CN201740850U - 薄膜太阳电池组件的电性能测试装置 - Google Patents

Abstract

一种薄膜太阳电池组件的电性能测试装置，包括基座、灯室壳体、一组冷却风扇、支撑杆、氙灯与反光镜、快门、滤光片、匀光透镜和测试平台。一组冷却风扇安装在灯室壳体的背板上，支撑杆安装在灯室壳体内的后部，氙灯与反光镜组合在一起安装在支撑杆上，快门设置在反光镜的开口前方，滤光片安装在快门的前方，匀光透镜设置在灯室壳体的出光窗口前方，测试平台设置在匀光透镜的前方。本实用新型采用稳态模拟器的方式，解决了大面积均匀性、光谱失配和辐照时间可控等问题，取得了结构简单、调节方便、性能可靠精确等有益效果。

Description

薄膜太阳电池组件的电性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种薄膜太阳能电池组件的测试仪器，尤其涉及一种薄膜太阳电池组件的电性能测试装置。

背景技术

太阳电池组件的电性能测试对辐照不均匀性提出了非常高的要求，需要不大于±5％。对大面积模拟器而言，这是比较困难的。国际上一般采用两种设计方法：一种是采用多个辐照面交叠拼接的方式，多个灯源的相对位置要求非常精确，如果其中一个灯源发生衰减，则整体均匀性将无法满足要求；一种是采用多个灯辐照同一面积叠加的方式，灯源冷却问题比较严重，辐照距离非常大，需要十几米以上，空间需求比较高。

在太阳电池组件热斑实验的过程中，灯源的辐照度的均匀性的调整以及灯源辐照度的衰减都会造成设备辐照度的改变。进行热斑实验前，首先要给太阳电池组件热斑实验设备进行辐照度的调整。目前，太阳电池组件在热斑实验设备，灯源均匀性的调整以及灯源辐照度的衰减的补偿都是人工操作，效率低，可靠性不高，严重影响了太阳电池组件热斑实验的速度和准确性。因此，在太阳电池组件热斑实验设备中，采用辐照度自动调整的装置对提高实验速度以及实验数据的准确性都具有重大的作用。

相对于单晶/多晶硅来讲，非晶硅薄膜太阳电池的测试，需要更长的光照时间。通过大量的实际测试和理论，比较公认的是至少在60ms以上，这比单/多晶硅电池的几毫秒延长了很多。在实现光源长脉宽的过程中，主要是要克服过程中光强的稳定性和光的重复性。弱光响应是薄膜太阳电池的一个主要优点，常规测试都是在标准光强下进行的，不能进行弱光条件测试。弱光条件下的性能是最终用户最为关注的指标，这方面的测试技术越来越受到人们的关注。

由于薄膜太阳电池与晶体硅太阳电池结构上的不同，导致测试速率、光源光谱、测试温度、光源光强对电池的影响程度不一样，在发展新型检测技术时，需要综合考虑上述影响因素，开发出脉冲长度长、温度维持恒定、光谱匹配更佳、光强可以调节的测试装置。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为了提供一种能满足太阳能电池测试所要求的大面积范围内的辐照均匀性、辐照稳定性和光谱匹配度等方面的技术要求的薄膜太阳电池组件的电性能测试装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种薄膜太阳电池组件的电性能测试装置，其包括：

基座；

灯室壳体，安装在基座上，其前端设有出光窗口；

一组冷却风扇，安装在灯室壳体的背板上；

支撑杆，安装在灯室壳体内的后部；

氙灯与反光镜，组合在一起安装在支撑杆上；

快门，设置在反光镜的开口前方；

滤光片，安装在快门的前方；

匀光透镜，安装在基座上并设置在灯室壳体的出光窗口前方；

测试平台，设置在匀光透镜的前方。

所述的反光镜的反光面为抛物面或椭球面。

所述的快门与传动机构相连，传动机构由计算机控制其动作。

本实用新型中的氙灯是一种与太阳光谱接近的稳态点光源。反光镜将氙灯发出的光反射到测试平台上。冷却风扇能够通过高速空气对流对氙灯和反光镜进行散热并保证氙灯在正常工作温度范围内发光。快门是一种能够快速移动、对由反光镜发出的反射光能够进行有效遮挡的机械装置。滤光片是能够使不同波段之间的光线按照预期的透过率穿过、且穿过光线的光谱符合特定的规范要求的光学玻璃片。匀光透镜是能把不均匀的光整合成符合规定技术指标的均匀光的光学仪器。

本实用新型解决了大面积高均匀性、光谱失配以及待测薄膜太阳电池组件辐照时间过长而严重发热等问题，极大的提高了实验的速度、设备的可靠性和实验数据的精确性。

附图说明

图1是本实用新型薄膜太阳电池组件的电性能测试装置的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的薄膜太阳电池组件的电性能测试装置，包括基座1、灯室壳体2、一组冷却风扇3、支撑杆4、氙灯5与反光镜6、快门7、滤光片8、匀光透镜9和测试平台10。灯室壳体2安装在基座1上，其前端设有出光窗口。一组冷却风扇3安装在灯室壳体的背板上。支撑杆4安装在灯室壳体内的后部。氙灯5与反光镜6组合在一起安装在支撑杆4上，其中的反光镜的反光面为抛物面或椭球面。快门7设置在反光镜的开口前方，该快门7与传动机构相连，传动机构由计算机控制其动作(传动机构与计算机未图示出来)。滤光片8安装在快门7的前方。匀光透镜9安装在基座1上并设置在灯室壳体2的出光窗口前方。测试平台10设置在匀光透镜的前方。

本实用新型的薄膜太阳电池组件的电性能测试装置的工作原理是，先将待测组件a固定在测试平台上，在工作过程中，氙灯5发出的光经过反光镜6的反射，照射到快门7上，快门的打开与闭合通过传动机构控制，当快门打开时，光线经过滤光片8，对光谱进行处理和修正，然后通过匀光透镜9，对光线进行匀光，最后把符合要求的光线照射在待测组件a上，即可进行薄膜太阳电池组件的电性能测试。

Claims (3)

1.一种薄膜太阳电池组件的电性能测试装置，其特征在于包括：

基座；

灯室壳体，安装在基座上，其前端设有出光窗口；

一组冷却风扇，安装在灯室壳体的背板上；

支撑杆，安装在灯室壳体内的后部；

氙灯与反光镜，组合在一起安装在支撑杆上；

快门，设置在反光镜的开口前方；

滤光片，安装在快门的前方；

匀光透镜，安装在基座上并设置在灯室壳体的出光窗口前方；

测试平台，设置在匀光透镜的前方。

2.如权利要求1所述的薄膜太阳电池组件的电性能测试装置，其特征在于：所述的反光镜的反光面为抛物面或椭球面。

3.如权利要求1所述的薄膜太阳电池组件的电性能测试装置，其特征在于：所述的快门与传动机构相连，传动机构由计算机控制其动作。