CN101696991A - 一种探针接触电阻的检测方法及其检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种探针接触电阻的检测方法及其及检测装置，所述检测装置包括变阻模块、分压模块、第一测试电极、第二测试电极、电源和开关，所述变阻模块和分压模块串联，第一测试电极和第二测试电极分别连接于分压模块的两端；所述变阻模块具有至少3个可变的电阻值。本发明可以准确的测定测试装置的探针接触电阻，从而保证了测试装置的测量性能，为其精确测定打下了基础。

Description

一种探针接触电阻的检测方法及其检测装置

技术领域

本发明涉及一种接触电阻的检测方法及其检测装置，具体涉及一种探针接触电阻的检测方法及其检测装置。

背景技术

近年来，随着地球环境的污染和大气环境的恶化，太阳能电池作为一种新型无污染、可再生能源登上了历史舞台。目前广泛应用于制造太阳能电池的主要材料是半导体硅材料，而且其制造工艺也很成熟，一般的制造流程为：表面清洗及结构化、扩散、清洗刻蚀去边、镀减反射膜、丝网印刷烧结、测试。其中，测试的主要目的是测试太阳能电池的光电转换效率，主要的测试项目包括开路电压、短路电流、填充因子、接触电阻、并联电阻等电性能参数。

现有的太阳能电池片测试装置主要包括上、下两个镀金探针；使用时，采用上、下镀金探针夹住电池片两面的电极进行测量，采用镀金探针是为了尽量减少其接触电阻对填充因子的影响。

然而，由于探针是镀金结构，所以其寿命有限，在测试过程中由于镀金结构层的磨平或损坏、探针头的微小弯曲等而导致探针与电池片表面的接触变差，造成探针与电池片电极之间的接触电阻变大，从而对电池片填充因子的测量造成较大影响或直接造成电池片的暗裂或损坏，而此影响在正常测试过程中不易察觉。

针对上述问题，现有的方法是利用太阳能电池片标准片来进行检测，然而，标准片本身就具有易损坏、光衰、重复性与再现性较差的特点，因而在实际应用中难以获得准确的测量值，无法保证太阳能电池片测试装置的测量性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种探针接触电阻的检测方法及其检测装置，以准确测量测试装置的探针接触电阻，保证测试装置的测量性能。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种探针接触电阻的检测装置，包括检测板和设于检测板上的检测电路，所述检测板的正反面均设有与待测探针配合的电极；所述检测电路包括变阻模块、分压模块、第一测试电极、第二测试电极、电源和开关，所述变阻模块和分压模块串联，所述第一测试电极和第二测试电极连接于分压模块的两端，并与检测板正反面的电极连接；所述变阻模块可控的提供至少3个电阻值。

上文中，所述检测板正反面的电极应当与被测器件(如太阳能电池片)的检测电极的布置相同，并与测试装置的探针配合；相当于一块重复性好的标准太阳能电池片。所述变阻模块可以是含有几个不可变电阻及其开关组成串并联电路；所述第一、二测试电极可以均是具有一定长度与硬度的铜布线电极；所述电源为一个输出特性很稳定的电源，不因长时间使用而出现电压、电流降低等异常情况；本发明通过改变至少3次变阻模块的电阻大小，得到不同的输出电压与电流，通过计算即可得到测试装置探针接触电阻的大小。

本发明同时请求保护一种探针接触电阻的检测方法，包括如下步骤：

(1)将检测板的正反面电极与探针结合在一起；

(2)将权利要求1所述的检测装置的第一测试电极和第二测试电极连接于探针的两端，然后设定变阻模块的电阻为R1，测量电路的电流和分压模块两端的电压，得到I1和V1；

(3)依次改变变阻模块的电阻值，分别测定各电阻值下的电流和电压；

最后由上述测定值，根据电压、电流和电阻的物理关系式，求得该探针接触电阻。

上文中，所述电压、电流和电阻的物理关系式，主要是指常用的分压关系式R2/R1＝V2/V-V2，以及欧姆定律U＝IR。

以变阻模块具有3个可变的电阻值为例，先设定变阻模块的电阻大小为R11，用测试装置测试一次，记录测试得到的电压V1、电流I1等相关电性能参数数值；根据电压分配规律，可得到如下公式：

R2/(R11+R2+Rr)＝(V1-V)/Vcc    (1)

其中：V为测试出的电压值与实际电压值之间的差值；

根据V＝I×R得到如下公式：

Vcc＝(I1-I)×(R11+Rs+Rr)    (2)

其中：I为测试出的电流值与实际电流值之间的差值，Rs为探针接触电阻，Rr为电源内阻；

然后，保持该装置不动，更改变阻模块的电阻大小为R12，用测试装置测试一次，记录当前测试得到的电压V2、电流I2等相关电性能参数数值，则：

R2/(R12+R2+Rr)＝(V2-V)/Vcc    (3)

Vcc＝(I2-I)×(R12+Rs+Rr)      (4)

保持该装置不动，再次更改变阻模块的电阻大小为R13，用测试装置测试一次，记录当前测试得到的电压V3、电流I3等相关电性能参数数值，则：

R2/(R13+R2+Rr)＝(V3-V)/Vcc    (5)

Vcc＝(I3-I)×(R13+Rs+Rr)      (6)

最后，根据上述测得的电压V1、V2、V3、电流I1、I2、I3等电性能参数的数值，再结合上述公式1～6，可计算得到测试装置的探针接触电阻Rs大小，计算的结果会有两个，一正一负，由于接触电阻不可能有负值出现，所以最后的结果取正值为准。

由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明的检测装置可以准确的测定太阳能电池片测试装置的探针接触电阻，相当于提供了一块重复性好的标准太阳能电池片，通过随时测定太阳能电池片测试装置的探针接触电阻，可以调整计算得到太阳能电池片的电性能参数，从而保证了其测量性能，得到精确的测量值。

2.本发明的检测装置结构简单、易于制备，具有良好的应用前景。

3.本发明的检测方法易于操作，精确度高，适于推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例一的工作示意图；

图2是本发明实施例一中检测电路的电路图；

图3是本发明实施例一的结构示意图。

其中：1、第一测试电极；2、第二测试电极。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

参见附图1～3所示，在一太阳能电池片测试装置上测试，测试过程如下：如图1所示，将测试结构放置在太阳能电池片测试装置的探针之间，并使第一测试电极1与太阳能电池片测试装置下排探针相接触，第二测试电极2与上排探针相接触；

然后设定测试结构的变阻模块R1电阻大小为R11，用太阳能电池片测试装置测试一次，记录测试得到的电压V1、电流I1等相关电性能参数数值；连续测定10次，取平均值，得到V1为0.3644V、电流I1为0.7010A；

保持该装置不动，更改测试结构的变阻模块R1的电阻大小为R12，用太阳能电池片测试装置测试一次，记录当前测试得到的电压V2、电流I2等相关电性能参数数值；连续测定10次，取平均值，得到V2为0.4928V、电流I2为1.2076A；

保持该装置不动，再次更改测试结构的变阻模块R1的电阻大小为R13，用太阳能电池片测试装置测试一次，记录当前测试得到的电压V3、电流I3等相关电性能参数数值；连续测定10次，取平均值，得到V3为0.4346V、电流I3为1.1075A；

根据上述步骤得到的电压V1、V2、V3、电流I1、I2、I3等电性能参数的数值，代入方程组可计算得到测试装置探针的接触电阻Rs大小，分别为0.0046欧姆和-2.5344欧姆，由于接触电阻不可能有负值出现，故此实例测算得到的测试装置接触电阻为0.0046欧姆。

实施例二

在一太阳能电池片测试装置上测试，测试过程如下：将测试结构放置在太阳能电池片测试装置的探针之间，并使第一测试电极与太阳能电池片测试装置下排探针相接触，第二测试电极与上排探针相接触；

然后设定测试结构的变阻模块R1电阻大小为R11，用太阳能电池片测试装置测试一次，记录测试得到的电压V1、电流I1等相关电性能参数数值；连续测定10次，取平均值，得到V1为0.3447V、电流I1为0.6365A；

保持该装置不动，更改测试结构的变阻模块R1的电阻大小为R12，用太阳能电池片测试装置测试一次，记录当前测试得到的电压V2、电流I2等相关电性能参数数值；连续测定10次，取平均值，得到V2为0.4653V、电流I2为1.0933A；

保持该装置不动，再次更改测试结构的变阻模块R1的电阻大小为R13，用太阳能电池片测试装置测试一次，记录当前测试得到的电压V3、电流I3等相关电性能参数数值；连续测定10次，取平均值，得到V3为0.4109V、电流I3为1.0494A；

根据上述步骤得到的电压V1、V2、V3、电流I1、I2、I3等电性能参数的数值，代入方程组可计算得到测试装置探针的接触电阻Rs大小，分别为0.0151欧姆和-2.6504欧姆，由于接触电阻不可能有负值出现，故此实例测算得到的测试装置接触电阻为0.0151欧姆。

Claims (2)

1.一种探针接触电阻的检测装置，其特征在于：包括检测板和设于检测板上的检测电路，所述检测板的正反面均设有与待测探针配合的电极；所述检测电路包括变阻模块、分压模块、第一测试电极(1)、第二测试电极(2)、电源和开关，所述变阻模块和分压模块串联，所述第一测试电极(1)和第二测试电极(2)连接于分压模块的两端，并与检测板正反面的电极连接；所述变阻模块可控的提供至少3个电阻值。

2.一种探针接触电阻的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将检测板的正反面电极与探针结合在一起；

(2)将权利要求1所述的检测装置的第一测试电极和第二测试电极连接于探针的两端，然后设定变阻模块的电阻为R1，测量电路的电流和分压模块两端的电压，得到I1和V1；

(3)依次改变变阻模块的电阻值，分别测定各电阻值下的电流和电压；

最后由上述测定值，根据电压、电流和电阻的物理关系式，求得该探针接触电阻。

Images