CN114696744A - 一种太阳能电池测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能电池测试设备，包括光照组件、测试台、驱动组件和探针组件，其中，测试台用于承载太阳能电池；光照组件用于向测试台上的太阳能电池提供光照，驱动组件用于驱动位于测试台上方的探针组件沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使探针组件的多个探针依次与太阳能电池的多个电极接触。在本发明中，驱动组件能够驱动探针组件沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使探针下降并与对应的电极接触，再使探针上升并与下一组电极位置对正，从而使探针依次与太阳能电池的多个电极接触，以通过探针对太阳能电池进行测试，实现自动测试太阳能电池，提高了太阳能电池的测试效率。

Description

一种太阳能电池测试设备

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种太阳能电池测试设备。

背景技术

随着低碳经济发展模式的推进，太阳能行业的供求不断壮大，市场对大产能、高效率、低衰减种类的电池片和光伏生产设备的需求也愈加旺盛。随着太阳能电池技术的世代更新，各种类太阳能电池的尺寸更大、厚度更薄，市场对新兴工艺生产及测试机台实现产业化需求已是迫在眉睫。然而，从事太阳能电池片生产厂家及设备研发的厂商对生产设备投入较高，对紧密配套的测试等机台的投入明显不足。

现有技术中通常采用多探针测量方式对太阳能电池片的开路电压Voc、短路电流Isc、光电转化效率η等光伏性能参数量进行测量，而在现有的太阳能电池片生产工艺中，光电转化效率(IV)的探针测试通常仅局限在通过人工手动操作的方式采用固定式探针排对单一电池片进行测试。

在现有的太阳能电池测试工艺中，探针和电池片均需要通过人工操作的方式实现移动，通过人工操作探针进行测量时，测试100个组件样品(例如，100个包括多个子电池的电池片)大约需要1个工作日，测试效率极低，因此该测试工艺通常仅限于对电池样片进行抽检测试，难以对产品实现全面测试；并且，单一探针装置仅能测量单一规格的电池片，无法应对多规格、多类型电池片的测量，实际应用较为局限，例如仅采用原始的两探针的测法，无法实现对需要四探针测法的铜铟镓硒(CIGS)薄膜子电池进行测试，且无法进行大尺寸和多种类型电池样品的均匀性测试和分析。

因此，如何提供一种能够提高太阳能电池测试效率的太阳能电池测试设备，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种太阳能电池测试设备，该太阳能电池测试设备能够提高太阳能电池的测试效率。

为实现上述目的，本发明提供一种太阳能电池测试设备，所述太阳能电池测试设备包括光照组件、测试台、驱动组件和探针组件，其中，所述测试台用于承载太阳能电池；所述光照组件用于向所述测试台上的太阳能电池提供光照，所述驱动组件用于驱动位于所述测试台上方的探针组件沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使所述探针组件的多个探针依次与所述太阳能电池的多个电极接触。

可选地，所述驱动组件包括水平移载驱动部和探针升降驱动部，所述探针升降驱动部用于驱动所述探针组件沿竖直方向升降运动，所述水平移载驱动部用于驱动所述探针升降驱动部带动所述探针组件沿所述第一水平方向往复运动。

可选地，所述水平移载驱动部包括驱动件、丝杠、第一连接座和至少一根导轨，所述导轨与所述丝杠均沿所述第一水平方向延伸，所述探针升降驱动部与所述第一连接座固定连接，所述第一连接座活动设置在所述导轨上，且所述述第一连接座具有螺纹配合通孔，所述螺纹配合通孔套设在所述丝杠上并与所述丝杠配合，所述驱动件用于驱动所述丝杠绕自身轴线旋转，以驱动所述第一连接座带动所述探针升降驱动部沿所述导轨运动。

可选地，所述水平移载驱动部包括一对所述导轨，两根所述导轨分别设置在所述丝杠沿第二水平方向的两侧，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直，所述第一连接座包括驱动连接件和与所述驱动连接件固定连接的一对连接板，两个所述连接板一一对应地活动设置在两根所述导轨上，所述驱动连接件中形成有所述螺纹配合通孔；

所述水平移载驱动部还包括第二连接座和两组连接柱，所述第一连接座位于所述测试台下方，所述第二连接座位于所述测试台上方，两组所述连接柱均沿竖直方向延伸且分别位于所述测试台沿所述第二水平方向的两侧，每个所述连接板均通过一组所述连接柱与所述第二连接座固定连接，所述探针升降驱动部固定设置在所述第二连接座上。

可选地，所述第二连接座包括第二横板、遮光罩和一对连接板，所述探针升降驱动部固定设置在所述第二横板上，所述第二横板竖直设置且沿所述第二水平方向延伸，所述第二横板的两侧分别通过两块所述连接板与对应的所述连接柱的顶端固定连接；

所述水平移载驱动部还包括遮光板，所述遮光板固定设置在所述连接板上且沿水平方向延伸，所述遮光板朝向所述探针组件一侧的边缘与所述第二横板相接，用于遮挡其上方的光线；所述遮光罩固定设置在所述第二横板上，且位于所述探针升降驱动部的上方，用于遮挡所述光照组件照射至所述探针组件与所述遮光板之间区域的光线。

可选地，所述探针组件包括横梁和至少一组固定设置在所述横梁上的探针，所述横梁与所述探针升降驱动部连接，且沿所述第二水平方向延伸，每组所述探针均沿所述第二水平方向间隔分布。

可选地，所述探针包括探针杆、探针夹持管和探针套筒，所述探针夹持管套设在所述探针杆的外侧且与所述横梁固定连接，所述探针套筒套设在所述探针夹持管的外侧，所述探针杆在所述探针夹持管中的位置固定，且所述探针杆的底端由所述探针夹持管的底端开口伸出，所述探针夹持管活动设置在所述探针套筒中，所述探针套筒中设置有驱动弹簧，所述驱动弹簧的顶端与所述探针套筒固定连接，所述驱动弹簧的底端与所述探针夹持管的顶端固定连接，用于通过弹力保持所述探针夹持管由所述探针套筒的底端开口伸出的长度。

可选地，所述测试台的承载面上固定设置有多个限位件，所述限位件具有与所述太阳能电池的边缘形状对应的限位接触面，多个所述限位件用于通过所述限位接触面对所述太阳能电池的边缘进行限位。

可选地，所述测试台的承载面上对应于多个所述限位件所限定的区域设置有至少一个吸附组件，所述吸附组件用于抽取所述太阳能电池与所述承载面之间的气体，以吸附所述太阳能电池。

可选地，所述测试台的底部设置有加热器，所述加热器包括容纳盒和设置在所述容纳盒中的多根加热丝，所述容纳盒具有沿所述第二水平方向依次分布的多个加热区，多根所述加热丝一一对应地弯曲分布在多个所述加热区中，每个所述加热区中还设置有一个温度测试件，所述加热器用于根据每个所述温度测试件的温度测试值调节对应的所述加热丝的加热功率，以将多个所述温度测试件的温度测试值保持在预设温度。

在本发明提供的太阳能电池测试设备包括控制装置和驱动组件中，驱动组件能够驱动位于测试台上方的探针组件沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使探针组件的多个探针下降并与太阳能电池上对应的多个电极接触，再使探针上升并沿第一水平方向运动至与下一组电极位置对正，使之下降后能够与下一组电极接触，从而使探针依次与太阳能电池的多个电极接触，以通过探针对太阳能电池进行测试，实现自动测试太阳能电池，提高了太阳能电池的测试效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备中部分结构的示意图；

图3是图2所示结构在另一视角下的示意图

图4是图3所示结构中部分结构的示意图；

图5是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备中部分结构的俯视示意图；

图6是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备对太阳能电池进行测试的原理示意图；

图7是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备中探针的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备中各部件与太阳能电池之间的位置关系示意图；

图9是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备中加热器的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的太阳能电池测试设备的电气测量回路的等效电路示意图。

附图标记说明：

100：光照组件 200：测试台

210：限位件 310：上位机

320：下位机 400：水平移载驱动部

410：驱动件 411：马达

412：联轴器 413：固定端轴承座

420：丝杠 430：第一连接座

431：驱动连接件 431a：自由端轴承座

431b：第一横板 432：连接板

440：导轨 450：第二连接座

451：连接板 452：第二横板

453：遮光罩 460：连接柱

470：遮光板 500：探针升降驱动部

600：探针组件 610：横梁

620：探针 621：探针杆

622：探针夹持管 623：探针套筒

624：引线端 700：加热器

710：容纳盒 720：加热丝

730：温度测试件 800：机架

810：水平安装座 820：挡板

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能电池测试设备，如图1所示，该太阳能电池测试设备包括光照组件100、测试台200、驱动组件(包括水平移载驱动部400和探针升降驱动部500)和探针组件600，其中，测试台200用于承载太阳能电池，光照组件100用于向测试台200上的太阳能电池10提供光照，控制驱动组件用于驱动位于测试台200上方的探针组件600沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使探针组件600的多个探针620依次与太阳能电池10的多个电极接触。

可选地，太阳能电池测试设备还包括控制装置(包括上位机310和下位机320)，用于控制驱动组件完成相应动作，以及在多个探针620每次与太阳能电池10的多个电极接触时，通过探针620对太阳能电池10进行测试。

在本发明实施例中，驱动组件能够驱动位于测试台200上方的探针组件600沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使探针组件600的多个探针620下降并与太阳能电池10上对应的多个电极接触，再使探针620上升并沿第一水平方向运动至与下一组电极位置对正，使之下降后能够与下一组电极接触，从而使探针620依次与太阳能电池10的多个电极接触，以通过探针620对太阳能电池10进行测试，与现有技术相比，本发明提供的太阳能电池测试设备能够实现自动测试太阳能电池，提高了太阳能电池的测试效率。

并且，在本发明提供的太阳能电池测试设备中探针620可以全自动化移动，一次装夹太阳能电池10即可完成该电池全部区域的测试，测量效率得到极大提高，除对太阳能电池的光电转化效率进行测试外，还可以用于对太阳能电池10进行自动分选，即按光电转化效率的高低对太阳能电池10进行产品精准分级(例如将光电转化效率在20％以上太阳能电池的筛选为一级品，其余太阳能电池为二级品)。

作为本发明的一种可选实施方式，如图1至图3所示，驱动组件包括水平移载驱动部400和探针升降驱动部500，探针升降驱动部500用于驱动探针组件600沿竖直方向升降运动，水平移载驱动部400用于驱动探针升降驱动部500带动探针组件600沿第一水平方向往复运动。

在对太阳能电池10进行测试时，水平移载驱动部400用于驱动探针升降驱动部500带动探针组件600沿第一水平方向运动，以使探针620的水平位置依次与太阳能电池10的各单元(例如可以是子电池)对应的各组电极对正。而后由探针升降驱动部500驱动探针组件600下降，使探针620与对应的电极接触，以便控制装置通过探针620对各单元进行测试，或者在各单元测试结束后驱动探针组件600上升，以避免探针620在移动至与下一组电极对正的过程中碰撞或刮伤太阳能电池10。

作为本发明的一种可选实施方式，如图2、图3、图5所示，探针组件600包括横梁610和至少一组固定设置在横梁610上的探针620，横梁610与探针升降驱动部500连接，且沿第二水平方向延伸，每组探针620均沿第二水平方向间隔分布，第二水平方向与第一水平方向垂直。

可以理解的是，太阳能电池10上的单元(例如可以是子电池)及各单元对应的电极通常阵列分布，本发明提供的太阳能电池测试设备可对各种布局类型的太阳能电池进行测试，仅需对应更改探针组件600中探针620沿水平面的分布模式即可。例如，该太阳能电池测试设备可应用于对模组(Module)、子模组(Sub-module)、子电池(Sub-cell)、微型电池(Mini-cell)这四类常规电池的自动化测量，其中模组模式用于测量整个电池模组的各参数，子模组模式用于测量局部区域电池模组的各参数，子电池模式和微型电池模式用于测量各区域子电池的各参数。

为便于技术人员理解，如图6所示为利用本发明实施例提供的太阳能电池测试设备实现子电池(Sub-cell)模式测法的原理示意图，太阳能电池20包括多个子电池(图中仅示出Cell A、Cell B、Cell C、Cell D四个子电池)，不同列的子电池之间设置有导电带11，探针620用于与导电带11上的测试点位接触以实现对子电池进行测试。

具体地，如图6所示，横梁610依次运动至位置a、位置b、位置c，从而使横梁610上固定的探针620依次与各排子电池对应的四个测试点位d接触(即四线法)，例如，可通过与子电池Cell A下部四个测试点位d(U⁺、U^-、I⁺、I^-)接触的四枚探针620对子电池Cell A进行测定。四枚探针620之间构成对子电池Cell A的电气测量回路，四枚探针620接到控制装置(的上位机)的源表后得到断路电压V_oc、短路电流I_sc、光电转化效率η、填充因子FF等物理量。

该电气测量回路的等效电路如图10所示，采用电流、电压两个回路独立测试的方法，R1、R2为电流测试仪表线自带电阻，R3、R4为电压测试仪表线自带电阻，RL为可调电阻，本发明实施例中采用四线法进行测试，电流测试仪表与电压测试仪表分别通过独立的两个探针620与对应的测试点位d(U⁺、U^-、I⁺、I^-)连接，与传统的人工操作的两线法测试相比，测试结果中的短路电流I_sc、填充因子FF等物理量更加精准。

横梁610每到达一个位置，则控制装置将当前位置横向的所有子电池一次性测试完成，该测试方法的优势是可以分别测出每个子电池的光伏参数，对这些参数做出汇总分析后得出不同区域光伏参数(如短路电流I_sc、断路电压V_oc等)在均匀性上的差异，从而针对性地调整上游工艺设备的配方设置，以保证太阳能电池10上不同单元性能的一致性。

为提高探针沿第一水平方向位置的精确性及运动的平稳性，作为本发明的一种优选实施方式，如图2至图4所示，水平移载驱动部400包括驱动件410(例如，可以包括马达、旋转电机等)、丝杠420、第一连接座430和至少一根导轨440，导轨440与丝杠420均沿第一水平方向延伸，探针升降驱动部500与第一连接座430固定连接，第一连接座430活动设置在导轨440上，且述第一连接座430具有螺纹配合通孔，螺纹配合通孔套设在丝杠420上并与丝杠420配合，驱动件410用于驱动丝杠420绕自身轴线旋转，以驱动第一连接座430带动探针升降驱动部500沿导轨440运动。

在本发明实施例中，水平移载驱动部400采用丝杠传动结构，通过丝杠420与第一连接座430的螺纹配合通孔之间的螺纹配合作用驱动第一连接座430水平运动，将驱动件410输出的转动角度精确地转化为第一连接座430沿第一水平方向的进给量，同时通过至少一根导轨440将第一连接座430的运动方向限定为第一水平方向，从而在保证了探针沿第二水平方向位置的精确性并保证了第一连接座430及其上固定的探针的平稳运动。

考虑到水平移载驱动部400采用丝杠、导轨等结构，整体体积较大，为提高测试太阳能电池10的精确性，作为本发明的一种优选实施方式，水平移载驱动部400位于测试台200的下方，具体地，如图2至图4所示，水平移载驱动部400包括一对导轨440，两根导轨440分别设置在丝杠420沿第二水平方向的两侧，第一连接座430包括驱动连接件431和与驱动连接件431固定连接的一对连接板432，两个连接板432一一对应地活动设置在两根导轨440上，驱动连接件431中形成有螺纹配合通孔；

水平移载驱动部400还包括第二连接座450和两组连接柱460，第一连接座430位于测试台200下方，第二连接座450位于测试台200上方，两组连接柱460均沿竖直方向延伸且分别位于测试台200沿第二水平方向的两侧，每个连接板432均通过一组连接柱460与第二连接座450固定连接，探针升降驱动部500固定设置在第二连接座450上。

在本发明实施例中，水平移载驱动部400的丝杠420、导轨440及第一连接座430等结构均设置在测试台200的下方，第一连接座430的两个连接板432分别与两侧的导轨440活动连接，并通过连接柱460与上方的第二连接座450固定连接，从而在实现通过第二连接座450带动探针升降驱动部500与探针组件600沿第一水平方向进给运动的同时，将水平移载驱动部400的主要动力结构转移至测试台200下方，避免了这些结构遮挡光照组件100提供的模拟太阳光信号，进而提高了测试太阳能电池10的精确性。

可选地，如图3所示，每两根连接柱460为一组。优选地，如图4所示，每个连接板432均通过多个(例如，两个)滑块441与对应的导轨440活动连接，以保证连接板432朝向的精确性。

作为本发明的一种可选实施方式，如图1至图4所示，太阳能电池测试设备还包括机架800，光照组件100、测试台200、控制装置和驱动组件均固定设置在机架800上。控制装置包括上位机310和下位机320，其中下位机320用于控制驱动组件中相应机构的动作，以实现对太阳能电池10上不同的测试，上位机310用于与下位机320通讯并对下位机320采集的数据进行光电模数转换处理及分析。

可选地，光照组件100为Class AAA级太阳光模拟器，能够向太阳能电池10发出模拟太阳光，以模拟太阳能电池10的常规工作环境。机架800上设置有与太阳能电池10相对的水平安装座810，测试台200和驱动组件均固定设置在水平安装座810上，水平安装座810沿第二水平方向的两侧还设置有挡板820，用于防止灰尘等污染物进入驱动组件内部，以保证驱动组件内部的洁净度进而提高其组件运行的流畅性。

如图1所示，下位机320可设置在低于光照组件100高于水平安装座810的位置，以便操作人员对下位机320上的按键或触控屏进行操作或实时查看下位机320的屏幕上显示的进给量等数据，上位机310可设置在水平安装座810的下方。

作为本发明的一种可选实施方式，如图2至图4所示，驱动件410包括马达411(可以为交流伺服马达)、联轴器412和固定端轴承座413，驱动连接件431包括自由端轴承座431a和第一横板431b。其中，马达411和固定端轴承座413均固定设置在水平安装座810上，固定端轴承座413用于对丝杠420进行轴向定位(即丝杠420能够在固定端轴承座413中绕自身轴线旋转，且丝杠420相对于固定端轴承座413沿轴线方向的位置不变)，自由端轴承座431a具有螺纹配合通孔，自由端轴承座431a与第一横板431b固定连接，并通过第一横板431b与两侧的连接板432固定连接。马达411的输出轴通过联轴器412与丝杠420的端部连接，从而使马达411能够驱动丝杠420转动，进而驱动固定端轴承座413沿导轨440运动。

作为本发明的一种可选实施方式，如图3所示，第二连接座450包括第二横板452和一对连接板451，探针升降驱动部500固定设置在第二横板452上，第二横板452竖直设置且沿第二水平方向延伸，第二横板452的两侧分别通过两块连接板451与对应的连接柱460的顶端固定连接。

作为本发明的一种优选实施方式，如图3所示，水平移载驱动部400还包括遮光板470，遮光板470固定设置在连接板451上且沿水平方向延伸，遮光板470朝向探针组件600一侧的边缘与第二横板452相接，用于遮挡其上方的光线。第二连接座450还包括遮光罩453，遮光罩453固定设置在第二横板452上，且位于探针升降驱动部500的上方，用于遮挡光照组件100照射至探针组件600与遮光板470之间区域的光线。

如图3所示，遮光板470与遮光罩453共同遮挡光照组件100照射至探针组件600一侧的光线，从而在水平移载驱动部400驱动探针升降驱动部500带动探针组件600向遮光板470一侧运动并逐行检测子电池的过程中，待测试区域(即探针组件600完成当前区域检测后，自动移动到其准备检测的下一个区域位置)始终被遮光板470遮挡，以保证各行子电池受检测时温度的一致性，进而保证测试太阳能电池10的精确性。

作为本发明的一种可选实施方式，如图2至图4所示，探针升降驱动部500包括升降气缸，升降气缸的缸体固定设置在第二连接座450上(具体为设置在第二横板452背离遮光板470的一侧)，升降气缸的输出杆与探针组件600固定连接，在气缸中气体的推动作用下，气缸中的活塞带动输出杆沿竖直方向运动，从而实现升降探针组件600。

本发明的发明人在研究中还发现，常规的电池测试设备中探针外形较大，对电池导电条的宽度有限制要求，例如，在电池导电条宽度需大于2mm以上时，现有技术无法实现较多子电池的测量要求，而且导电条宽度太大会造成电池遮光区域过大，影响当前区域测量效果，导致测量结果远小于实际值，实测精度受到限制。

为解决该技术问题，作为本发明的一种优选实施方式，如图2至图4所示，探针620包括探针杆621、探针夹持管622和探针套筒623，探针夹持管622套设在探针杆621的外侧且与横梁610固定连接，探针套筒623套设在探针夹持管622的外侧，探针杆621在探针夹持管622中的位置固定，且探针杆621的底端由探针夹持管622的底端开口伸出，探针夹持管622活动设置在探针套筒623中，探针套筒623中设置有驱动弹簧，驱动弹簧的顶端与探针套筒623固定连接，驱动弹簧的底端与探针夹持管622的顶端固定连接，用于通过弹力保持探针夹持管622由探针套筒623的底端开口伸出的长度。

需要说明的是，这里顶端、底端均指探针620在使用状态下的上下方位关系，在本发明实施例中，探针620采用伸缩套筒结构，包括探针杆621、探针夹持管622和探针套筒623，其中探针夹持管622用于对探针杆621进行加固，保证结构整体刚性，防止直径较小的探针杆621在测量过程中折弯。在对太阳能电池10进行测量时，探针升降驱动部500驱动横梁610带动探针套筒623向下移动，探针杆621的底端顶住下部的太阳能电池10(并与电极、导电条等结构电接触)，探针杆621与探针夹持管622部分缩入探针套筒623中，驱动弹簧被压缩并通过弹力维持探针杆621底端与太阳能电池10之间的稳定接触状态，测量完成后，探针升降驱动部500驱动横梁610带动探针套筒623抬升，驱动弹簧回弹，使探针杆621与探针夹持管622复位。在本发明实施例中，探针杆621与探针夹持管622伸缩过程中在水平面上的投影始终不变，从而降低了探针620对模拟太阳光的遮挡面积(例如，在探针杆621的直径仅有0.3mm的情况下，探针620遮挡模拟太阳光并在太阳能电池10上形成的阴影区域直径可小于0.1mm)，在保证探针620稳定接触太阳能电池10的同时，保证了对测试区域的光照效果，提高了太阳能电池的测试精度。

优选地，探针杆621、探针夹持管622和探针套筒623均采用黄铜镀镍的材质，以保证探针测量回路中探针620自身部件之间的接触电阻较小。作为本发明的一种可选实施方式，可通过钣金工艺将探针杆621固定在探针夹持管622中，具体地，如图7所示，可在将探针杆621插入至探针夹持管622中后，对探针夹持管622对应于探针杆621顶端的位置进行钣金工艺，使探针夹持管622在该位置四周的管壁均向内凹陷形成凹陷结构622a，从而通过该形变作用提高探针杆621与探针夹持管622内壁之间的摩擦力，实现将探针杆621固定在探针夹持管622中。

为进一步保证对测试区域的光照效果，提高太阳能电池的测试精度，作为本发明的一种优选实施方式，如图7所示，探针套筒623的顶端具有引线端624，探针组件600还包括固定设置在横梁610上的集成基板(例如，可以是印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB))，探针套筒623通过引线端624直接引线的方式与集成基板连接，并通过集成基板进一步与控制装置连接。成组的探针引线集成在集成基板上，集成基板再引线到控制装置(上位机)的源表上，控制装置运行其存储的测试软件时能够自动控制相应电路的开关通断，实现测量通道的智能化选择，并完成太阳能电池的测试与数据的统计、分拣。

作为本发明的一种优选实施方式，如图2至图4所示，测试台200的承载面上固定设置有多个限位件210，限位件210具有与太阳能电池10的边缘形状对应的限位接触面，多个限位件210用于通过限位接触面对太阳能电池10的边缘进行限位。

例如，如图8所示，当太阳能电池10具有矩形外轮廓时，测试台200的承载面上可以固定设置有四个限位件210，四个限位件210的位置分别与太阳能电池10的四角对应，限位接触面包括相互垂直的两个限位子面，从而使四个限位件210可以对太阳能电池10的四角进行限位，以实现周向定位太阳能电池10，提高探针620与太阳能电池10上电极之间的对位精确性。

优选地，限位件210为聚醚醚酮(Peek)材质，且限位件210的顶面与限位接触面相贯处的棱可进行倒角处理，以避免限位件210刮伤太阳能电池10的边缘，保证太阳能电池10的产品良率。

优选地，限位件210在测试台200上的位置可调节，以便适应不同规格的太阳能电池10。

作为本发明的一种优选实施方式，如图2至图4所示，测试台200的承载面上对应于多个限位件210所限定的区域设置有至少一个吸附组件，吸附组件用于抽取太阳能电池10与承载面之间的气体，以吸附太阳能电池10。

在本发明实施例中，测试台200的承载面上设置有吸附组件，能够通过真空吸附作用使测试台200的承载面与太阳能电池10的底部保持良好的无缝接触，由背部吸附太阳能电池10，探针620触及太阳能电池10时引起太阳能电池10水平位移，并且真空吸附的固定方式可以实现快速加载、卸载太阳能电池10，从而在保证探针620与太阳能电池10之间对位精确性的同时进一步提高电池测试效率。

作为本发明的一种可选实施方式，如图8所示，测试台200沿第二水平方向的两侧还具有工装夹持导入缺口220，用于供电池夹持工装进出。

需要说明的是，为防止太阳能电池10在测试过程中上下震动，除限位件210外，还可以针对不同类型的太阳能电池10配置不同结构的工装夹具，以将太阳能电池10固定在测试台200上，例如，可配置常用的H型硅太阳能电池夹具，或者也可灵活配置产业中其他的新型非标电池试样夹具，例如薄膜电池片夹具、HIT电池片夹具、MWT全背接触电池夹具、双面电池片夹具等。

作为本发明的一种优选实施方式，测试台200的底部设置有加热器700，如图9所示，加热器700包括容纳盒710和设置在容纳盒710中的多根加热丝720，容纳盒710具有沿第二水平方向依次分布的多个加热区，多根加热丝720一一对应地弯曲分布在多个加热区中，每个加热区中还设置有一个温度测试件730(可选为热电偶)，温度测试件730固定设置在容纳盒710的底壁上，加热器700用于根据每个温度测试件730的温度测试值调节对应的加热丝720的加热功率，以将多个温度测试件730的温度测试值保持在预设温度，进而将太阳能电池10的温度保持在恒定值(例如，为满足IEC60904标准的特定恒温需求，可将太阳能电池10的温度保持在25℃)，提高测试太阳能电池的精确性。

并且，本发明提供的太阳能电池测试设备包括能够保持太阳能电池10恒温的加热器700，从而能够在对太阳能电池10进行高温老化测试实验后再进行效率测试，扩大了太阳能电池测试设备可适应的工艺范围。

可选地，如图9所示，容纳盒710的外侧壁上设置有与多个加热区位置一一对应的多个引出端721，加热丝720的守卫两端均与对应的引出端721连接并通过引出端721与加热器700对应的温控系统连接。容纳盒710的底壁上还固定设置有与多根加热丝720一一对应的多组绝热柱722(可选为陶瓷材料)，每组绝热柱722沿对应的加热丝720的延伸路径间隔设置并与加热丝720固定连接，以维持加热丝720的形态。

可选地，如图9所示，加热丝720弯曲延伸为“M”形，即，由与引出端721连接的一端向远离引出端721方向延伸后弯折180°并向靠近引出端721方向延伸，在靠近引出端721的位置再次弯折180°并向远离引出端721方向延伸，再弯折180°并向靠近引出端721方向延伸至加热丝720的另一端与引出端721连接。可选地，如图9所示，加热器700包括三根加热丝720。

作为本发明的一种优选实施方式，加热器700的温控系统通过比例积分微分(Proportion Integral Differential，PID)控温方式根据各温度测试件730的温度测试值调节对应的加热丝720的加热功率，以实现误差范围在±0.2℃内的高精度控温，从而确保获得准确可靠的测试数据，使机台满足IEC60904标准，并可用于太阳能电池行业内一级标准电池片的标定。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池测试设备，其特征在于，所述太阳能电池测试设备包括光照组件、测试台、驱动组件和探针组件，其中，所述测试台用于承载太阳能电池；所述光照组件用于向所述测试台上的太阳能电池提供光照，所述驱动组件用于驱动位于所述测试台上方的探针组件沿第一水平方向往复运动或沿竖直方向升降运动，以使所述探针组件的多个探针依次与所述太阳能电池的多个电极接触。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述驱动组件包括水平移载驱动部和探针升降驱动部，所述探针升降驱动部用于驱动所述探针组件沿竖直方向升降运动，所述水平移载驱动部用于驱动所述探针升降驱动部带动所述探针组件沿所述第一水平方向往复运动。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述水平移载驱动部包括驱动件、丝杠、第一连接座和至少一根导轨，所述导轨与所述丝杠均沿所述第一水平方向延伸，所述探针升降驱动部与所述第一连接座固定连接，所述第一连接座活动设置在所述导轨上，且所述述第一连接座具有螺纹配合通孔，所述螺纹配合通孔套设在所述丝杠上并与所述丝杠配合，所述驱动件用于驱动所述丝杠绕自身轴线旋转，以驱动所述第一连接座带动所述探针升降驱动部沿所述导轨运动。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述水平移载驱动部包括一对所述导轨，两根所述导轨分别设置在所述丝杠沿第二水平方向的两侧，所述第二水平方向与所述第一水平方向垂直，所述第一连接座包括驱动连接件和与所述驱动连接件固定连接的一对连接板，两个所述连接板一一对应地活动设置在两根所述导轨上，所述驱动连接件中形成有所述螺纹配合通孔；

所述水平移载驱动部还包括第二连接座和两组连接柱，所述第一连接座位于所述测试台下方，所述第二连接座位于所述测试台上方，两组所述连接柱均沿竖直方向延伸且分别位于所述测试台沿所述第二水平方向的两侧，每个所述连接板均通过一组所述连接柱与所述第二连接座固定连接，所述探针升降驱动部固定设置在所述第二连接座上。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述第二连接座包括第二横板、遮光罩和一对连接板，所述探针升降驱动部固定设置在所述第二横板上，所述第二横板竖直设置且沿所述第二水平方向延伸，所述第二横板的两侧分别通过两块所述连接板与对应的所述连接柱的顶端固定连接；

所述水平移载驱动部还包括遮光板，所述遮光板固定设置在所述连接板上且沿水平方向延伸，所述遮光板朝向所述探针组件一侧的边缘与所述第二横板相接，用于遮挡其上方的光线；所述遮光罩固定设置在所述第二横板上，且位于所述探针升降驱动部的上方，用于遮挡所述光照组件照射至所述探针组件与所述遮光板之间区域的光线。

6.根据权利要求4所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述探针组件包括横梁和至少一组固定设置在所述横梁上的探针，所述横梁与所述探针升降驱动部连接，且沿所述第二水平方向延伸，每组所述探针均沿所述第二水平方向间隔分布。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述探针包括探针杆、探针夹持管和探针套筒，所述探针夹持管套设在所述探针杆的外侧且与所述横梁固定连接，所述探针套筒套设在所述探针夹持管的外侧，所述探针杆在所述探针夹持管中的位置固定，且所述探针杆的底端由所述探针夹持管的底端开口伸出，所述探针夹持管活动设置在所述探针套筒中，所述探针套筒中设置有驱动弹簧，所述驱动弹簧的顶端与所述探针套筒固定连接，所述驱动弹簧的底端与所述探针夹持管的顶端固定连接，用于通过弹力保持所述探针夹持管由所述探针套筒的底端开口伸出的长度。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述测试台的承载面上固定设置有多个限位件，所述限位件具有与所述太阳能电池的边缘形状对应的限位接触面，多个所述限位件用于通过所述限位接触面对所述太阳能电池的边缘进行限位。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述测试台的承载面上对应于多个所述限位件所限定的区域设置有至少一个吸附组件，所述吸附组件用于抽取所述太阳能电池与所述承载面之间的气体，以吸附所述太阳能电池。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的太阳能电池测试设备，其特征在于，所述测试台的底部设置有加热器，所述加热器包括容纳盒和设置在所述容纳盒中的多根加热丝，所述容纳盒具有沿所述第二水平方向依次分布的多个加热区，多根所述加热丝一一对应地弯曲分布在多个所述加热区中，每个所述加热区中还设置有一个温度测试件，所述加热器用于根据每个所述温度测试件的温度测试值调节对应的所述加热丝的加热功率，以将多个所述温度测试件的温度测试值保持在预设温度。

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