CN102621475A - 太阳能光伏电池检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏电池检测装置，包括铝合金壳体、控制模块以及支架，支架上设置有温度控制装置以及温度传感器，温度控制装置的上表面焊接层压一块标准太阳能电池片；所述温度控制装置的输入端与控制模块的输出端连接，控制模块的输入端连接温度传感器的输出端；控制模块还与测量电路连接，测量电路的输出端连接设置在壳体显示面上电压表和电流表。本发明利用廉价的单晶硅太阳能电池片代替昂贵的标准校正片应用于生产，能够在恒温状态下对被测太阳能光伏电池进行检测，不存在温度漂移现象，大大提高了检测结果的精确性。

Description

太阳能光伏电池检测装置
技术领域
本发明涉及太阳能电池检测领域，特别是一种用于测量太阳能电池片发电性能的检测装置。
背景技术
太阳能电池在工作时需要标准校正片作为标准计量工具来计量太阳能电池的实际工作效率，以标准校正片在相同光照度条件下的发电情况作为基准参数，以衡量被测量太阳能电池的发电范围与标准校正片之间的差距。现有的太阳能光伏电池标准校正片是采用非晶硅材料制作成的，具有成本高、使用繁琐、温度漂移大、需要定期校准等缺点，不利于广泛应用。单晶硅太阳能电池作为生产太阳能光伏组件的基础材料普遍存在于各个厂家，成本比较低廉。目前也有利用比较稳定的单晶硅太阳能电池作为标准片使用，但是该方式由于没有经过封装和温度控制，使得测量结果并且不十分准确。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是克服上述缺点，提供一种能够准确测量被测太阳能光伏电池发电性能，并能重复使用，不存在温度漂移现象的检测装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是。
一种太阳能光伏电池检测装置，包括铝合金壳体、以及封闭设置在铝合金壳体内的用于放置被测太阳能光伏电池的支架，支架上设置有温度控制装置以及温度传感器，温度控制装置的上表面焊接层压一块标准太阳能电池片；所述温度控制装置的输入端与设置在壳体内的控制模块的输出端连接，控制模块的输入端连接温度传感器的输出端；控制模块还与用于检测被测太阳能光伏电池性能的测量电路连接，测量电路的输出端连接设置在壳体显示面上电压表和电流表。
本发明所述标准太阳能电池片的改进在于：所述标准太阳能电池片的最上层设置有减反射玻璃，减反射玻璃的下表面成布纹状结构。
本发明所述温度控制装置的具体结构为：所述温度控制装置为由N型半导体和P型半导体组成的半导体热电偶、以及连接半导体热电偶的直流电源E；所述半导体热电偶紧密排列形成整体结构略大约标准太阳能电池片的正方形形状。
本发明所述温度控制装置的另一种结构为：所述温度控制装置为设置在支架上方的液体流通管道，液体流通管道中设置有循环泵，液体流通管道通过转换阀分别与设置在壳体外的冷却液储存装置和热源储存装置连通。
本发明的改进在于：所述壳体显示面上还设置有用于显示被测太阳能光伏电池温度的温度表。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步在于。
本发明利用廉价的单晶硅太阳能电池片代替昂贵的标准校正片应用于生产，能够在恒温状态下对被测太阳能光伏电池进行检测，不存在温度漂移现象，大大提高了检测结果的精确性。并且材料来源广泛，易于普及，成本低廉，再加上其在检测过程中损耗较低，因此重复利用率高，可广泛应用于任何条件的测量场所。本发明中标准电池片与温度控制装置之间采用焊接层压方式形成一个整体，最大限度地降低了彼此之间的线路损耗，保证了测量精度。标准太阳能电池片的最上层减反射玻璃的设置，能够提高对光源散射光线的接收能力，降低对入射光线的反射，最大效率地增加太阳能电池表面玻璃的透光性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为标准太阳能电池片的俯视图。
图3为半导体热电偶的工作原理图。
其中：1.铝合金壳体，2.电源接口，3.转换阀，4.标准太阳能电池片，5.控制模块，7.电压表，8.半导体热电偶，9.电流表，11.液体流通管道，12.温度表。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
一种太阳能光伏电池检测装置，其结构示意图如图1所示。包括铝合金壳体1以及封闭设置在壳体内的标准太阳能电池片4、支架、温度控制装置、温度传感器、测量电路和控制模块5，壳体的显示面上设置有温度表12、电流表9和电压表7。
支架用于放置标准太阳能电池片、温度控制装置以及温度传感器。标准太阳能电池片与温度控制装置焊接层压形成一个整体，标准太阳能电池片位于温度控制装置的上方，被测太阳能光伏电池检测时与标准太阳能电池片并列放置。温度传感器用于实时监测标准太阳能电池片的温度，并传输给控制模块，以控制温度控制装置对被测太阳能光伏电池加热或者冷却至标准温度。
标准太阳能电池片的最上层设置有减反射玻璃，减反射玻璃的表面呈布纹状结构，能够提高对散射光线的接收能力，降低对入射光线的反射，最大效率地发挥增加太阳能电池表面玻璃的透光性。标准太阳能电池片的核心是厚度为180微米的晶体硅材料电池片，为了保证电池片不氧化和破碎，首先在电池片上焊接好引线，按照由上而下的封装顺序，将减反射玻璃 、EVA胶膜、焊接好引线的电池片、EVA胶膜、保护背板5种材料放入热层压机进行加工，利用封装材料封装成太阳能电池组件，然后再镶嵌到铝合金壳体的上表面。
温度控制装置用于根据控制模块的指令对被测太能光伏电池进行恒温控制。本实施例中温度控制装置包括半导体热电偶8和直流电源，半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成，直流电源连接半导体热电偶，为半导体热电偶提供电源。半导体热电偶紧密排列形成整体结构略大约标准太阳能垫片的正方体形状。半导体热电偶的工作原理如图3所示，当半导体热电偶接通直流电源后，电流从N至P，温度下降并吸收热量，形成冷端；当电流从P至N，则温度上升并释放热量，形成热端。进一步使半导体热电偶的冷端和热端之间产生温差，从而实现对太阳能光伏电池检测装置的加热或者冷却。单独采用半导体热电偶作为温度控制装置，可以根据测温电路的测量，实现快速升温和降温，使温度迅速保持在恒定的数值内。
控制模块的输入端连接温度传感器的输出端，控制模块的输出端分别与测量电路和温度控制模块的输入端连接。测量电路的输出端连接设置在壳体显示面上电压表和电流表，测量电路用于检测被测太阳能光伏电池的性能，并通过电压表和电流表进行显示。
本实施例中温度控制装置采用铝合金材料铣削制成具有轨道式的正方形栅格体，尺寸略大于被测太阳能光伏电池的尺寸，将层压完成的标准太阳能电池片镶嵌于正方形栅格体内，使温度控制装置、标准太阳能电池片和铝合金外壳封装为一个整体。以提高本发明作为测试仪器的实用性，尽量减少测试仪器外露部件造成的使用过程中的不方便和错误判读的隐患。本发明的外观呈现一个铝合金盒子的形状，铝合金外壳的侧壁上设置有液体流通管道接口和电源接口2。
本实施例中被测太阳能光伏电池的温度设置为25℃±0.5℃。
本实施例的工作过程如下。
本发明工作时，将被测太阳能光伏电池放置和标准太阳能电池片并列放置，使被测太阳能光伏电池与标准太阳能电池片在同样的环境光线下进行测试。打开光源照射标准电池片，温度传感器实时监测被测太阳能光伏电池的温度。当温度低于25℃时，控制模块启动温度控制装置，对被测太阳能光伏电池进行加热至25℃，当温度高于25℃时，控制模块启动温度控制装置对被测太阳能光伏电池进行降温至25℃。当被测太阳能光伏电池的温度达到25℃时，控制模块启动测量电路对被测太阳能光伏电池的发电性能进行检测，并将测量结果传输给控制装置进行分析。控制装置分析时将测量结果与测量标准太阳能电池片测得的数值进行比较，得出被测太阳能光伏电池的数值，并将所计算所得的被测太阳能光伏电池的数值通过电压表和电流表进行显示，使被测太阳能光伏电池的发电性能得到直观的显示。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：所述温度控制装置为设置在支架上方的液体流通管道，液体流通管道中设置有循环泵，液体流通管道通过转换阀3分别与设置在壳体外的冷却液储存装置和热源储存装置连通。当被测太阳能光伏电池需要加热时，控制装置控制转换阀的方向，使液体流通管道与热源储存装置连通；当被测太阳能光伏电池需要冷却时，控制装置控制转换阀的方向，使液体流通管道与冷却源储存装置连通。采用分别与热源或冷却源连通的液体流通管道作为温度控制装置，不仅能够有效冷却被测太阳能光伏电池在测试工作中产生大量的热量，液体流通管道作为加热和冷却装置，是在有冷却源或者加热源管路条件下进行的，因此也能够对被测太阳能光伏电池进行加热，功率较大。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：所述温度控制装置包括交替设置的半导体热电偶和与冷却源存储装置连通的液体流通管道。

Claims (5)

1.一种太阳能光伏电池检测装置，其特征在于：包括铝合金壳体（1）、以及封闭设置在铝合金壳体内的用于放置被测太阳能光伏电池的支架，支架上设置有温度控制装置以及温度传感器，温度控制装置的上表面焊接层压一块标准太阳能电池片（4）；所述温度控制装置的输入端与设置在壳体内的控制模块（5）的输出端连接，控制模块（5）的输入端连接温度传感器（3）的输出端；控制模块（5）还与用于检测被测太阳能光伏电池性能的测量电路连接，测量电路的输出端连接设置在壳体显示面上电压表（7）和电流表（9）。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏电池检测装置，其特征在于：所述标准太阳能电池片的最上层设置有减反射玻璃，减反射玻璃的下表面成布纹状结构。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏电池检测装置，其特征在于：所述温度控制装置为由N型半导体和P型半导体组成的半导体热电偶（8）、以及连接半导体热电偶的直流电源E；所述半导体热电偶紧密排列形成整体结构略大约标准太阳能电池片的正方形形状。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏电池检测装置，其特征在于：所述温度控制装置为设置在支架上方的液体流通管道（11），液体流通管道中设置有循环泵，液体流通管道通过转换阀分别与设置在壳体外的冷却液储存装置和热源储存装置连通。
5.根据权利要求1至4任一项所述的太阳能光伏电池检测装置，其特征在于：所述壳体显示面上还设置有用于显示被测太阳能光伏电池温度的温度表（12）。
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