一种太阳能电池分类测试控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能电池分类测试控制系统，屈于太阳能技术领域。
【背景技术】
[0002]太阳能是一种能充分利用的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性和潜在的经济性等优点。对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域，光电利用大多是基于太阳能电池，太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分，包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池片制造、组件封装四个环节。其中，电池片具体的制造工艺过程大致如下:(I)切片:将硅棒切割成正方形的硅片，获得电池片生产的原始材料；(2)清洗、去损伤层:用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层；(3)制绒:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面；(4)扩散:采用涂布源(或液态源，或固态氮化磷片状源)进行扩散，制成PN结；(5)刻蚀:用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层；(6)去除背面PN结:常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN结；(7)制作减反射膜:为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜，一股为氮化硅；(8)制作上下电极:先制作下电极，然后制作上电极，丝印印刷是采用的常用的工艺方法；(9)烧结:将电池片通过烧结炉进行烧结，使得正负电极形成在电池片上；(10)测试:通过电池片测试工位机，进行测试。电池片的电性能测试至关重要，因为电性能测试结果直接影响到电池片工艺过程中的控制，也影响到产品的质量，更是进行测试分类后进一步组件封装的需要，因此，采用适合于电池片生产的测试方法以及分类方法，对于保证产品质量，改善产品结构具有重要作用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种太阳能电池分类测试控制系统，以便能够快捷迅速地测试出太阳能电池片的缺陷和性能，并实现分类，以便能够为电池片缺陷分析和组件封装提供必要的技术支持。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
[0005]一种太阳能电池分类测试控制系统，包括灯源系统、测试系统、分类控制系统和承载系统，其中，灯源系统设置在测试系统上方位置，测试系统和分类控制系统集成在测试工位机中，承载系统设置在灯源系统下方位置，测试工位机设置在承载系统一侧的操作台上；测试系统上连接有测试工位机械手，测试工位机械手设置在承载系统上方位置；承载系统上设置有多个承载盒，用以承载不同的种类的电池片；测试系统中设置有数据采集模块、中央处理器和数据处理模块；分类控制系统中设置有分类软件和PLC控制系统，PLC控制系统上设置有信号线分别与承载系统和测试工位机械手相连接。
[0006]进一步地，灯源系统包括灯罩，灯罩内部设置有模拟太阳光系统，模拟太阳光系统采用氙灯和多组透镜实现，氙灯设置在灯罩内部上方位置，多组透镜设置在灯罩内部下方位置；灯罩内部还设置有冷却系统，用以针对氙灯冷却，延长其使用寿命和改善其灯源的稳定性；氙灯安装位置的侧面还设置有氙灯控制器，用以控制氙灯的亮度和开启时间，氙灯控制器上设置有信号线与测试系统中的数据采集模块相连接；灯罩下部设置有遮挡玻璃片，用以遮挡粉尘，避免粉尘造成对测试的干扰。
[0007]进一步地，承载系统包括电池片承载腔，电池片承载腔内部设置有导电板，导电板内部设置有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器上均设置有信号线与测试系统中的中央处理器连接，以便将测试信息反馈给测试系统；导电板上部用以放置需要测试的电池片，电池片上方位置安装有可调节测试针排，用以接触电池片主栅线传导电流和电压信号，收集电流和电压的测试针间隔分布，针排一侧设置有针排支架，用以支撑针排，针排支架上固定连接有液压控制器，用以控制针排运动；电池片承载内还设置有吸附腔和面积测试器，面积测试器采用红外扫描方式，用于测试电池片面积。
[0008]进一步地，承载系统前端设置有电池片扫描系统，用以针对电池片进入前进行表面扫描，以确定电池片的完整性，电池片扫描系统包括安装在电池片上方的扫描仪器和PL测试成像模块，以及设置在一侧的次品收集盒；次品收集盒上方设置有次品控制机械手，在电池片扫描系统的控制下，实现对次品电池片的收集处理。
[0009]进一步地，测试工位机主要是对测试过程进行控制，并将各测试所得的数据进行分析，并进行分类控制，测试工位机上设置有触摸屏、次品指示灯、正品指示灯和重测指示灯以及控制器、储存器，触摸屏用来显示数据及进行交互输入，次品指示灯、正品指示灯和重测指示灯分别用来显示不同测试分类后的指示，以便对电池片做进一步地处理，控制器是处理数据的中心部件，用以测试分析，并进行判断处理分析结果，存储器则是用来储存数据；控制器上分别设置有信号线与氙灯控制器、液压控制器、温度传感器和针排相连接，用以对氙灯的时间和幅度进行控制，对针排上下压时间间隔进行控制，并收集温度和面积测试数据，以及收集测试所得电流电压信息。
[0010]该控制系统的具体工作过程如下:
[0011]1、准备测试:系统初始化，各参数归零，检测测试各部件是否正常，一切正常后，灯源系统开启工作模式，其中，利用标准电池片实现测试对标，以便准确测试；
[0012]2、测试前检测次品:电池片通过输送带送到电池片扫描系统，针对电池片进行扫描和初步分析处理，对于不完整的电池片作为次品，由次品控制机械手抓入到次品收集盒中；
[0013]3、开始测试:检测后的合格电池片送入测试系统中的电池片承载腔中的导电板上，开始测试，此时，电池片承载腔中的电池片实现定位和吸附固定，利用面积测试器测试面积，通过探头测试温度和湿度，所得的面积和温湿度数据传递给测试工位机中的储存器；液压控制器控制针排下降，针排下端接触电池片主栅线传导电流和电压信号，测试数据传送给测试工位机中的储存器；
[0014]4、数据分析处理:测试工位机控制器将测试所得的原始数据一方面在触摸屏上予以显示，另一方面将结合所收集的温湿度、面积数据进行计算分析，并与预先储存的标准电池片数据进行对比判断，如果符合正常电池片数据标准，则正品指示灯亮起，表示所测电池片正常，如果发现不符合正常电池片数据标准，则次品指示灯亮起，该电池片需要予以隔离；如果发现测试的数据特别异常，那么重测指示灯亮起，该电池片需要重新进入测试，以便进一步确定是正品还是次品；正品、次品的判断标准根据电池片的面积和规格有所不同，预先在测试工位机中予以设置；
[0015]5、分析控制处理:测试完该片电池片后，液压控制器控制针排上升，测试针远离电池片；根据测试数据，测试工位机械手将电池片自动分类到承载系统中的不同承载盒中；下一片电池进入测试；
[0016]6、测试完成:当所有的测试工作测试完毕后，关闭氙灯；做好针排、支撑腔等部位的卫生工作，并将测试工位机中的数据拷贝出进行分析，关闭测试控制系统，工作结束。
[0017]本发明的有益效果在于:⑴该测试控制系统能够针对电池片电性能主要数据进行测试，并与标准电池片数据进行对比，进行分类控制，便于及时挑选出正品、次品以及需要重新测试的电池片，便于控制电池片的质量，测试前方便挑选次品，从而减少了测试重复性；(2)该测试系统设置了温湿度和面积矫正模式，便于更加准确地测试电池片数据，避免因为环境温湿度导致的误差，也避免达不到所规定的电池面积，造成的测试错误，有效地避免地电池片电性能测试过程中的有害因素；(3)测试工位机采用独特的数据分析对比方法，能够针对测试过程中的数据进行分析处理，并能自动挑选优质电性能数据，并进行储存，而大量测试数据也可以通过数据拷贝出来进行分析；(4)该测试控制系统充分利用机械结构、计算机控制，实现需要测试时，电脑发出指令，机械部件执行，且控制信号明显，便于手动或者自动操作；(5)该测试控制系统，既适应于大批量数据测试，只需要加上传送带即可，也是用与单片，或者小批量电池片数据测试和分析，可以根据需要选择使用，并能根据需要更改分类方式，以便进一步对电池片进行分析，提高电池片工艺制造水平，控制电池片生产质量。该系统测试方便，自动化程度高，便于自动分类测试，也方便分类正品和次品，提高了测试效率。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本发明。
[0019]实施例
[0020]本实施例中的太阳能电池分类测试控制系统，包括灯源系统、测试系统、分类控制系统和承载系统，其中，灯源系统设置在测试系统上方位置，测试系统和分类控制系统集成在测试工位机中，承载系统设置在灯源系统下方位置，测试工位机设置在承载系统一侧的操作台上；测试系统上连接有测试工位机械手，测试工位机械手设置在承载系统上方位置；承载系统上设置有多个承载盒，用以承载不同的种类的电池片；测试系统中设置有数据采集模块、中央处理器和数据处理模块；分类控制系统中设置有分类软件和PLC控制系统，PLC控制系统上设置有信号线分别与承载系统和测试工位机械手相连接。
[0021]灯源系统包括灯罩，灯罩内部设置有模拟太阳光系统，模拟太阳光系统采用氙灯和多组透镜实现，氙灯设置在灯罩内部上方位置，多组透镜设置在灯罩内部下方位置；灯罩内部还设置有冷却系统，用以针对氙灯冷却，延长其使用寿命和改善其灯源的稳定性；氙灯安装位置的侧面还设置有氙灯控制器，用以控制氙灯的亮度和开启时间，氙灯控制器上设置有信号线与测试系统中的数据采集模块相连接；灯罩下部设置有遮挡玻璃片，用以遮挡粉尘，避免粉尘造成对测试的干扰。
[0022]承载系统包括电池片承载腔，电池片承载腔内部设置有导电板，导电板