CN103399246B - 一种电池片电性能自动检测及分类控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池片电性能自动检测及分类控制系统，属于电池片测试及分类技术领域。该测试系统包括灯源罩、测试机和支撑腔，灯源罩内设置有聚光筒，聚光筒内设置有氙灯腔和透镜，氙灯腔内安装有氙灯用来模拟太阳光；支撑腔是用来进行温度矫正及面积测试以及支撑电池片，测试针用以接触电池片主栅线传导电流和电压信号；测试机中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。该控制系统既适应于大批量数据测试，也是用于单片，或者小批量电池片数据测试和分析，并可以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。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池片电性能自动检测及分类控制系统，属于电池片测试及分类技术领域。
背景技术
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。我们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。
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技术说明如下：(1)切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片；(2)清洗：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除去30－50um；(3)制备绒面：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)磷扩散：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，结深一般为0.3－0.5um；(5)周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，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，制作减反射膜的材料有MgF2、SiO2、Al2O3、Si3N4、TiO2，Ta2O5等，工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法、溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等；(8)制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆、银浆印刷烧结等工艺，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
本发明的目的在于提供一种能够针对电池片进行电性能自动检测，并能进行根据电性能检测情况进行分类提醒，以此实现对电池片性能的全面把握并分类处理，以此满足电池片测试检测需要。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种电池片电性能自动检测机分类控制系统，包括灯源罩、测试机和支撑腔，其中，灯源罩设置在支撑腔正上方，测试机设置在支撑腔的一侧，各部件分别承担不同的功能：灯源罩内设置有聚光筒，聚光筒内设置有氙灯腔和透镜，氙灯腔内安装有氙灯用来模拟太阳光，透镜设置有多个，用来将氙灯光聚集，灯源罩侧面设置有电源接口，电源接口与氙灯腔相连，给氙灯供电，灯源罩内还设置有氙灯控制器，用来对氙灯的亮度、开启的时间间隔进行控制，以实现不同强度和时间间隔给电池片以模拟太阳光照，聚光筒底部还连接有玻璃板，用来对聚光筒进行封口，避免灰尘进入灯源罩和聚光筒，造成测试干扰；
支撑腔是用来进行温度矫正及面积测试以及支撑电池片，支撑腔顶部为平面结构，采用导电铜板制作，其内设置有温度探头，用以测试电池片测试时的温度，导电铜板上放置有电池片，电池片上方设置有针排，针排下设置有多根平行的测试针，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，针排支架上固定设置有连接杆，连接杆与液压筒相连接，可以受到液压筒内液压控制上下运动，从而实现针排的上升和下压运动；支撑腔内还设置有吸附腔、液压控制器、温度传感器和面积测试器，面积测试器采用红外扫描方式，用于测试电池片面积，测试所得的数据通过信号线传递给温度传感器并进一步传送给测试机；
测试机中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数据处理控制器、储存器，触摸屏用来显示数据集及进行交互输入，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，数据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，储存器则是用来储存数据；数据处理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。
该控制系统的操作过程如下：
1、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，接通电源，开启氙灯预热；
2、将电池片通过传送带送到测试铜板上，吸附腔电池片定位和吸附固定，通过面积测试器测试面积，通过探头测试温度，数据传递给温度传感器，所得的面积和温度数据传递给测试机中的储存器；
3、液压控制器控制液压筒中的连接杆向下，带动针排下压，测试针接触电池片主栅线传导电流和电压信号，测试结构传送给测试机中的储存器；
4、测试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度、面积数据进行计算分析，并与预先储存的数据进行对比判断，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，预先在测试机中予以设置；
5、测试完该片电池片后，液压控制器控制液压筒中的连接杆向上运动，带动针排上升，测试针远离电池片，电池片被传输离开测试铜板，下一电池片进入测试；
6、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，并将测试机中的数据拷贝出进行分析，关闭测试机，工作结束。
本发明的有益效果在于：
1、该测试系统能够针对电池片电性能主要数据进行测试，并与基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。
2、该测试系统设置了温度和面积矫正模式，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、该测试系统中，测试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、该自动检测及分类控制系统，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。
附图说明
图1是该发明实施例中控制系统的结构示意图。
图中标记说明，1、灯源罩；2、聚光筒；3、透镜；4、电源接口；5、氙灯腔；6、氙灯控制器；7、测试机；8、触摸屏；9、次品指示灯；10、正品指示灯；11、重测指示灯；12、针排支架；13、连接杆；14、液压筒；15、吸附腔；16、支撑腔；17、液压控制器；18、温度传感器；19、面积测试器；20、电池片；21、测试针；22、针排；23、玻璃板。
具体实施方式
为了进一步描述本发明，下面结合附图和实施例进一步阐述该发明的具体实施方式。
实施例
如图1所示的电池片电性能自动检测机分类控制系统，包括灯源罩1、测试机7和支撑腔16，其中，灯源罩1设置在支撑腔16正上方，测试机7设置在支撑腔16的一侧，各部件分别承担不同的功能：灯源罩1内设置有聚光筒2，聚光筒2内设置有氙灯腔5和透镜3，氙灯腔5内安装有氙灯用来模拟太阳光，透镜3设置有多个，用来将氙灯光聚集，灯源罩1侧面设置有电源接口4，电源接口4与氙灯腔5相连，给氙灯供电，灯源罩1内还设置有氙灯控制器6，用来对氙灯的亮度、开启的时间间隔进行控制，以实现不同强度和时间间隔给电池片以模拟太阳光照，聚光筒2底部还连接有玻璃板23，用来对聚光筒2进行封口，避免灰尘进入灯源罩1和聚光筒2，造成测试干扰；
支撑腔16是用来进行温度矫正及面积测试以及支撑电池片20的平台，支撑腔16顶部为平面结构，采用导电铜板制作，其内设置有温度探头，用以测试电池片测试时的温度，导电铜板上放置有电池片20，电池片20上方设置有针排22，针排22下设置有多根平行的测试针21，用以接触电池片20主栅线传导电流和电压信号，收集电流和电压的测试针21间隔分布，针排22一侧设置有针排支架12，用以支撑针排22，针排支架12上固定设置有连接杆13，连接杆13与液压筒14相连接，可以受到液压筒14内液压控制上下运动，从而实现针排22的上升和下压运动；支撑腔16内还设置有吸附腔15、液压控制器17、温度传感器18和面积测试器19，吸附腔15用来对电池片定位和吸附固定，液压控制器17用来控制液压筒14中的连接杆13下上运动的幅度和时间间隔；温度传感器18与温度探头相连接，用于收集所测试到的温度情况，面积测试器19采用红外扫描方式，用于测试电池片面积，测试所得的数据通过信号线传递给温度传感器18并进一步传送给测试机7；
测试机7中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，测试机7上设置有触摸屏8、次品指示灯9、正品指示灯10和重测指示灯11以及数据处理控制器、储存器，触摸屏8用来显示数据集及进行交互输入，次品指示灯9、正品指示灯10和重测指示灯11分别用来显示不同测试分类后的指示，以便对电池片20做进一步地处理，数据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，储存器则是用来储存数据；数据处理控制器上分别设置有信号线与氙灯控制器6、液压控制器。
Claims (1)
1.一种电池片电性能自动检测及分类控制系统，包括灯源罩、测试机和支撑腔，其特征在于：所述灯源罩设置在支撑腔正上方，所述测试机设置在支撑腔的一侧，各部件分别承担不同的功能：所述灯源罩内设置有聚光筒，所述聚光筒内设置有氙灯腔和透镜，所述氙灯腔内安装有氙灯用来模拟太阳光，所述透镜设置有多个，用来将氙灯光聚集，所述灯源罩侧面设置有电源接口，所述电源接口与氙灯腔相连，给氙灯供电，所述灯源罩内还设置有氙灯控制器，用来对氙灯的亮度、开启的时间间隔进行控制，以实现不同强度和时间间隔给电池片以模拟太阳光照，所述聚光筒底部还连接有玻璃板，用来对聚光筒进行封口，避免灰尘进入灯源罩和聚光筒，造成测试干扰；
所述支撑腔是用来进行温度矫正及面积测试以及支撑电池片，所述支撑腔顶部为平面结构，采用导电铜板制作，其内设置有温度探头，用以测试电池片测试时的温度，所述导电铜板上放置有电池片，所述电池片上方设置有针排，所述针排下设置有多根平行的测试针，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，所述针排一侧设置有针排支架，用以支撑针排，所述针排支架上固定设置有连接杆，所述连接杆与液压筒相连接，受到液压筒内液压控制上下运动，从而实现针排的上升和下压运动；所述支撑腔内还设置有吸附腔、液压控制器、温度传感器和面积测试器，所述面积测试器采用红外扫描方式，用于测试电池片面积，测试所得的数据通过信号线传递给温度传感器并进一步传送给测试机；
所述测试机中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，所述测试机上设置有触摸屏、次品指示灯、正品指示灯和重测指示灯以及数据处理控制器、储存器，所述触摸屏用来显示数据集及进行交互输入，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，所述数据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，所述储存器则是用来储存数据；所述数据处理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。
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