CN202533567U - 一种太阳电池漏电检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳电池漏电检测系统，主要由太阳电池、以及位于太阳电池上方的红外检测装置、以及与太阳电池连接的供电装置构成。本实用新型的优点：相比较其它太阳电池漏电检测方法，本实用新型在保持成像效果的前提下成像速度快，表征缺陷全面，使用到的部件简单，利于拆卸安装，增强了其实用性，利于批量太阳电池分析。本实用新型采用导线夹子A和导线夹子B直接连通太阳电池电极与稳压源形成回路，增强了所测试太阳电池的可兼容性，同时降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及漏电检测，具体是指用于检测太阳电池漏电的一种太阳电池漏电检测系统。
背景技术
近年来光伏行业成为发展最为迅速的行业之一。为了能使光伏发电与常规能源相竞争，需要提高太阳电池效率和降低生产成本。为了达到这一目的，有效手段之一是通过分析太阳电池的失效成因，以改进制程工艺，保障产品性能。
在太阳电池的研制过程中，部分电池难免会因种种原因造成结区漏电，甚至短路失效。任何经由非理想p-n界面，流经电池正负电极之间除扩散电流之外的其他电流通道，都会产生电池的漏电流。漏电流的大小会影响到电池并联电阻、填充因子及开路电压的高低，进而对电池光电转换效率产生间接影响；同时对于多个电池串并联在一起的大功率并网发电系统的“热斑”效应，会对其后续系统效能与稳定性产生直接影响。
漏电的形成机制较多，材料的制造过程中引入的杂质与缺陷，pn结结区的杂质沉淀，扩散层和金属栅线区的机械与应力损伤，边缘隔离区腐蚀量不足、过量或不均匀致使正面电极与基区相联，合金化时金属原子扩散至结区、穿透结区及电池边缘沾附了杂质等都可能造成。因此通过一种便捷有效的分析检测方法找到太阳电池的漏电区域及大小对于整个太阳电池的工艺控制和性能提升能提供一定导向作用。
目前研究人员已就局部漏电对电池性能的影响进行了一部分工作，例如ECN的局部扫描Shuntscan技术，在正偏压下通过1*1m㎡的逐点小区域取点，进行旁路精密电阻分压测定以表征电池漏电；Honsberg等在对电池正偏置下通过检测发射荧光来检测微缺陷，微缺陷为可能造成电池漏电的成因之一；BTImage和日本TAKANO等在大面积激光照射下通过检测发射荧光来检测微缺陷；Kilmer等研究了正面电极与基区形成了肖特基极后电池结特性的变化；通过用液晶片和“lock-in thermography”技术对太阳电池旁路漏电进行研究。
现有技术的缺点：现有的太阳电池分析技术虽然能在一定程度上为太阳电池漏电分析提供帮助，但其分析的灵敏度和准确性不足以直观、全面地反映出缺陷形貌，例如通过电注入和光注入手段观测所激发荧光的方式更偏重于电池材料和机械微缺陷的检测，但对于边缘隔离不完全和轻微金属接触穿透的反馈效果不明显。而通过电子学方法逐点扫描的方式对电子元器件的精密度要求较高，器件成本与维护成本高昂，同时逐点扫描的成像速度有限，不利于批量数据的分析处理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，便于不同设计、制程和几何形状的样品分析的太阳电池漏电检测系统。
本实用新型的实现方案如下：
本实用新型的优点在于：一种太阳电池漏电检测系统，主要由太阳电池、以及位于太阳电池上方的红外检测装置、以及与太阳电池连接的供电装置构成。
所述红外检测装置主要由红外热成像仪、以及与红外热成像仪连接的镜头构成，所述镜头位于太阳电池的正上方。
所述供电装置主要由连接于太阳电池正负极的导线装置、以及与导线装置连接的稳压电源构成。
所述导线装置包括导线夹子A和导线夹子B；所述导线夹子A的两端分别与太阳电池的负极和稳压电源的正极连接；导线夹子B的两端分别与太阳电池的正极和稳压电源的负极连接。
所述稳压电源的输出电压为直流电压12V，电流为3A。
本实用新型以输出直流电压的稳压电源（0~12V，3A）、导线夹子A和导线夹子B、红外热成像仪（7.5~14μm红外波段）为基础部件，组成了一个检测太阳电池样品漏电的装置，以实现对漏电区域及大小的检测，结合电性能与工艺制程便能对漏电与结特性进行检测分析。
具体的连接、实现方式如下所述：
（1）、所述太阳电池除保持与导线夹子A和导线夹子B连通外，还需保持与周围环境绝缘。
（2）、采用导线夹子A和导线夹子B作为连通部件；其中导线夹子A一端与稳压电源正电极连接，另一端与太阳电池负电极连接；导线夹子B一端与稳压电源负电极连接，另一端与太阳电池正电极连接，且导线夹子A和导线夹子B间保持绝缘，导线夹子A和导线夹子B与太阳电池端的接头数可根据待测太阳电池选择≥1个，这样连接后即可形成供电回路；
（3）、所诉供电回路采用导线夹子A和导线夹子B连接完成后，将太阳电池水平、倾斜或垂直放置于任意绝缘平面，开启稳压电源，调节范围为0~12V；
（4）、所述红外热成像仪（非制冷焦平面微量热型探测器，光谱范围7.5~14μm，50Hz适时成像，空间分辨率1.3mrad，热灵敏度常温下0.05℃）位于待测太阳电池所在平面的平行平面以内，观测视场可以根据待测样品的区域、大小调节，用于记录下测试太阳电池温度数据成像分布图以分析漏电和结特性；
（5）、整个测试在稳定的温度环境下进行（变差＜3℃），以保持太阳电池温度恒定，便于显示异常温度区域，提高分析的可靠性。
分析图像的原理：当红外热成像仪记录下测试太阳电池温度数据，然后将数据以成像分布图的形式显示出来，当出现漏电现象时，成像分布图在对应的漏电区域与测试太阳电池其它区域的颜色相比较会出现明显的色温差，当没有出现漏电现象时，整片测试太阳电池成像分布图的色温为均匀状态。因此可根据成像分布图的显示来分析漏电和结特性。
本实用新型的优点：相比较其它太阳电池漏电检测方法，本实用新型在保持成像效果的前提下成像速度快，表征缺陷全面，使用到的部件简单，利于拆卸安装，增强了其实用性，利于批量太阳电池分析。本实用新型采用导线夹子A和导线夹子B直接连通太阳电池电极与稳压电源形成回路，增强了所测试太阳电池的可兼容性，同时降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
图中的标号分别表示为：1、红外热成像仪；2、镜头；3、太阳电池；4、导线夹子A；5、导线夹子B；6、稳压电源。
具体实施方式
实施例一
如图1所示。
一种太阳电池漏电检测系统，主要由太阳电池3、以及位于太阳电池3上方的红外检测装置、以及与太阳电池3连接的供电装置构成。
所述红外检测装置主要由红外热成像仪1、以及与红外热成像仪1连接的镜头2构成，所述镜头2位于太阳电池3的正上方。
所述供电装置主要由连接于太阳电池3正负极的导线装置、以及与导线装置连接的稳压电源构成。
所述导线装置包括导线夹子A（4）和导线夹子B（5）；所述导线夹子A（4）的两端分别与太阳电池3的负极和稳压电源的正极连接；导线夹子B（5）的两端分别与太阳电池3的正极和稳压电源的负极连接。
所述稳压电源的输出电压为直流电压12V，电流为3A。
本实用新型以输出直流电压的稳压电源（0~12V，3A）、导线夹子A和导线夹子B、红外热成像仪（7.5~14μm红外波段）为基础部件，组成了一个检测太阳电池样品漏电的装置，以实现对漏电区域及大小的检测，结合电性能与工艺制程便能对漏电与结特性进行检测分析。
具体的连接、实现方式如下所述：
（1）、所述太阳电池3除保持与导线夹子A和导线夹子B连通外，还需保持与周围环境绝缘。
（2）、采用导线夹子A和导线夹子B作为连通部件；其中导线夹子A一端与稳压电源正电极连接，另一端与太阳电池负电极连接；导线夹子B一端与稳压电源负电极连接，另一端与太阳电池正电极连接，且导线夹子A和导线夹子B间保持绝缘，导线夹子A和导线夹子B与太阳电池端的接头数可根据待测太阳电池选择≥1个，这样连接后即可形成供电回路；
（3）、所诉供电回路采用导线夹子A和导线夹子B连接完成后，将太阳电池水平、倾斜或垂直放置于任意绝缘平面，开启稳压电源，调节范围为0~12V；
（4）、所述红外热成像仪（非制冷焦平面微量热型探测器，光谱范围7.5~14μm，50Hz适时成像，空间分辨率1.3mrad，热灵敏度常温下0.05℃）位于待测太阳电池所在平面的平行平面以内，观测视场可以根据待测样品的区域、大小调节，用于记录下测试太阳电池温度数据成像分布图以分析漏电和结特性；
（5）、整个测试在稳定的温度环境下进行（变差＜3℃），以保持太阳电池温度恒定，便于显示异常温度区域，提高分析的可靠性。
本实用新型的目的是提供一种新型简单实用太阳电池漏电检测方法，便于不同设计、制程和几何形状的样品分析。本实用新型所涉及的检测分析装置简单，仅包括稳压电源、导线夹子A和导线夹子B构成的导线和红外热成像仪三种部件，成像效果相对清晰、全面，外加电压可调节，对于整片太阳电池及其局部区域的漏电检测分析具有可靠和可重复性的成像分析效果。同时部件拆分简易，成像效率高，利于和现有的电池生产线结合，实现在线适时监测。
如上所述，则能很好的实现本实用新型。
Claims (5)
1.一种太阳电池漏电检测系统，其特征在于：主要由太阳电池（3）、以及位于太阳电池（3）上方的红外检测装置、以及与太阳电池（3）连接的供电装置构成。
2.根据权利要求1所述的一种太阳电池漏电检测系统，其特征在于：所述红外检测装置主要由红外热成像仪（1）、以及与红外热成像仪（1）连接的镜头（2）构成，所述镜头（2）位于太阳电池（3）的正上方。
3.根据权利要求1所述的一种太阳电池漏电检测系统，其特征在于：所述供电装置主要由连接于太阳电池（3）正负极的导线装置、以及与导线装置连接的稳压电源构成。
4.根据权利要求3所述的一种太阳电池漏电检测系统，其特征在于：所述导线装置包括导线夹子A（4）和导线夹子B（5）；所述导线夹子A（4）的两端分别与太阳电池（3）的负极和稳压电源的正极连接；导线夹子B（5）的两端分别与太阳电池（3）的正极和稳压电源的负极连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种太阳电池漏电检测系统，其特征在于：所述稳压电源的输出电压为直流电压12V，电流为3A。
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|---|---|---|---|---|
| CN103197221A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-10 | 浙江正泰太阳能科技有限公司 | 光伏电池片的检测方法 |
| CN107544014A (zh) * | 2016-06-24 | 2018-01-05 | 上海北京大学微电子研究院 | 一种功率器件的失效定位方法 |
| CN113252179A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-13 | 陕西众森电能科技有限公司 | 一种基于红外测温装置检测太阳电池组件温度的方法 |
| CN113976484A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-01-28 | 南京日托光伏新能源有限公司 | 太阳能电池分档漏电筛选方法 |
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- 2012-05-14 CN CN 201220214140 patent/CN202533567U/zh not_active Expired - Fee Related
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