CN106656043A - 一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，其结构特点是：运动轨迹控制板下端设有遮光板，定位元件固定在运动轨迹控制板底部，分布在运动轨迹控制板的两端，螺丝能穿过定位元件将遮光板固定在待测电池上；所述运动轨迹控制板中间为通光孔，通光孔四周设有四个轨道，上方连接杆成圆形均匀分布在轨道上；所述推杆固定在长方形遮光片中间，滑槽位于长方形遮光片一边，定位装置位于滑槽前侧，将长方形遮光片移动方向限制在一个方向上；蜗杆紧贴涡轮。本发明的优点：遮光板可重复使用。遮光片能够精确定位，通光面积精确可调。使用时除通光孔外完全不透光。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池测试元器件领域，尤其涉及一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板。
背景技术
随着世界经济的飞速发展，人类对于能源的需求日益剧增，人类面临着一场巨大的能源危机。太阳能便成为人们寻求新能源的不二选择。太阳能除了取之不尽，用之不竭的超强续航能力之外，相比较传统的能源更清洁环保。近年来，利用太阳能的研究在世界范围竞相蓬勃发展。太阳能电池能够将太阳能直接转化成电能，常见的太阳能电池有硅基太阳电池、硒化镉太阳电池、染料敏化太阳电池、钙钛矿太阳电池等。
太阳电池光伏测试（也称为IV测试）是一个衡量电池品质的一个重要测试方法，能够得到开路电压、短路电流、填充因子和转化效率参数。测试一般在标准光源下：光谱要达到AM1.5，而光强要达到1000 W/m2和温度25℃。但是实际测试中，由于存在样品杂光散射的问题导致样品处光的强度并不是1000 W/m2。这个问题在透明基底的染料敏化太阳电池和钙钛矿太阳电池等电池中更加明显。这是因为这些电池都是透明玻璃制成，光线很容易从两个极板发生反射和折射，导致光强比标准光强偏离，最终导致路电压、短路电流、填充因子和转化效率参数测试误差增大，甚至产生错误。为了避免这种情况，目前本领域内常用的做法是用黑色不干胶刻画出不同面积的方框，贴于电池表面，避免杂光散射
正如Liyuan Han等人在论文（Energy & Environmental Science 6(1):54-66）明确指出了必须采用黑色遮光膜才能获得可靠数据。Seigo Ito等人研究发现，这种黑色遮光膜透光面积有着苛刻的要求，否则会产生测试错误（Prog. Photovolt: Res. Appl. 2006; 14:589–601）。但是，这种贴膜是一次性的，需要激光刻画机才能保证面积准确。贴膜时还需要人工黏贴并容易产生错位现象，并且不干胶存在透光可能。除此之外，一旦黏贴之后，透光部位面积不能改变。
针对于此，发明了一种面积精确可调太阳电池测试遮光板。该面积精确可调太阳电池测试遮光板的优势在于其可重复使用。遮光片能够精确定位，通光面积精确可调。使用时除通光孔外完全不透光。
发明内容
为解决在太阳电池光伏测试中黑色遮光膜透光面积苛刻，贴膜时需要人工黏贴并容易产生错位现象的问题（或不足），发明了一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板。
本发明方案如下：一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，主要包括遮光板、承载元件、制动元件组成；所述遮光板分为正方形遮光板和长方形遮光板，正方形遮光板由正方形遮光片、上方连接杆、通光孔、下方连接杆组成，长方形遮光板由定位装置、滑槽、长方形遮光片、推杆构成；所述承载元件是由运动轨迹控制板与二个夹紧元件构成，运动轨迹控制板由轨道、通光孔组成，夹紧元件由螺丝和定位元件构成；所述制动元件由蜗轮和蜗杆组成；其特征在于：运动轨迹控制板下端设有遮光板，定位元件固定在运动轨迹控制板底部，分布在运动轨迹控制板的两端，螺丝能穿过定位元件将遮光板固定在待测电池上；二块正方形遮光片在上和二块长方形遮光片在下层叠，中间形成一个通光孔；四个下方连接杆位于正方形遮光片的一端，将正方形遮光片与涡轮相连接；上方连接杆位于正方形遮光板的另一端，将正方形遮光片连接于运动轨迹控制板上；所述运动轨迹控制板中间为通光孔，通光孔四周设有四个轨道，上方连接杆成圆形均匀分布在轨道上；所述推杆固定在长方形遮光片中间，滑槽位于长方形遮光片一边，定位装置位于滑槽前侧，将长方形遮光片移动方向限制在一个方向上；蜗杆紧贴涡轮。
正方形遮光片通过下方连接杆连接于涡轮之上，正方形遮光片可绕下方连接杆转动；上方连接杆则可在运动轨迹控制板上沿着轨道移动。
长方形遮光片通过限位装置安放在正方形遮光片上，通过推动推杆可使长方形遮光片沿滑槽垂直于正方形遮光片方向移动。
涡轮上标有刻度，刻度对应正方形遮光片组成的正方形通光孔的边长。
滑槽旁标有刻度，刻度对应长方形遮光片推出的长度。
通过顺时针旋转夹紧元件上的旋钮，可将该面积精确可调太阳电池测试遮光板固定到待测电池上。
上方连接杆成圆形均匀分布在轨道上，连接了正方形遮光片，可以控制方形遮光片的运动轨迹。
本发明相对于现有技术的优点：本发明所提供的一种面积精确可调太阳电池测试遮光板可重复使用。遮光片能够精确定位，通光面积精确可调。使用时除通光孔外完全不透光。
附图说明
图1为本发明的太阳电池测试遮光板的总体示意图。
图2为本发明的测试遮光板的示意图。
图3为本发明测试遮光板的运动轨迹控制板的示意图。
图4为本发明测试遮光板的正方形遮光板变形示意图。
图5为本发明测试遮光板的长方形遮光板变形示意图。
在图中，运动轨迹控制板1、遮光板2、夹紧元件3、螺丝4、定位元件5、蜗轮（11）、正方形遮光片（12）、上方连接杆（13）、通光孔（14）、下方连接杆（15）、蜗杆（16）、定位装置（21）、滑槽（22）、长方形遮光片（23）、推杆（24）、轨道（31）、通光孔（32）。
具体实施方式
参考图1—图5，本发明是这样来工作和实施的，一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，主要包括遮光板2、承载元件、制动元件组成；所述遮光板2分为正方形遮光板和长方形遮光板，正方形遮光板由正方形遮光片12、上方连接杆13、通光孔14、下方连接杆15组成，长方形遮光板由定位装置21、滑槽22、长方形遮光片23、推杆24构成；所述承载元件是由运动轨迹控制板1与二个夹紧元件3构成，运动轨迹控制板1由轨道31、通光孔32和上方连接杆孔33组成，夹紧元件3由螺丝4和定位元件5构成，定位元件5固定在运动轨迹控制板1底部，分布在运动轨迹控制板1的两端。螺丝4能穿过定位元件5将该太阳电池测试遮光板2固定在待测电池上。所述制动元件由蜗轮11和蜗杆16组成；其特征在于：二块正方形遮光片12在上和二块长方形遮光片23在下层叠，中间形成一个通光孔13；四个下方连接杆15位于正方形遮光片12的一端，将正方形遮光片12与涡轮11相连接；上方连接杆13位于正方形遮光板12的另一端，将正方形遮光片12连接于运动轨迹控制板1上；所述运动轨迹控制板1中间为通光孔32，通光孔32四周设有四个轨道31，上方连接杆13成圆形均匀分布在轨道31上；所述推杆24固定在长方形遮光片23中间，滑槽22位于长方形遮光片23一边，定位装置21位于滑槽22前侧，将长方形遮光片23移动方向限制在一个方向上；蜗杆11紧贴涡轮16；通过顺时针旋转夹紧装置上的旋钮，可将该面积精确可调太阳电池测试遮光板固定到待测电池上。
正方形遮光板是由蜗轮（11）、蜗杆（16）、通光孔（14）、遮光片（12）、下方连接杆（15）与上方连接杆（13）构成的具有可变性的方形孔。下方连接杆（15）将遮光片（12）与涡轮（11）相连接。4个下方连接杆（15）成圆形平均分布于涡轮（11）之上。上方连接杆（13）将遮光片（12）连接于运动轨迹控制板上；正方形遮光片（12）通过下方连接杆（15）连接于涡轮（11）之上，正方形遮光片（12）可绕下方连接杆（15）转动，上方连接杆（13）则带着正方形遮光片（12）在运动轨迹控制板上沿着轨道（31）移动；长方形遮光片(23)通过定位装置固定在方形遮光片（12）上，通过推动推杆（24）可使长方形遮光片（23）沿滑槽（22）垂直于正方形遮光片（12）方向移动。
若测试需要一个正方形的通光孔，并要改变正方形孔径大小时：通过转动蜗杆（16）使涡轮（11）转动，涡轮（11）转动使四个连接在涡轮（11）上的由下方连接杆（15）连接的正方形遮光片(12)同时绕着下方连接杆（25）同向同角度转动。遮光片(12)转动时上方连接杆(13)则在运动轨迹控制板(14)上转动，由于运动轨迹控制板（14）上的轨道（43）形状相同，所以方形遮光片（12）的运动轨迹相同。这时，四个遮光片(12)构成的方孔孔径改变，从而得到一个精确的所需正方形通光孔。
若测试需要一个长方形通光孔，并要改变长方形通光孔的大小时：先通过转动蜗杆（16）调整方形遮光板，使得通光孔的一边达到所需长方形的长后，再推动推杆（24），长方形遮光片往里移动，得到一个精确的所需长方形通光孔。当得到所需的通光孔后，旋转该面积精确可调太阳电池测试遮光板上的夹紧装置（19），将该面积精确可调太阳电池测试遮光板固定到待测电池上。
Claims (6)
1.一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，主要包括遮光板、承载元件、制动元件组成；所述遮光板分为正方形遮光板和长方形遮光板，正方形遮光板由正方形遮光片、上方连接杆、通光孔、下方连接杆组成，长方形遮光板由定位装置、滑槽、长方形遮光片、推杆构成；所述承载元件是由运动轨迹控制板与二个夹紧元件构成，运动轨迹控制板由轨道、通光孔组成，夹紧元件由螺丝和定位元件构成；所述制动元件由蜗轮和蜗杆组成；其特征在于：运动轨迹控制板下端设有遮光板，定位元件固定在运动轨迹控制板底部，分布在运动轨迹控制板的两端，螺丝能穿过定位元件将遮光板固定在待测电池上；二块正方形遮光片在上和二块长方形遮光片在下层叠，中间形成一个通光孔；四个下方连接杆位于正方形遮光片的一端，将正方形遮光片与涡轮相连接；上方连接杆位于正方形遮光板的另一端，将正方形遮光片连接于运动轨迹控制板上；所述运动轨迹控制板中间为通光孔，通光孔四周设有四个轨道，上方连接杆成圆形均匀分布在轨道上；所述推杆固定在长方形遮光片中间，滑槽位于长方形遮光片一边，定位装置位于滑槽前侧，将长方形遮光片移动方向限制在一个方向上；蜗杆紧贴涡轮。
2.根据权利要求1所述的一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，其特征在于：正方形遮光片通过下方连接杆连接于涡轮之上，正方形遮光片可绕下方连接杆转动；上方连接杆则可在运动轨迹控制板上沿着轨道移动。
3.根据权利要求1所述的一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，其特征在于：长方形遮光片通过限位装置安放在正方形遮光片上，通过推动推杆可使长方形遮光片沿滑槽垂直于正方形遮光片方向移动。
4.根据权利要求1所述的一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，其特征在于：涡轮上标有刻度，刻度对应正方形遮光片组成的正方形通光孔的边长。
5.根据权利要求1所述的一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，其特征在于：滑槽旁标有刻度，刻度对应长方形遮光片推出的长度。
6.根据权利要求1所述的一种遮光面积精确可控的太阳电池测试遮光板，其特征在于：通过顺时针旋转夹紧元件上的旋钮，可将该面积精确可调太阳电池测试遮光板固定到待测电池上。
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