CN106768313B - 一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法 - Google Patents
一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106768313B CN106768313B CN201611235156.3A CN201611235156A CN106768313B CN 106768313 B CN106768313 B CN 106768313B CN 201611235156 A CN201611235156 A CN 201611235156A CN 106768313 B CN106768313 B CN 106768313B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intensity
- test
- laminate
- test circuit
- illumination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 9
- 101001073212 Arabidopsis thaliana Peroxidase 33 Proteins 0.000 claims description 5
- 101001123325 Homo sapiens Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Proteins 0.000 claims description 5
- 102100028961 Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-beta Human genes 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- XGCTUKUCGUNZDN-UHFFFAOYSA-N [B].O=O Chemical compound [B].O=O XGCTUKUCGUNZDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
- G01J1/18—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors using comparison with a reference electric value
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
- G01J1/16—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors
- G01J2001/1668—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void using electric radiation detectors the measuring signal itself varying in time, e.g. periodic, for example blood pulsation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法，光强仪包括测试电路、数据采集系统和图像处理系统，其中：数据采集系统用于采集测试电路的输出电压值U并将该电压值U传送给图像处理系统；测试电路为两端接测试探头的层压件单元，所述层压件单元由层压片和电阻R串联而成，两端的测试探头输出电压值U；图像处理系统用于输出光照强度随时间变化的连续曲线。基于本发明，可以实现200度以上高温环境中的光强测试，并输出光强随时间或距离连续变化的曲线，用于工艺监控及改善；在光强实现准确测试的基础上，单晶电池的光衰得到有效降低。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池片制造技术领域，尤其涉及有关太阳能背钝化电池高温条件下光照强度测试的设计，具体是一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法。
背景技术
与多晶硅太阳能电池相比，单晶硅电池缺陷密度低、无晶界、少子复合低，同时近年来单晶硅片加工成本的不断降低，单晶硅片在高效电池研发方面得到了广泛应用。根据掺杂剂的不同，P型单晶硅主要有掺B硅片和掺Ga硅片两种，由于掺B硅片电阻率易控制、成晶率高，各公司主要以掺B单晶为主。由于单晶产品市场份额的不断扩大，近年来单晶电池片的光致衰减逐渐成为关注的焦点。
晶体硅中硼和间隙氧是引起Cz-Si太阳能电池LID的主要因素。在当前传统的Cz单晶硅中，氧是晶体硅中主要的杂质，原子氧在硅体中处于填隙位置。掺硼Cz-Si太阳能电池经过光照或电流注入，硅体中的硼和氧形成硼氧复合体，成为复合中心，使少子寿命下降，导致了电池性能下降，该现象在PERC高效电池上表现更加明显。一般在200度条件下经过退火处理可有效降低光衰，但是时间相对较长，对于量产具有一定的局限性。
为了有效降低PERC电池的光衰，同时实现大规模量产，目前采用光照的同时进行退火处理的方法，可有效改善光衰，同时可缩短退火处理的时间。光强和温度是该工艺的关键控制点。温度可通过炉温仪进行测量，并获得热处理过程的炉温曲线，但是目前没有一款测试仪器可以在200度以上的高温环境中连续测试光强，导致工艺控制具有一定困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法，以克服现有技术中存在的缺陷。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明公开了一种测试高温条件下光照强度的光强仪，它包括测试电路、数据采集系统和图像处理系统，其中：
数据采集系统用于采集测试电路的输出电压值U并将该电压值U传送给图像处理系统；
测试电路为两端接测试探头的层压件单元，所述层压件单元由层压片和电阻R串联而成，两端的测试探头输出电压值U；
图像处理系统用于输出光照强度随时间变化的连续曲线。
在两种光强仪的改进实施方式中，所述图像处理系统包含数据库，数据库中存储有已测试出的不同光照强度I0、不同温度T0条件下所对应的电阻R两端电压U0；将输出电压U及测得温度T与数据库进行比对，获得实时光照强度I。
在第一种光强仪的改进实施方式中，测试电路装置在透明恒温箱中。
优选的，透明恒温箱温度保持25℃。
在另一种光强仪的改进实施方式中，数据采集系统还连接炉温仪，用于采集实时温度T。
更优的，所述层压件单元由至少三个层压件子单元并联而成，所述层压件子单元由层压片和电阻串联而成；所述层压片由156.75*156.75的单晶PERC电池片沿平行于细栅线方向切割而成，切割线与细栅线不重合。
本发明还公开了第一种测试高温条件下光照强度的方法，基于本发明所述的光强仪，它包括以下步骤：
S1：在标准测试条件下，测试出测试电路两端的电压值U0，标准测试条件中的光照强度为I0；
S2：将测试电路放置于待测环境中，测量测试电路两端的实时电压值U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统计算实时光照强度I＝I0*U/U0，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
优选的，所述标准测试条件中，I0＝1000W/M2。
更优的，所述标准测试条件的温度为25℃。
本发明还公开了第二种测试高温条件下光照强度的方法，基于第一种光强仪的改进实施方式，它包括以下步骤：
S1：测试在25°环境温度下，不同光照强度I0所对应的测试电路两端电压U0，并存储于数据库；
S2：测试电路保持环境温度为25°，数据采集系统采集测试电路两端电压U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统将电压U与数据库中存储数据进行比对，获得实时光照强度I，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
本发明还公开了第三种测试高温条件下光照强度的方法，基于另一种光强仪的改进实施方式，它包括以下步骤：
S1：测试在不同环境温度T0下，不同光照强度I0所对应的测试电路两端电压U0，并存储于数据库；
S2：通过炉温仪采集测试电路的实时环境温度T，数据采集系统采集测试电路两端电压U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统将电压U、温度T与数据库中存储数据进行比对，获得实时光照强度I，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
本发明的有益效果：
1、实现200度以上高温环境中的光强测试，并输出光强随时间或距离连续变化的曲线，用于工艺监控及改善；
2、光强实现准确测试，单晶电池的光衰得到有效降低。
附图说明
图1是本发明的第一种光强仪的结构框图。
图2是本发明的第二种光强仪的结构框图。
图3是本发明的第三种光强仪的结构框图。
图4是本发明的测试电路示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：结合图1，它包括测试电路、数据采集系统和图像处理系统，其中：数据采集系统用于采集测试电路的输出电压值U并将该电压值U传送给图像处理系统；测试电路为两端接测试探头的层压件单元，所述层压件单元由层压片和电阻R串联而成，两端的测试探头输出电压值U；图像处理系统用于输出光照强度随时间变化的连续曲线。
相应的，第一种测试高温条件下光照强度的方法，它包括以下步骤：
S1：在标准测试条件下，测试出测试电路两端的电压值U0，标准测试条件中的光照强度为I0；
S2：将测试电路放置于待测环境中，测量测试电路两端的实时电压值U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统计算实时光照强度I＝I0*U/U0，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。原理：I＝I0*(U/R)/(U0/R)
结合如上测试原理及方法，我们设计出一款可连续在200度以上的环境中测试光强随时间或距离变化的曲线的光强仪。以输出光强随时间或距离连续变化的曲线，用于工艺监控及改善；在光强实现准确测试的基础上，单晶电池的光衰得到有效降低。
优选的实施例中，I0＝1000W/M2，标准测试条件的环境温度为25℃。
实施例2：结合图2，与实施例1光强仪不同的是：测试电路装置在透明恒温箱中，透明恒温箱温度保持25℃。同时，所述图像处理系统包含数据库，数据库中存储有已测试出的25℃条件下不同光照强度I0所对应的电阻R两端电压U0；将输出电压U与数据库进行比对，获得实时光照强度I。
相应的，第二种测试高温条件下光照强度的方法，它包括以下步骤：
S1：测试在25°环境温度下，不同光照强度I0所对应的测试电路两端电压U0，并存储于数据库；
S2：测试电路保持环境温度为25°，数据采集系统采集测试电路两端电压U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统将电压U与数据库中存储数据进行比对，获得实时光照强度I，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
实施例3：结合图3，与实施例1光强仪不同的是：数据采集系统还连接炉温仪，用于采集实时温度T；所述图像处理系统包含数据库，数据库中存储有已测试出的不同光照强度I0、不同温度T0条件下所对应的电阻R两端电压U0；将输出电压U及测得温度T与数据库进行比对，获得实时光照强度I。
相应的，第三种测试高温条件下光照强度的方法，它包括以下步骤：
S1：测试在不同环境温度T0下，不同光照强度I0所对应的测试电路两端电压U0，并存储于数据库；
S2：通过炉温仪采集测试电路的实时环境温度T，数据采集系统采集测试电路两端电压U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统将电压U、温度T与数据库中存储数据进行比对，获得实时光照强度I，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
在优选的实施例中，结合图4，为了保证测量精度，所述层压件单元由至少三个层压件子单元并联而成，所述层压件子单元由层压片和电阻串联而成。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种测试高温条件下光照强度的光强仪，其特征在于它包括测试电路、数据采集系统和图像处理系统，其中：
数据采集系统用于采集测试电路的输出电压值U并将该电压值U传送给图像处理系统；
测试电路为两端接测试探头的层压件单元，所述层压件单元由层压片和电阻R串联而成，两端的测试探头输出电压值U；测试电路装置在透明恒温箱中；所述层压件单元由至少三个层压件子单元并联而成，所述层压件子单元由层压片和电阻串联而成；所述层压片由156.75*156.75的单晶PERC电池片沿平行于细栅线方向切割而成，切割线与细栅线不重合；
图像处理系统用于输出光照强度随时间变化的连续曲线。
2.根据权利要求1所述的光强仪，其特征在于透明恒温箱温度保持25℃。
3.一种测试高温条件下光照强度的光强仪，其特征在于它包括测试电路、数据采集系统和图像处理系统，其中：
数据采集系统用于采集测试电路的输出电压值U并将该电压值U传送给图像处理系统；
测试电路为两端接测试探头的层压件单元，所述层压件单元由层压片和电阻R串联而成，两端的测试探头输出电压值U；所述层压件单元由至少三个层压件子单元并联而成，所述层压件子单元由层压片和电阻串联而成；所述层压片由156.75*156.75的单晶PERC电池片沿平行于细栅线方向切割而成，切割线与细栅线不重合；
数据采集系统还连接炉温仪，用于采集实时温度T。
4.一种测试高温条件下光照强度的方法，基于权利要求1所述的光强仪，其特征在于它包括以下步骤：
S1：在标准测试条件下，测试出测试电路两端的电压值U0，标准测试条件中的光照强度为I0；
S2：将测试电路放置于待测环境中，测量测试电路两端的实时电压值U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统计算实时光照强度I＝I0*U/U0，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述标准测试条件中，I0＝1000W/M2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述标准测试条件的温度为25℃。
7.一种测试高温条件下光照强度的方法，基于权利要求1所述的光强仪，其特征在于它包括以下步骤：
S1：测试在25°环境温度下，不同光照强度I0所对应的测试电路两端电压U0，并存储于数据库；
S2：测试电路保持环境温度为25°，数据采集系统采集测试电路两端电压U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统将电压U与数据库中存储数据进行比对，获得实时光照强度I，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
8.一种测试高温条件下光照强度的方法，基于权利要求3所述的光强仪，其特征在于它包括以下步骤：
S1：测试在不同环境温度T0下，不同光照强度I0所对应的测试电路两端电压U0，并存储于数据库；
S2：通过炉温仪采集测试电路的实时环境温度T，数据采集系统采集测试电路两端电压U并输出给图像处理系统；
S3：图像处理系统将电压U、温度T与数据库中存储数据进行比对，获得实时光照强度I，并输出光照强度随时间变化的连续曲线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611235156.3A CN106768313B (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611235156.3A CN106768313B (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106768313A CN106768313A (zh) | 2017-05-31 |
| CN106768313B true CN106768313B (zh) | 2019-04-12 |
Family
ID=58923814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611235156.3A Active CN106768313B (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106768313B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102353454A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-02-15 | 北京航空航天大学 | 一种光学红外辐射高温校准装置及其自校准方法 |
| CN102937479A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-02-20 | 北京昆腾微电子有限公司 | 光强检测电路和方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011163923A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Toshiba Corp | ニッケル基合金材料劣化予測装置およびニッケル基合金材料劣化予測方法 |
| CN203587218U (zh) * | 2013-11-27 | 2014-05-07 | 深圳市林上科技有限公司 | 紫外能量计 |
-
2016
- 2016-12-28 CN CN201611235156.3A patent/CN106768313B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102353454A (zh) * | 2011-06-10 | 2012-02-15 | 北京航空航天大学 | 一种光学红外辐射高温校准装置及其自校准方法 |
| CN102937479A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-02-20 | 北京昆腾微电子有限公司 | 光强检测电路和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106768313A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Salamon et al. | Effect of magnetic fields on the specific heat of a Y Ba 2 Cu 3 O 7− δ single crystal near T c | |
| CN109004061B (zh) | 晶硅光伏太阳能电池电注入退火测试装置及方法 | |
| CN104113281B (zh) | 多通道太阳能电池组件测试系统及双重智能扫描方法 | |
| WO2018192229A1 (zh) | 晶体硅太阳能电池片抗光衰能力的检测方法 | |
| CN105518441A (zh) | 用于定位铸块中的晶片的方法 | |
| Oh et al. | Temperature testing and analysis of PV modules per ANSI/UL 1703 and IEC 61730 standards | |
| CN105203940A (zh) | 一种热电元件可靠性评价系统及方法 | |
| Luka et al. | Multicrystalline PERC solar cells: Is light-induced degradation challenging the efficiency gain of rear passivation | |
| CN106768313B (zh) | 一种测试高温条件下光照强度的光强仪及方法 | |
| CN108306617A (zh) | 一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法 | |
| CN110018424A (zh) | 快速检测电池循环性能的方法 | |
| CN108899392A (zh) | 一种确定单晶硅电池的电注入最佳处理时间的方法 | |
| CN101975815A (zh) | 太阳级晶硅中复合中心浓度和陷阱中心浓度的测量方法 | |
| CN108365820B (zh) | 一种基于开路电压测量的太阳能电池表面清洁度判断方法 | |
| Monokroussos et al. | Accurate power measurements of high capacitance PV modules with short pulse simulators in a single flash | |
| CN108280287B (zh) | 一种太阳能电池参数提取的方法 | |
| RU2339975C1 (ru) | Способ измерения флюенса быстрых нейтронов полупроводниковым детектором | |
| CN106449455B (zh) | 一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法 | |
| CN106411258B (zh) | 一种太阳电池及组件短脉冲宽度电性能测试方法 | |
| Chun-Lan et al. | Influence of ring oxidation-induced stack faults on efficiency in silicon solar cells | |
| CN110868155A (zh) | 一种光伏组串匹配损失的测量方法 | |
| Wang et al. | Improved LED junction temperature measurement system based on LabVIEW | |
| CN100357755C (zh) | 太阳能电池有效扩散长度的测试方法 | |
| CN205212782U (zh) | 一种光伏组件或阵列i-v特性测量装置 | |
| CN204119165U (zh) | 一种新型多通道太阳能电池组件测试系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214203 No. 20 Wen Zhuang Road, Yixing Economic Development Zone, Jiangsu, Wuxi Patentee after: Huansheng photovoltaic (Jiangsu) Co., Ltd Address before: 214203 No. 20 Wen Zhuang Road, Yixing Economic Development Zone, Jiangsu, Wuxi Patentee before: Eastern link photovoltaic (Jiangsu) Co., Ltd. |