选测试等其他测试，减少电池片的浪费。

为了对用于叠瓦组件的电池片进行测试，根据本发明，提出一种对用于叠瓦组件的电池片进行测试的系统。如上所述，参见图1-4，电池片3具有正面和与正面相对的背面，在正面形成有彼此平行地延伸的多条正面主栅线1，在背面形成有彼此平行地延伸的多条背面主栅线2。

参见图5，根据本发明的对用于叠瓦组件的电池片进行测试的系统包括：可调上测试装置10，在电池片3的正面与正面主栅线1接触并导通；可调下测试装置20，在电池片3的背面与背面主栅线2和背电场8接触并导通。可调上测试装置10和可调下测试装置20均与常规使用的测试设备电连接以对电池片3进行转换效率测试和电致发光筛选测试等其他测试。特别地，可调上测试装置10能够包括多个上探针排4，上探针排4能够部分地或全部地设置为双探针排。

参见图6，对于在电池片中间及右侧的正面主栅线1，使用的上探针排4与现有技术相同，即使用单探针排。而对于邻近的两条正面主栅线1(图6中左侧)，根据本发明，使用的上探针排4是双探针排，即在该探针排中并非仅布置一排探针5，而是同时布置有两排探针5，由此可以仅通过一个双探针排4同时接触多条正面主栅线中彼此邻近的两条正面主栅线1并与其导通。在电池片3的背面，可调下测试装置20的探针7在与探针5大致对应的位置与背面主栅线2和背电场8接触并导通，在这种情况下，根据本发明，使用的下探针排6都是是双探针排，两个探针中的一个与背面主栅线2、另一个与背电场8接触并导通。

在根据本发明的系统中，在可调上测试装置10和可调下测试装置20上的探针还可以以其他的方式布置，以实现同样的目的。例如，图7示出了对图1和图2中的电池片进行测试时探针的其另一布置方式，其中可调下测试装置的下探针排6的布置位置有所不同。具体而言，靠近左右两侧的两个下探针排6布置在了电池片的边缘位置，以与相应位置的背面主栅线2接触并导通，并且在该边缘位置的两个下探针排6是单排探针。对于电池片3的中间部分，与图6相同，使用的下探针排6是双探针排，两个探针中的一个与背面主栅线2、另一个与背电场8接触并导通。

在根据本发明的系统中，对于图3和图4示出的电池片的正面主栅线1和背面主栅线2的设计，为了对其进行测试，将可调上测试装置10的左右两侧最外缘的两个上探针排4布置在电池片的边缘位置，以与相应位置的正面主栅线1接触并导通，并且在边缘位置的这两个上探针排4是单排探针。对于电池片3的正面的中间部分，与图6相似地，可调上测试装置10的上探针排4同样是单排探针。对于电池片3的背面，可以考虑与图6示出的可调下测试装置20的下探针排6的布置相同的布置，即全部使用双探针排，但在最左侧的双探针排中，两个探针与相邻的两条背面主栅线2分别接触并导通、并不与背电场8接触。

因此，在根据本发明的系统中，可以根据电池片的正面主栅线、背面主栅线等的不同设计，将上探针排4部分或全部地设置为双探针排和/或将所述下探针排6部分或全部地设置为双探针排。

优选地，还可以采用其他形式的可调下测试装置来代替如上所述的下探针排6和探针7。图8示出了根据本发明的系统的另一优选实施方式，其中可调下测试装置20是板状测试装置9，由于其具有较大的接触面积，在测试时对电池片背面施加的接触压强会大大降低，从而保护电池片不会隐裂和破片。可以想到，所述板状测试装置9可以是与电池片的形状尺寸相当的单个矩形板状件，也可以是多个条形的板状件或者其他形状的板状件，只要具有足够的接触面积即可。根据本发明的一个优选实施方式，所述板状测试装置9可以是镀金铜板。

图9和图10分别示出了在本发明的系统中双探针排的优选布置方式的仰视图。参见图9，双探针排中的探针对布置成既在双探针排的横向方向上又在双探针排的纵向方向上错开，从而探针整体地构成波浪状。参见图10，双探针排中的探针对布置成在双探针排的纵向方向上部分重叠、在双探针排的横向方向上错开。然而，本领域技术人员容易想到基于电池片表面上的主栅线的具体设计根据需要对双探针排中的探针的布置方式进行调整，以实现最好的导通接触和稳固支撑。

需要注意的是，在如上所述的本发明的优选实施例中，正面主栅线、背面主栅线、探针排以及探针的数量和布置方式仅仅是示例性的，对本发明的保护范围不具有任何限定作用，可以根据具体情况而采取其他的任意数量。

本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导，本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。