CN102830364A - 一种双面发电太阳能电池的测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种双面发电太阳能电池的测量方法，包括测试系统与双面发电太阳能电池，所述测试系统包括第一探针和第二探针；所述双面发电太阳能电池包括受光面与非受光面；该方法包括：将所述受光面与所述第一探针欧姆接触；将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。本申请所提供的双面发电太阳能电池的测量方法中，在保证所述双面发电太阳能电池与所述测试系统良好接触的基础上，将所述双面发电太阳能电池的非受光面置于黑暗环境中，从而避免了由于所述双面发电太阳能电池的非受光面也接收到一定的光照射，而对所述双面发电太阳能电池的电参数性能带来的影响，进而提高了所述双面发电太阳能电池的电参数测量的准确性。

Description

一种双面发电太阳能电池的测量方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种双面发电太阳能电池的测量方法。

背景技术

太阳能电池由于其光生伏特效应，可以将清洁、绿色、可再生的太阳能转化成电能而为人们服务，成为了人们的研究热点。但目前为止，由于太阳能电池的转化效率低下，对太阳能的利用率较低，导致其使用成本远远高于普通电价。

为了制备高性能的太阳能电池，一方面人们不断通过各种方法提高太阳能电池的光电转换效率，另一方面人们开发了双面发电太阳能电池。双面发电太阳能电池使用透光更好的硼或磷等扩散背场，替代传统的铝背场结构，不但可以解决传统单面发电太阳能电池，因铝、硅的热膨胀系数不同，而导致的太阳能电池弯曲的问题，而且还由于其可以双面受光的特性，增加了太阳能电池单位面积的输出功率，降低了单位质量的太阳能电池的发电成本。根据相关文献可知，双面发电太阳能电池一天内的发电功率比单面发电太阳能电池可以提高30%。

众所周知，太阳能电池的电参数测量是太阳能电池制造过程中的重要环节，用以衡量太阳能电池性能的优劣。然而，现有技术中双面发电太阳能电池的电参数测量方法准确性较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种双面发电太阳能电池的测量方法，能够提高所述双面发电太阳能电池的电参数测量方法的准确性。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种双面发电太阳能电池的测量方法，包括测试系统与双面发电太阳能电池，所述测试系统包括第一探针和第二探针；所述双面发电太阳能电池包括受光面与非受光面；该方法包括：将所述受光面与所述第一探针欧姆接触；将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

优选的，所述测试系统还包括测试台，所述测试台的台面能够与所述非受光面完全贴合。

优选的，所述测试台的台面反射率小。

优选的，将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触包括：将所述第二探针整合到所述测试台中；将所述非受光面与所述测试台的台面完全贴合，使所述非受光面处于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

优选的，所述测试系统还包括半封闭黑箱，所述半封闭黑箱的上表面具有开口，且所述开口的尺寸与所述双面发电太阳能电池的尺寸相吻合。

优选的，所述半封闭黑箱内设置有固定所述第二探针的固定装置。

优选的，将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触包括：将所述第二探针固定在所述固定装置上；将所述双面发电太阳能电池放置在所述半封闭黑箱的开口处，使所述双面发电太阳能电池的非受光面处于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

优选的，所述第一探针固定在探针支架上。

优选的，所述双面发电太阳能电池的测试条件为标准测试条件。

优选的，所述标准测试条件为：大气质量AM1.5；温度25℃；所述双面发电太阳能电池受光面接收到的太阳光辐照度为1000W/m²。

与现有技术相比，本发明所提供的双面发电太阳能电池的测量方法中，在保证所述双面发电太阳能电池与所述测试系统良好接触的基础上，将所述双面发电太阳能电池的非受光面置于黑暗环境中，从而避免了由于所述双面发电太阳能电池的非受光面也接收到一定的光照射，而对所述双面发电太阳能电池的电参数性能带来的影响，进而提高了所述双面发电太阳能电池的电参数测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一所提供的双面发电太阳能电池的测试方法的装置示意图；

图2为本发明实施例一所提供的双面发电太阳能电池的测试方法中测试台与第二探针的结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的双面发电太阳能电池的测试方法的装置示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中双面发电太阳能电池的电参数测量方法，准确性较差。

发明人研究发现，这是由于现有技术中双面发电太阳能电池的电参数测量方法，主要是沿用常规P型单晶硅太阳能电池的测试方法，将被测太阳能电池片水平放置，在标准测试条件下，使太阳能电池处在光电转换的工作状态，使用与测试仪器相连的探针与太阳能电池上下电极保持欧姆接触，得到太阳能电池受光面的电流、电压等电参数。

但是，在常规P型单晶硅太阳能电池中，由于非受光面完全被金属电极覆盖，所以测试过程中测试系统对太阳能电池非受光面的影响可以忽略，这种测试方法可以很好的测量传统的单面发电太阳能电池的电参数。而双面发电太阳能电池的背面（即非受光面）电极采用与正面（即受光面）电极类似的开放背电极结构，因此，当所述双面发电太阳能电池的受光面受到太阳光线照射时，所述双面发电太阳能电池的非受光面也会吸收一部分散射和反射的太阳光线，从而增加进入所述双面发电太阳能电池内部的光线。

而上述测量方法中的测试条件是保证所述受光面接收到的太阳光辐射度满足一定要求，从而使得在利用上述测量方法，测量所述双面发电太阳能电池的电参数时，所述双面发电太阳能电池表面所接收到的太阳光辐射度，要大于所述测试条件下，所述双面发电太阳能电池接收太阳光辐射度的规定值。

尽管所述双面发电太阳能电池的非受光面也吸收一定的光线，不会影响所述双面发电太阳能电池的转换效率，但是通过散射和反射进入所述双面发电太阳能电池非受光面的太阳光线，会增加所述双面发电太阳能电池的输出功率。因此，利用上述测量方法测量所述双面发电太阳能电池的电参数，会导致所述双面发电太阳能电池的电参数测量值的准确性较差。

基于上述研究的基础上，本发明提供了一种双面发电太阳能电池的测量方法，包括测试系统与双面发电太阳能电池，所述测试系统包括第一探针和第二探针；所述双面发电太阳能电池包括受光面与非受光面；具体测量时，将所述受光面与所述第一探针欧姆接触；同时将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

由此可知，本发明所提供的双面发电太阳能电池的测量方法中，在通过将所述双面发电太阳能电池的受光面、非受光面分别与所述第一探针、第二探针欧姆接触，保证所述双面发电太阳能电池与所述测试系统良好接触的基础上，将所述双面发电太阳能电池的非受光面置于黑暗环境中，从而避免了由于所述双面发电太阳能电池的非受光面也接受到一定的光照射，而对所述双面发电太阳能电池的电参数性能带来的影响，进而提高了所述双面发电太阳能电池的电参数测量的准确性。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一：

如图1所示，本发明实施例提供了一种双面发电太阳能电池的测量方法，包括测试系统与双面发电太阳能电池105，所述测试系统包括第一探针101和第二探针102；所述双面发电太阳能电池105包括受光面与非受光面；具体测量时，将所述受光面与所述第一探针101欧姆接触；同时将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针102欧姆接触。在本发明实施例中，所述测试系统还包括测试台103和测试仪器106，其中，所述测试台103的台面平整性较好、反射率较小，且所述第二探针102整合到所述测试台103中，与所述测试台103为一体结构，如图2所示；所述测试仪器106与所述第一探针101、第二探针102电连接。

首先，选择晶面为（1,0,0），厚度为180μm的P型单晶硅片，然后将所述P型单晶硅片经清洗、制绒、扩散发射极、扩散背场、边缘刻蚀、激光打孔等步骤，在所述P型单晶硅片的上下表面形成氮化硅薄膜。其中，位于所述P型单晶硅片上表面的氮化硅薄膜厚度为90nm，相应的折射率为2.2；位于所述P型单晶硅片下表面的氮化硅薄膜厚度为80nm，相应的折射率为2.1。最后，再采用丝网印刷的方法，在所述P型单晶硅片的上、下表面形成电极结构，并烧结，制程双面发电太阳能电池105。

需要说明的是，本发明实施例所提供的双面发电太阳能电池的测量方法，并不仅适用于晶面为（1,0,0），厚度为180μm的P型单晶硅片，而是适用于所有双面发电太阳能电池，本发明实施例只是以所述双面发电太阳能电池为晶面为（1,0,0），厚度为180μm的P型单晶硅片为例，对本发明实施例所提供的双面发电太阳能电池的测量方法进行详细介绍，但本发明对比并不做限定。而且所述双面发电太阳能电池的具体制程，已为本领域技术人员所熟知，这里就不再一一赘述。

将所述双面发电太阳能电池105置于大气质量为AM1.5，温度25℃，且所述双面发电太阳能电池105受光面接收到的太阳光辐照度为1000W/m²的标准测试条件下。然后将制作完成的双面发电太阳能电池105非受光面朝向所述测试台103，水平放置在所述测试台103的台面上。

由于所述测试台103的台面能够与所述双面发电太阳能电池105的非受光面完全贴合，因此，将制作完成的双面发电太阳能电池105非受光面朝向所述测试台103，水平放置在所述测试台103的台面上，能够保证所述双面发电太阳能电池105的非受光面处于黑暗环境中。又由于所述测试台103与所述第二探针102为一体结构，其中，所述第二探针102可向上探出，从而可以使所述第二探针102与所述双面发电太阳能电池105非受光面的主栅线接触点保持良好接触，使得所述双面发电太阳能电池105的非受光面与所述第二探针102欧姆接触。

再将所述第一探针101固定在探针支架104上，且所述第一探针101可以向下探出，从而可以在测试过程中，使所述双面发电太阳能电池105的受光面与所述第一探针101保持良好的欧姆接触，进而使所述双面发电太阳能电池105的受光面与所述第一探针101保持欧姆接触。

需要说明的是，所述第一探针101与固定所述第一探针101的探针支架104，在所述双面发电太阳能电池105的受光面上所形成的投影应尽可能的小，从而减弱所述第一探针101与固定所述第一探针101的探针支架104的投影对所述受光面接收辐照度所带来的影响，使所述双面发电太阳能电池105的测试条件尽可能的接近标准测试条件。

将所述双面发电太阳能电池105、所述第一探针101、第二探针102分别放置好以后，打开所述测试仪器106，对所述双面发电太阳能电池105的各项电参数进行测量。

由上可知，本发明所提供的双面发电太阳能电池的测量方法中，在通过将所述双面发电太阳能电池105的受光面、非受光面分别与所述第一探针101、第二探针102欧姆接触，保证所述双面发电太阳能电池105与所述测试系统良好接触的基础上，通过使所述双面发电太阳能电池105的非受光面与所述测试台103的台面完全贴合，将所述双面发电太阳能电池105的非受光面置于黑暗环境中，从而避免了由于所述双面发电太阳能电池105的非受光面也接受到一定的光照射，而对所述双面发电太阳能电池105的电参数性能带来的影响，进而提高了所述双面发电太阳能电池105的电参数测量的准确性。

实施例二：

如图2所示，本发明实施例提供了一种双面发电太阳能电池的测量方法，，包括测试系统与双面发电太阳能电池205，所述测试系统包括第一探针201和第二探针202；所述双面发电太阳能电池205包括受光面与非受光面；具体测量时，将所述受光面与所述第一探针201欧姆接触；同时将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针202欧姆接触。在本发明实施例中，所述测试系统还包括半封闭黑箱203和测试仪器206。其中，所述半封闭黑箱203的上表面具有开口，且所述开口的尺寸与所述双面发电太阳能电池205的尺寸相吻合；所述测试仪器206与所述第一探针201、第二探针202电连接。

需要说明的是，所述半封闭黑箱203内还设置有固定所述第二探针202的固定装置207，所述固定装置207可以为探针支架，也可以为其他固定装置，只要能够将所述第二探针202固定在所述半封闭黑箱203内，且与所述双面发电太阳能电池205的非受光面的主栅线接触点保持欧姆接触即可，本发明对此并不做限定。

将待测试的双面发电太阳能电池205置于大气质量为AM1.5，温度25℃，且所述双面发电太阳能电池205受光面接收到的太阳光辐照度为1000W/m²的标准测试条件下。然后，先将所述第二探针202固定在位于所述半封闭黑箱203中的固定装置207上，再将所述双面发电太阳能电池205非受光面朝向所述半封闭黑箱203，放置在所述半封闭黑箱203的开口处。由于所述半封闭黑箱203的开口尺寸与所述双面发电太阳能电池205相吻合，因此，将所述双面发电太阳能电池205非受光面朝向所述半封闭黑箱203，放置在所述半封闭黑箱203的开口处后，可以使所述半封闭黑箱203完全封闭，从而能够保证所述双面发电太阳能电池205的非受光面和第二探针202完全处于黑暗环境中，且使所述第二探针202与所述双面发电太阳能电池205非受光面的主栅线接触点保持良好接触，进而使得所述双面发电太阳能电池205的非受光面与所述第二探针202欧姆接触。

最后，将所述第一探针201固定在探针支架204上，且所述第一探针201可以向下探出，从而可以在测试过程中，使所述双面发电太阳能电池205的受光面与所述第一探针201保持良好的欧姆接触，进而使所述双面发电太阳能电池205的受光面与所述第一探针201保持欧姆接触。

需要说明的是，所述第一探针201与固定所述第一探针201的探针支架204，在所述双面发电太阳能电池205的受光面上所形成的投影应尽可能的小，从而减弱所述第一探针201与固定所述第一探针201的探针支架204的投影对所述受光面接收辐照度所带来的影响，使所述双面发电太阳能电池205的测试条件尽可能的接近标准测试条件。

将所述双面发电太阳能电池205、所述第一探针201、第二探针202分别放置好以后，打开所述测试仪器206，对所述双面发电太阳能电池205的各项电参数进行测量。

由上可知，本发明实施例所提供的双面发电太阳能电池的测量方法中，在通过将所述双面发电太阳能电池205的受光面、非受光面分别与所述第一探针201、第二探针202欧姆接触，保证所述双面发电太阳能电池205与所述测试系统良好接触的基础上，通过将所述双面发电太阳能电池205放置在半封闭黑箱203上，使所述双面发电太阳能电池205的非受光面置于黑暗环境中，从而避免了由于所述双面发电太阳能电池205的非受光面也接受到一定的光照射，而对所述双面发电太阳能电池205的电参数性能带来的影响，进而提高了所述双面发电太阳能电池205的电参数测量的准确性。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双面发电太阳能电池的测量方法，包括测试系统与双面发电太阳能电池，所述测试系统包括第一探针和第二探针；所述双面发电太阳能电池包括受光面与非受光面；其特征在于，该方法包括：

将所述受光面与所述第一探针欧姆接触；

将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测试系统还包括测试台，所述测试台的台面能够与所述非受光面完全贴合。

3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述测试台的台面反射率小。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触包括：

将所述第二探针整合到所述测试台中；

将所述非受光面与所述测试台的台面完全贴合，使所述非受光面处于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测试系统还包括半封闭黑箱，所述半封闭黑箱的上表面具有开口，且所述开口的尺寸与所述双面发电太阳能电池的尺寸相吻合。

6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于，所述半封闭黑箱内设置有固定所述第二探针的固定装置。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，将所述非受光面置于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触包括：

将所述第二探针固定在所述固定装置上；

将所述双面发电太阳能电池放置在所述半封闭黑箱的开口处，使所述双面发电太阳能电池的非受光面处于黑暗环境中，且与所述第二探针欧姆接触。

8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述第一探针固定在探针支架上。

9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述双面发电太阳能电池的测试条件为标准测试条件。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述标准测试条件为：

大气质量AM1.5；温度25℃；

所述双面发电太阳能电池受光面接收到的太阳光辐照度为1000W/m²。

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