CN201622337U - 太阳能电池衰减测试模拟光源装置 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电池衰减测试模拟光源装置，包括灯箱、模拟太阳灯、温度传感器、辐照计、制冷压缩机、冷却管和电控面板，在灯箱内装有模拟太阳灯、温度传感器、辐照计和冷却管，在灯箱外装有制冷压缩机，制冷压缩机由温度传感器控制，模拟太阳灯由辐照计控制，模拟太阳灯的光照强度为0.5～2.0kW/m²。由于采用了特定光照强度在预定环境温度下对太阳能电池片进行定时衰减光照试验，只要测量出起始端和终了端的电参数，就能推算出电池片的使用寿命，在试验和测试过程中光照强度、光照时间、环境温度均能控制，它克服了自然光照射所存在的缺点，能使太阳能电池衰减测试设备所得测试数据重复性好，可信度高。

Description

太阳能电池衰减测试模拟光源装置

技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能电池衰减测试仪，尤其涉及其中的模拟光源装置。

背景技术：

近年来，太阳能电池作为一种清洁环保的新型能源，得到越来越广泛的应用，太阳能电池的使用寿命是衡量电池好坏的主要技术指标，太阳能电池的使用寿命是通过太阳能电池的衰减量来衡量的。目前，人们通常采用露天式光照测试法对之进行测试，将电池片直接摆放在室外，利用自然的太阳光对太阳能电池进行照射，通过对待检测太阳能电池照晒前后时段所输出的功率大小比较来考评其衰减量。这种露天式光照测试法，太阳能电池所接受到的自然光很不稳定，光照强度、光照时间都随自然天气变化，人们无法控制，不仅测试周期长，而且所得的测试数据无法重复，可信度差，同时电池片摆放在室外也得不到保护，容易被风刮倒打破。在太阳能电池生产行业中，虽然人们都知道太阳能电池的使用寿命是衡量其好坏的主要技术指标，但由于缺少具体的测试标准，更没有公信的检测设备，由于用户十分看重该指标，生产企业仅向用户承诺其使用寿命能达到20年，但没有相应的测试数据来证明。

为了更好地满足用户的要求，申请人制定了相应的试验标准，并研制了一种太阳能电池使用寿命测试设备，将待检测太阳能电池片用特定光照强度(1kW/m²)的模拟光源进行照射，在特定温度(25℃)环境条件下经过一段时间(60h)光照衰减，并测量出起始端和终了端的开路电压和短路电流参数，由此推算出太阳能电池的衰减指标。采用这种模拟光源照射测试方法，整个衰减试验只要在室内进行，光照强度稳定，试验环境温度、衰减测试时间均可控，不仅试验效率高，而且所得测试数据重复性好，可信度高，同时，在测试过程中电池片不会损伤。在这种太阳能电池使用寿命测试设备中，模拟光源装置、暴晒架都是关键装置。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池衰减测试模拟光源装置。

一种太阳能电池衰减测试模拟光源装置，包括灯箱、模拟太阳灯、温度传感器、辐照计、制冷压缩机、冷却管和电控面板，模拟太阳灯均布在灯箱的底面上，温度传感器和辐照计固定在灯箱的内侧面上，电控面板安装在灯箱的外侧面上，制冷压缩机安装在灯箱外，冷却管分布在灯箱的内侧面上，制冷压缩机由温度传感器控制，模拟太阳灯由辐照计控制，模拟太阳灯的光照强度为0.5～2.0kW/m²。

进一步，模拟太阳灯的光照强度为1.0kW/m²。

在太阳能电池衰减测试设备中还设有电控装置、装有待测电池片的暴晒架、电池片电信号收集及处理电路，模拟太阳灯、温度传感器、辐照计、制冷压缩机、冷却管和电控面板均与电控装置相连，暴晒架上每一块待检电池片都接入电池片电信号收集电路，所述电信号收集电路包括可变电阻R、电压表V和电流表A，电压表V以并联方式接在可变电阻R的两端，电流表A与可变电阻R串联，电池片是电信号收集电路的直流电源。

本实用新型的工作原理如下：将装有待检电池片的暴晒架盖在灯箱的上口，将遮光板盖在暴晒架上，通过电控面板打开模拟太阳灯，待检测电池片在模拟太阳灯的照射下产生电能，当光照稳定后电池片所产生的电压稳定，从测试电路中的电压表V和电流表A上记录各自的数值，经过60小时的照射后，再次记录电压表V和电流表A上数值，然后对所得两组数据进行技术处理和计算就能推算出待检电池片的衰减量，从而获得待检电池片的使用寿命，在测试过程中，若光照强度选定为1kW/m²，试验温度为25℃，则衰减光照试验时间为60小时。灯箱内的温度由温度传感器控制，当灯箱内的温度高于预定温度值时，制冷压缩机则开启，制冷压缩机通过冷却管将灯箱内的热量排出，确保灯箱内的温度稳定在25℃；光照强度由辐照计控制。

由于要对太阳能电池进行衰减试验和测试，必须要有光源对之进行照射，光照参数越稳定，试验和测试的结论就越真实可靠，本实用新型采用了模拟光源对太阳能电池进行照射，利用特定光照强度、特定光照时间、特定环境温度对太阳能电池片进行衰减试验，并测量出起始端和终了端的电参数，只要在室内就能对太阳能电池片进行完整的衰减试验和测试过程，且在整个试验和测试过程中光照强度、光照时间、环境温度均能控制，这种模拟光源装置克服了利用自然光照射所存在的缺点，它测试时间短，检测效率高，所得测试数据重复性好，可信度高，比较客观地反映了太阳能电池的衰减情况，能科学地表示太阳能电池的使用寿命；它是太阳能电池衰或测试设备中的核心装置。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型的工作原理图；图4为单片太阳能电池片测试原理电路图；

图中：1-灯箱；2-模拟太阳灯；3-温度传感器；4-辐照计；5-制冷压缩机；6-冷却管；7-电控面板；8-电池片；9-正极栅线；10-负极栅线；11-输出导线；R-可变电阻；V-电压表；A-电流表。

具体实施方式：

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方案：

一种太阳能电池衰减测试模拟光源装置，如图1、图2所示，它包括灯箱1、模拟太阳灯2、温度传感器3、辐照计4、制冷压缩机5、冷却管6和电控面板7，模拟太阳灯2均布在灯箱1的底面上，温度传感器3和辐照计4固定在灯箱1的内侧面上，电控面板7安装在灯箱1的外侧面上，制冷压缩机5安装在灯箱1外，冷却管6分布在灯箱1的内侧面上，制冷压缩机5由温度传感器3控制，模拟太阳灯2由辐照计4控制，模拟太阳灯2的光照强度为1.0kW/m²；模拟太阳灯2、温度传感器3、辐照计4、制冷压缩机5、冷却管6和电控面板7之间连接方式如图3所示，冷却管6与制冷压缩机5相连，温度传感器3通过温控开关控制制冷压缩机5，辐照计4控制模拟太阳灯2，制冷压缩机5和模拟太阳灯2均与电控面板7相连。

每块电池片的电信号收集电路如图4所示，它由直流电源、可变电阻R、电压表V和电流表A组成，电池片8就是电信号收集电路的直流电源，电压表V以并联方式接在可变电阻R的两端，电流表A与可变电阻R串联，电池片在模拟光源的照射下产生稳定的电压，只要测出开路电压和短路电流就可以进行相应的推算。

Claims (2)

1.一种太阳能电池衰减测试模拟光源装置，其特征是：它包括灯箱(1)、模拟太阳灯(2)、温度传感器(3)、辐照计(4)、制冷压缩机(5)、冷却管(6)和电控面板(7)，模拟太阳灯(2)均布在灯箱(1)的底面上，温度传感器(3)和辐照计(4)固定在灯箱(1)的内侧面上，电控面板(7)安装在灯箱(1)的外侧面上，制冷压缩机(5)安装在灯箱(1)外，冷却管(6)分布在灯箱(1)的内侧面上，制冷压缩机(5)由温度传感器(3)控制，模拟太阳灯(2)由辐照计(4)控制，模拟太阳灯(2)的光照强度为0.5～2.0kW/m²。

2.根据权利要求1所述太阳能电池衰减测试模拟光源装置，其特征是：模拟太阳灯(2)的光照强度为1.0kW/m²。

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