CN203911870U - 多功能测试设备 - Google Patents

Abstract

一种多功能测试设备，用于对一太阳能电池模块进行测试，并包含一个机座装置，及一个检测系统。该检测系统安装于该机座装置，并包括一个光源、一个影像撷取器、一个电源供应器、一个耐压绝缘量测器，及一个功率量测器，可以该耐压绝缘量测器检测绝缘，由该影像撷取器撷取影像以分析是否有缺陷，透过该光源照射后以该功率量测器量测功率值。因此本实用新型是在该机座装置内统合完成耐高压绝缘测试、微裂测试及功率测试，故可提升测试效率。

Description

多功能测试设备

技术领域

本实用新型是有关于一种测试设备，特别是指一种用来测试太阳能电池模块的多功能测试设备。 

技术背景

洁净能源如太阳能等的需求日增，而太阳能的转换方式，主要是透过太阳能电池(Solar Cell)将光能转换成电能以供使用，然而在封装成太阳能电池模块之前，必须先进行严格的质量检测，进行优劣的筛选，进而可将产品以一较佳的价格加以销售。 

目前太阳能电池模块的检测方式分为两类，一为电性检测，另一为外观缺陷检测。就电性检测而言，通常会进行功率及耐压绝缘等测试项目，功率测试是用于检测太阳能电池模块的光电转换效率(Conversion efficiency)，而耐压绝缘测试则是用于检测太阳能电池模块的耐压能力与绝缘强度。 

至于外观缺陷检测，一般需要检测的项目，包括材料瑕疵(Material defect)、烧结(Sintering wave)、制程污染(Contamination)、微裂(Micro crack)，及线路断路(Broken finger)等，由于微裂缺陷会明显降低光电转换效率，并会对太阳电池模块的稳定性与使用寿命产生不良的影响，因此业界已研发出多种检测手段，其中一种是利用太阳能电池模块电致发光(Electroluminescence；EL)的特性，其缺陷处将因电流无法流通，而具较低的温度，所以以红外线撷取影像时，就会发现明显较暗的区域，可清楚呈现太阳 能电池模块的微裂缺陷。 

上述耐高压绝缘测试、微裂测试及功率测试，需分别在三个不同的工作站中进行，所以检测时必须将该太阳能电池模块依序传送至该等工作站，然而每经过一次的移动及放置，该太阳能电池模块就会因为震动或是碰撞而增加内部硅芯片损坏的机率，况且每一次到站后都必须校准定位才能确保检测结果的正确率，惟此将增加测试所需的时间。且习知的检测设备并无任何的整合，检测上不但耗费时间，增加损坏的风险，并会占据产线空间，增加传送装置及操作人员的数量及成本，因此设计上仍有待改进。 

实用新型内容

因此，本实用新型的目的，即在提供一种可提升测试效率并能降低成本的多功能测试设备。 

于是，本实用新型多功能测试设备，用于对一太阳能电池模块进行测试，该多功能测试设备包含一个机座装置，及一个检测系统。该机座装置界定出一个测试空间。该检测系统安装于该机座装置，并包括一个光源、一个影像撷取器、一个电源供应器、一个耐压绝缘量测器，及一个功率量测器，该电源供应器对该太阳能电池模块施予高电压，以该耐压绝缘量测器检测该太阳能电池模块的绝缘；于该电源供应器对该太阳能电池模块通以电流，该影像撷取器撷取该太阳能电池模块的影像，以供分析该太阳能电池模块是否有缺陷；透过该光源照射该太阳能电池模块，以该功率量测器量测该太阳能电池模块的功率值。 

本实用新型在上述结构基础上具有的积极效果是： 

本实用新型提供的多功能测试设备，通过将该检测系统安装于该机座装置，并在该机座装置内统合完成耐高压绝缘测试、微裂测试及功率测试，从而减少 传送及定位的次数，节省多次拆装或插拔该太阳能电池模块连接该电源供应器4的流程，大幅降低损坏的机率以提升良率，同时还能缩短测试时间及产线空间，节省传送装置及操作人员的数量及成本，进而能提升测试效率及质量。 

附图说明

本实用新型的其它的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中： 

图1是本实用新型多功能测试设备的一较佳实施例的一局部剖面侧视示意图，说明一片遮光件位在一个光源下方的使用状态；及 

图2是类似图1的一视图，说明驱动该遮光件离开该光源下方的使用状态。 

【附图符号说明】 

1  太阳能电池模块 

11  收光面 

12  导电总线 

2  机座装置 

21  座体 

22  测试空间 

221  顶部 

23  入口 

24  出口 

25  挡板 

3  输送装置 

31  输送带 

32  入料架 

33  出料架 

4  检测系统 

41  光源 

42  遮光件 

43  影像撷取器 

44  电源供应器 

45  耐压绝缘量测器 

46  功率量测器 

具体实施方式

参阅图1，本实用新型多功能测试设备的一较佳实施例，是用于对一太阳能电池模块1进行测试，该太阳能电池模块1可将光能转换成电能以供使用，其具有一个位于顶面的收光面11，及一个设于旁侧的导电总线12。且该太阳能电池模块1可以是III-V型太阳能电池、薄膜硫族化合物太阳能电池(例如CIGS、CdTe电池)、非晶或奈米晶硅太阳能电池、光化学类型太阳能电池(例如dye sensitized染料敏化电池)、结晶硅太阳能电池、有机类型的太阳能电池或者其它类似的太阳能电池。 

而该多功能测试设备包含一个机座装置2、一个输送装置3、一个检测系统4，及一个分析筛选装置5。值得一提的是，该多功能测试设备是位于一条生产制造该太阳能电池模块1的产线(图未示)上，可视为一个能进行多种检测项目的工作站。 

该机座装置2包括一个可提供完全不受外界光线干扰的中空座体21。该座 体21界定出一个测试空间22。该测试空间22具有一个入口23、一个与该入口23相间隔的出口24，及一个形成于顶侧的顶部221。该机座装置2还包括两片分别可移动地设于该入口23及该出口24处的挡板25。该等挡板25可分别被驱动而启闭该入口23及该出口24。 

该输送装置3包括一个设置在该机座装置2的该测试空间22内且能被驱动的输送带31、一个设置在该入口23外的入料架32，及一个设置在该出口24外的出料架33。该输送装置3用于将该太阳能电池模块1由该入口23送入该测试空间22定位，并于测试后送出该出口24。 

须说明的是，该多功能测试设备还包含一个设置在该机座装置2的该测试空间22内的定位装置(图未示)，在该太阳能电池模块1进入该测试空间22后，可感测该太阳能电池模块1的位置，并配合将该太阳能电池模块1校准定位，以利于该检测系统4进行各项检测，在此不再说明。 

而当太阳能电池模块1进、出该入口23及该出口24时，该入口23及该出口24是处于开启状态，反之则处于关闭状态，以隔绝外部光线照射入该测试空间22而影响测试数据。 

该检测系统4安装于该机座装置2，并包括一个设置在该测试空间22的顶部221且能朝向该太阳能电池模块1的收光面11射出光线的光源41、一个可移动地设置在该光源41下方且用于遮蔽该光源41的光线的遮光件42、一个安装于该测试空间22内且位于该输送带31上方的影像撷取器43、一个电连接位于该测试空间22内的该太阳能电池模块1的导电总线12的电源供应器44、一个用于量测该太阳能电池模块1的耐压绝缘性的耐压绝缘量测器45，及一个用于量测该太阳能电池模块1的功率的功率量测器46。 

该光源41可为一个太阳模拟光源。该遮光件42可以为一片反射板，也可以为一片帘幕，当然也可以为其它构造。该影像撷取器43为一个红外线CCD镜头，当然亦可为其它类型的镜头，例如一般的可见光(Silicon based)CCD镜头、有冷却系统的CCD镜头，或InGaAS(铟砷化镓)的近红外线相机，可用于撷取该太阳能电池模块1的影像。该检测系统4具有显示该耐压绝缘量测器45及该功率量测器46量测结果的功能，在此不再说明。该影像撷取器43、该电源供应器44、该耐压绝缘量测器45，及该功率量测器46，分别设于该座体21内的位置亦可以改变，不以本实施例为限。 

在本实施例中，该分析筛选装置5为一台计算机，是电连接该影像撷取器43，能接收且分析该影像撷取器43所撷取的影像信息，并进行分选。 

使用时，该输送装置3将该太阳能电池模块1由该入口23送入该测试空间22定位，且让该电源供应器44电连接该太阳能电池模块1的导电总线12，接着即可对该太阳能电池模块1进行检测： 

于耐压绝缘测试时，该电源供应器44会对该太阳能电池模块1施予一高出正常运作电压的高电压，经过一定时间后，以该耐压绝缘量测器45检测该太阳能电池模块1的边框与导电总线12是否产生电性连通，如果产生电性连通即表示该太阳能电池模块1是有瑕疵的，日后可能会因此产生漏电的危险，反之则是属于安全的产品。 

于微裂测试时，由于本实施例采用电致发光影像的检测方式，其是令该电源供应器44对该太阳能电池模块1通以电流后，该太阳能电池模块1会因电流的导入而发热，产生红外光，内部芯片无缺陷时，电流会完整的导通，产生的热越高，其发光强度也越强，内部芯片有缺陷时，导入电流会减少，甚至完全 不导通，所产生的热就较低，甚至不会产生热，其光强度就越弱，所以可由该影像撷取器43撷取该太阳能电池模块1的电致发光影像，令该分析筛选装置5接收且分析所撷取的影像信息，并进行分选，即可辨识出该太阳能电池模块1是否有材料瑕疵、烧结、制程污染、微裂与线路断路等缺陷。 

进行功率测试时，再如图2所示驱动该遮光件42离开该光源41下方，并在完全无外界光线影响下让光源41的光线向下照射太阳能电池模块1的收光面11，该太阳能电池模块1会将光能转换成电能，并经由该导电总线12输出，此时即能以该功率量测器46量测该太阳能电池模块1的功率值。 

完成上述测试后，令该电源供应器44离开该太阳能电池模块1的导电总线12，再令该输送装置3将该太阳能电池模块1由该测试空间22送出该出口24。 

综上所述，本实用新型多功能测试设备，是将该检测系统4安装于该机座装置2，可在该机座装置2内统合完成耐高压绝缘测试、微裂测试及功率测试，所以能减少传送及定位的次数，节省多次拆装或插拔该太阳能电池模块1连接该电源供应器44的流程，大幅降低损坏的机率以提升良率，同时并能缩短测试时间及产线空间，节省传送装置及操作人员的数量及成本，进而能提升测试效率及质量，故确实能达成本实用新型的目的。 

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。 

Claims (6)

1.一种多功能测试设备，用于对一太阳能电池模块进行测试，该多功能测试设备包含：

一个机座装置，界定出一个测试空间；及

一个检测系统，安装于该机座装置，并包括一个光源、一个影像撷取器、一个电源供应器、一个耐压绝缘量测器，及一个功率量测器，该电源供应器对该太阳能电池模块施予高电压，以该耐压绝缘量测器检测该太阳能电池模块的绝缘；于该电源供应器对该太阳能电池模块通以电流，该影像撷取器撷取该太阳能电池模块的影像，以供分析该太阳能电池模块是否有缺陷；透过该光源照射该太阳能电池模块，以该功率量测器量测该太阳能电池模块的功率值。

2.如权利要求1所述的多功能测试设备，其特征在于，该检测系统还包括一个可移动的遮光件，用以控制该光源的光线照射该太阳能电池模块。

3.如权利要求1或2所述的多功能测试设备，其特征在于，该测试空间具有一入口及一出口，该多功能测试设备还包含一输送装置，该输送装置用于输送该太阳能电池模块由该入口及该出口进出该测试空间。

4.如权利要求1或2所述的多功能测试设备，其特征在于，该影像撷取器为一个红外线CCD镜头，是设置在该机座装置的该测试空间内，且位在该太阳能电池模块接收光线的一侧。

5.如权利要求4所述的多功能测试设备，还包含一分析筛选装置，系电连接于该影像撷取器，接收且分析所撷取的影像信息，并进行分选。

6.如权利要求1所述的多功能测试设备，其特征在于，该检测系统具有显示该耐压绝缘量测器及该功率量测器量测结果的功能。