CN104459227A - 一种太阳能电池测试夹具 - Google Patents

Abstract

本发明的一种太阳能电池测试夹具，包括：底座；固定于所述底座上的支撑柱；由所述支撑柱支撑且水平地保持太阳能电池的电池插槽；和可活动地设置于插入所述电池插槽中的所述太阳能电池的下方的探针。本发明能够保证电池被光源垂直照射，且减小对电池电极的划损。

Description

一种太阳能电池测试夹具

技术领域

本发明属于太阳能电池测试装置技术领域，尤其涉及一种用于对太阳能电池进行电学及光电性能进行测试的太阳能电池测试夹具。

背景技术

太阳能由于其绿色无污染，环境友好等诸多优点，成为21世纪最重要的可持续能源之一。太阳能电池是将太阳能转换为电能的装置，是目前针对太阳能利用的最主要途径。从传统的硅基太阳能电池，发展到薄膜太阳能电池，以及染料敏化太阳能电池，人类对于光伏转换器件的研究，取得了巨大的发展。近几年来，新型钙钛矿太阳能电池取得了突飞猛进的发展。在短短不到五年的时间内，其能量转换效率从最初的3.8%，提升至近20%。其与传统太阳能电池相比，在生产工艺和成本等方面，都具有极大的优势，成为极有可能大规模生产、付诸应用的一类新型太阳能电池。

在太阳能电池研究过程当中，对其性能，尤其是电学性能和光电转换效率的测试表征，是最常用到的表征手段之一。因此，测试夹具的设计结构对太阳能电池测试结果的准确性、更换样品的便捷性、夹具对样品的损伤以及夹具的功能扩展性等方面，都有着重要的影响。

然而，目前太阳能电池测试时，主要采用“鳄鱼夹”夹持的方式将电池电极与测试系统相连接。“鳄鱼夹”不仅会对电池的电极造成划伤，而且也难确保电池的水平状况，不易保证电池测试时与光源保持垂直。不仅如此，由于这种“夹持式”测试方法，要求在制备电池时要将电极引至电池的两端，这就为电池结构的设计增加了限制。

发明内容

本发明旨在克服现有太阳能电池测试夹具的性能缺陷，本发明提供了一种太阳能电池测试夹具，能够保证电池被光源垂直照射，且减小对电池电极的划损。

本发明的太阳能电池测试夹具，包括：底座；固定于所述底座上的支撑柱；由所述支撑柱支撑且水平地保持太阳能电池的电池插槽；和可活动地设置于插入所述电池插槽中的所述太阳能电池的下方的探针。

根据本发明，使用本夹具对太阳能电池测试时，可保证电池被光源垂直照射，且减小对电池电极的划损；在制备电池时不再需要将电极引至电池两端，通过可活动的探针，可满足不同电极位置电池的测试需求，电极可处在导电玻璃衬底上的任何位置。且在同一衬底上可制备多个电池，只需增加探针数量，即可实现同时采集多个电池测试数据的功能。

又，在本发明中，也可以，所述探针安装于位于所述太阳能电池的下方的探针槽中，所述探针槽通过悬臂固定于所述电池插槽。

根据本发明，通过将探针安装于位于太阳能电池的下方的探针槽中，可有效地将探针设置于太阳能电池的下方。

又，在本发明中，也可以，所述悬臂可滑动地固定于所述电池插槽。

根据本发明，探针槽经由悬臂例如通过滑轨等可滑动地固定于所述电池插槽，可有利于安装于探针槽中的探针的活动。

又，在本发明中，也可以，所述电池插槽的与电池插入端相反的一端与固定于所述支撑柱的旋转轴可旋转地连接。

根据本发明，电池插槽的与电池插入端相反的一端与固定于支撑柱的旋转轴可旋转地连接，可使电池插槽绕旋转轴旋转。

又，在本发明中，也可以，还包括设置于所述电池插槽上的水平仪。

根据本发明，电池插槽上还可安装水平仪，用以检测电池插槽的水平情况。

又，在本发明中，也可以，还包括用于调节所述电池插槽与水平面角度的调整单元。

根据本发明，通过该调整单元可调节电池插槽与水平面角度，从而保持插入于电池插槽中的太阳能电池水平以保证电池被光源垂直照射。

该调整单元例如可以设置成底座四脚为可调式升降底足。

又，在本发明中，也可以，所述探针包括能够固定在所述探针槽中的套管、通过弹簧固定于所述套管内的能够拉伸的探针杆、与所述探针杆相连且梢端抵接于所述太阳能电池的探针头。

根据本发明，探针插入探针槽后，套管与插槽固定连接，通过拉伸探针杆尾部可以满足调整探针头高度的功能。

又，在本发明中，也可以，所述探针槽和所述套管由绝缘体材质制成，所述探针杆由良导体材质制成，且所述探针头镀金。

本发明的有益效果：

1. 通过探针式测试方式，克服了在测试过程中鳄鱼夹对电池电极的划损；

2. 通过插槽式的电池固定方式，并结合可调式底足，可满足测试时电池被光源垂直照射的需求，减小测试的系统误差；

3. 所述探针槽上还可安装多个探针，满足同时测试多个电池的需求。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施形态的太阳能电池测试夹具的结构示意图；

图2示出了根据本发明一个实施形态的太阳能电池测试夹具中的探针的结构示意图；

图3示出了根据本发明一个实施形态的太阳能电池测试夹具中各部件间连接方法示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的和技术方案得到更加清楚明晰的阐述，下面将结合附图和实施例，对本发明的技术方案和具体的操作过程作详细的描述。但实施例仅用于对本发明进行解释，并不用于对本发明的限制。

本发明针对现有测试夹具的不足，提供一种新型探针式太阳能电池的测试夹具，旨在解决采用“鳄鱼夹”夹持方式对电池电极的划损，以及测试过程中由于电池与入射光线不垂直引起的测试误差等问题。

本发明的太阳能电池测试夹具，包括：底座；固定于所述底座上的支撑柱；由所述支撑柱支撑且水平地保持太阳能电池的电池插槽；和可活动地设置于插入所述电池插槽中的所述太阳能电池的下方的探针。

图1至图3示出了根据本发明的一个实施形态的太阳能电池测试夹具。在图1中以电池插槽的电池插入端为前方，与电池插入端相反的一端为后方。

如图1所示，本发明的探针式太阳能电池测试夹具，包括：测试探针、夹具底座5、电池插槽2以及在夹具底座5和电池插槽2之间用于固定支撑电池插槽2的插槽前、后支撑柱4、9。

该探针式太阳能电池测试夹具中，电池插槽2左右两端装有滑轨式探针槽悬臂1。探针槽悬臂1上装有多孔位的探针槽3，用以安装测试探针。探针槽3与探针槽悬臂1之间通过柱-孔连接（例如参加图3）。

又，还参照图1，电池插槽2后端设有轴承7，可与水平的旋转轴8连接，满足电池插槽2绕其后端安装的水平旋转轴8旋转的功能。在电池插槽2上还可安装水平仪6，用以检测电池插槽2的水平情况。又，夹具底座5四脚为可调式升降底足。

此外，如图3所示的连接方式，插槽前支撑柱4与底座5通过柱-孔连接。插槽后支撑柱9上端通过柱-孔与水平旋转轴8连接，下端通过柱-孔与底座5连接。所述的柱-孔连接，还可以通过插销将通过柱-孔连接的两部件进行固定。

探针包括：探针头11、探针套管12、弹簧13和探针杆14。探针插入探针槽3后，套管12与探针槽3固定连接。通过拉伸探针杆14尾部可以满足调整探针头11高度的功能。

探针槽3、探针套管12采用绝缘体材质加工。探针杆14采用良导体材质加工，探针头11采取镀金工艺。

以下结合附图与实施例进一步说明本发明的太阳能电池测试夹具。

如图1所示，本发明设计的一种探针式太阳能测试夹具，包括探针槽悬臂1、电池插槽2、探针槽3、插槽前支撑柱4、夹具底座5、水平仪6、插槽旋转轴承7、插槽旋转轴8、插槽后支撑柱9和可调式底足10。

如图1中，所述探针槽悬臂1以滑轨的形式固定在电池插槽2上；所述探针槽3通过柱-孔连接在探针槽悬臂1上，探针槽3上设有供安装多个测试探针的孔；所述插槽前支撑柱4和插槽后支撑柱9通过柱-孔连接在夹具底座5上；所述水平仪6安装于电池插槽2上适当位置；所述插槽旋转轴承7与插槽旋转轴8连接，满足电池插槽2绕插槽旋转轴8旋转的要求。所述插槽后支撑柱9通过孔-柱与插槽旋转轴8连接；所述可调式底足10安装于夹具底座5的四脚处。

如图1中，所述探针槽3采用绝缘体材质，如工程塑料，陶瓷等。

如图2所示，本发明设计的一种探针式太阳能电池测试夹具，所述探针包括探针头11、探针套管12、弹簧13和探针杆14。探针杆14通过弹簧13固定于探针套管12内；探针杆14可以向探针头反方向单向拉伸，满足使探针头11伸缩的功能；探针杆14采用电荷的良导体，如紫铜，铜镀金，银等；探针头11采用镀金处理，以使其与电池电极接触时，实现更好的电学接触性。

如图3所示，本发明设计的一种探针式太阳能电池测试夹具，所述的柱-孔连接的方式，还可使用插销式固定方式，满足两部件连接部位紧固不易脱落的功能。

使用时，首先通过调整可调式底足10调整电池插槽2的水平状况，通过观察水平仪6调整至电池插槽2处于水平位置；然后将探针安装于探针槽3上；将探针杆14向探针头11反方向拉伸，将电池插入电池插槽2内，通过滑轨调整探针槽悬臂1来调整探针的位置，对准电池电极后松开探针杆14，使其与电池电极相接触，并起到固定电池于电池插槽2中的作用；将探针杆14与测试系统线路连接，即可对电池性能进行测试表征。

使用时，还可以根据需求，将电池插槽2向上掀起，实现便于更换样品和探针连接电池电极的功能。

使用时，还可根据需求，在左、右探针槽上安装多个探针，实现在同一衬底上制备多个电池，同时测试多个电池的功能。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说容易理解，且仅为说明本发明目的和技术方案的较佳实施例，并不对本发明造成限制。凡在本发明技术方案基础上做出其他的各种变形、修改或等同替换，均包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能电池测试夹具，其特征在于，包括：

底座；

固定于所述底座上的支撑柱；

由所述支撑柱支撑且水平地保持太阳能电池的电池插槽；和

可活动地设置于插入所述电池插槽中的所述太阳能电池的下方的探针。

2.根据权利要求1所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，所述探针安装于位于所述太阳能电池的下方的探针槽中，所述探针槽通过悬臂固定于所述电池插槽。

3.根据权利要求2所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，所述悬臂可滑动地固定于所述电池插槽。

4.根据权利要求1-3中所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，所述电池插槽的与电池插入端相反的一端与固定于所述支撑柱的旋转轴可旋转地连接。

5.根据权利要求1-4中任一所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，还包括设置于所述电池插槽上的水平仪。

6.根据权利要求1-5中任一所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，还包括用于调节所述电池插槽与水平面角度的调整单元。

7.根据权利要求2所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，所述探针包括能够固定在所述探针槽中的套管、通过弹簧固定于所述套管内的能够拉伸的探针杆、与所述探针杆相连且梢端抵接于所述太阳能电池的探针头。

8.根据权利要求7所述的探针式太阳能电池测试夹具，其特征在于，所述探针槽和所述套管由绝缘体材质制成，所述探针杆由良导体材质制成，且所述探针头镀金。