CN206364770U - 一种柔性太阳能电池性能检测装置 - Google Patents

Abstract

一种柔性太阳能电池性能检测装置。解决了现有暂时没有柔性太阳能电池在线检测系统，且柔性电子的检测存在操作麻烦，检测不可靠，效率低的问题。它包括弯曲机构、控制模块、检测模块和处理模块，所述的弯曲机构包括基座，所述的基座上设有滑块、用于驱动滑块直线运动的驱动件和用于向柔性太阳能电池照射模拟光源的光源件，所述的滑块上设有便于柔性太阳能电池安装的安装板，所述的安装板有两块且两块安装板相互铰接配合，每块安装板上的外表面设有多个通气孔，所述基座上还设有与通气孔对应的抽气机。本实用新型实现了高效、低成本耐弯曲性检测，提升光伏产业的应用可靠性。

Description

一种柔性太阳能电池性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种柔性太阳能电池检测领域，具体涉及一种柔性太阳能电池性能检测装置。

背景技术

柔性太阳能电池是薄膜太阳能电池的一种，技术先进、性能优良、成本低廉、用途广泛。可以应用于太阳能背包、太阳能敞篷、太阳能手电筒、太阳能汽车、太阳能帆船甚至太阳能飞机上。柔性太阳能的一个重要应用领域是BIPV（Building IntegratedPhotovoltaic，光伏建筑一体化），它可以集成在窗户或屋顶、外墙或内墙上。柔性太阳能电池通常是指在柔性材料不锈钢、聚合物等上制作的可弯曲薄膜太阳能电池。传统的晶硅太阳能电池占据了市场主流，但是因其重量大、不可弯曲以及安装运输不便限制了应用领域；而柔性太阳能电池则克服了以上不足，具有重量轻、厚度薄、运输便利等优势，同时具有较高的可弯曲能力，可在道路、建筑物外墙等处安装使用。随着柔性太阳能电池光电效率的持续增长，世界各国光伏领域的众多公司都已开始竞相研发柔性太阳能电池产品。国内光伏企业已开始对柔性太阳能电池进行产品研发，例如嘉兴光伏高新技术产业园集聚的众多光伏企业也已进行了相关研究，该公司产品以柔性塑料为衬底，使用铜铟镓硒材料成功制备了柔性电池。

柔性太阳能电池通常以卷曲的方式存放，在使用过程中也经常处于弯曲状态。然而，柔性太阳能电池在发生大角度弯曲甚至卷曲扭转时，会影响柔性电池的光电性能，重复弯折扭曲也会显著影响柔性太阳能电池的使用寿命。

对于柔性太阳能电池，在承受载荷时，其力学行为对其光电转化性能的影响是柔性太阳能电池产品质量和可靠性的关键因素。目前，直接对柔性太阳能电池进行耐弯曲性测试的研究报道较少，对于柔性电子、薄膜电极等进行的弯曲测试报道较多。例如Jason等使用铜纳米线作为原材料制作柔性电子器件，并进行了耐弯曲性测试，结果表明随弯曲次数和角度的增长，器件的电性能显著下降。但是整个测试过程全部通过手工操作完成定位，无法控制精度；而且在测试中手动进行了弯曲循环10000次，这一过程既无法保证重复定位精度，也极大地消耗了时间和体力。Kim等制作了氧化锌和银纳米线合成薄膜电极并进行了弯曲测试，手动弯曲500次后电阻率显著提高。弯曲测试过程也是通过手动循环进行，在线原位操作难度大，并且无法保证高精度。国外的类似研究中由于缺乏易操作的耐弯曲性测试设备，均使用手动离线测试方法，表明了耐弯曲性原位检测仪器研制的必要性。

发明内容

为解决背景技术中现有暂时没有柔性太阳能电池在线检测系统，且柔性电子的检测存在操作麻烦，检测不可靠，效率低的问题，本实用新型提供一种柔性太阳能电池性能检测装置。

本实用新型的技术方案是：一种柔性太阳能电池性能检测装置，包括弯曲机构、控制模块、检测模块和处理模块，所述的弯曲机构包括基座，所述的基座上设有滑块、用于驱动滑块直线运动的驱动件和用于向柔性太阳能电池照射模拟光源的光源件，所述的滑块上设有便于柔性太阳能电池安装的安装板，所述的安装板有两块且两块安装板相互铰接配合，每块安装板上的外表面设有多个通气孔，所述基座上还设有与通气孔对应的抽气机，所述的控制模块与驱动件相连接并通过驱动滑块折弯两块相互铰接的安装板，所述的检测模块与弯曲机构相连接并用于显示所检测柔性太阳能电池的电压值，所述的处理模块与检测模块相连接用于接收、储存检测模块的数据并处理后用于显示。

作为本实用新型的一种改进，每一个安装板的两侧都设有抽气机。

作为本实用新型的进一步改进，所述的滑块有两个，每个滑块均对应一个驱动件，两个安装板分别设于两个滑块上。

作为本实用新型的进一步改进，所述的驱动件通过丝杆与滑块相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的基座上设有安装座，所述的丝杆穿过滑块与安装座相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述的安装座有两个，所述的滑块设于两个安装座之间。

作为本实用新型的进一步改进，两个所述的安装座之间设有导柱。

作为本实用新型的进一步改进，所述的检测模块为示波器。

作为本实用新型的进一步改进，所述的光源件为卤钨灯。

本实用新型的有益效果是，设计了一种柔性太阳能电池承受弯曲载荷时的光电性能在线原位测试系统，对柔性电池承受弯曲载荷时性能变化进行时时监测，便于工作人员主观快速判断，实现对柔性太阳能电池的耐弯曲性能定量的评估，实现高效、低成本耐弯曲性检测，提升光伏产业的应用可靠性。本实用新型可应用于光伏产业柔性太阳能电池的性能检测及质量监督，符合光伏企业的需求，且研究成果具有广泛的应用前景，对促进光伏产业的发展具有重要意义。本实用新型还具有结构简单，操作方便，动作可靠，使用寿命长、占地面积小等优点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的控制原理图。

附图2为本实用新型实施例中弯曲机构的结构示意图。

图中，1、基座；2、滑块；3、驱动件；4、光源件；5、安装板；51、通气孔；6、抽气机；7、丝杆；8、安装座；9、导柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

由图1结合图2所示，一种柔性太阳能电池性能检测装置，包括弯曲机构、控制模块、检测模块和处理模块，所述的弯曲机构包括基座1，所述的基座1上设有滑块2、用于驱动滑块2直线运动的驱动件3和用于向柔性太阳能电池照射模拟光源的光源件4，所述的滑块2上设有便于柔性太阳能电池安装的安装板5，所述的安装板5有两块且两块安装板5相互铰接配合，每块安装板5上的外表面设有多个通气孔51，所述基座1上还设有与通气孔51对应的抽气机6，所述的控制模块与驱动件3相连接并通过驱动滑块2折弯两块相互铰接的安装板5，所述的检测模块与弯曲机构相连接并用于显示所检测柔性太阳能电池的电压值，所述的处理模块与检测模块相连接用于接收、储存检测模块的数据并处理后用于显示。本实用新型的有益效果是，设计了一种柔性太阳能电池承受弯曲载荷时的光电性能在线原位测试系统，对柔性电池承受弯曲载荷时性能变化进行时时监测，便于工作人员主观快速判断，实现对柔性太阳能电池的耐弯曲性能定量的评估，实现高效、低成本耐弯曲性检测，提升光伏产业的应用可靠性。本实用新型可应用于光伏产业柔性太阳能电池的性能检测及质量监督，符合光伏企业的需求，且研究成果具有广泛的应用前景，对促进光伏产业的发展具有重要意义。本实用新型还具有结构简单，操作方便，动作可靠，使用寿命长、占地面积小等优点。

每一个安装板5的两侧都设有抽气机6。具体的说，所述的多个通孔均匀布置于安装板上，所述安装板上设有若干均匀布置的通孔，将柔性太阳能电池平铺在安装板上后，通过抽气机抽气，利用大气压强将柔性太阳能电池紧紧地贴在支撑板面上，不仅安装操作方便，而且连接更加紧密，弯曲测试时大大减小误差，检测更准确，每个安装板上设置两个抽气机，抽气效率高，柔性太阳能电池固定可靠。

所述的滑块2有两个，每个滑块2均对应一个驱动件3，两个安装板5分别设于两个滑块2上。具体的说，所述的驱动件3通过丝杆7与滑块2相连接。本实用新型的驱动件通过丝杆采用两端位移方式实现柔性太阳能电池的弯曲动作，弯曲操作时采用真空吸附的方式将柔性基板两端固定与直线运动滑块上。具体的说，本实用新型中的控制模块采用PLC控制，采用PLC方式控制驱动件动作从而带动安装板及柔性太阳能电池弯曲操作，PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点，可运用于柔性太阳能电池弯曲角度的精确控制，且可靠性高。具体的说，所述的驱动件为伺服电机。

所述的基座1上设有安装座8，所述的丝杆7穿过滑块2与安装座8相连接。具体的说，所述的安装座8有两个，所述的滑块2设于两个安装座8之间。更具体的说，两个所述的安装座8之间设有导柱9。两个安装座起到限位的作用，避免滑块过运动损伤待检测物。同时两个安装座也使得导柱安装方便，从而使得滑块运动方便、可靠、平稳。

所述的检测模块为示波器。具体的说，所述的光源件4为卤钨灯。本实用新型卤钨灯作为模拟太阳光光源，通过与柔性太阳能电池相连的示波器及万用表测量弯曲状态下太阳能电池的输出电压，实时观测不同弯曲角度下或经多次弯曲后太阳能电池的光电转化效率。同时所述的处理模块借助于实时数据采集，实现测试结果进行可视化展示。柔性太阳能电池耐弯曲性测试中需处理的数据包括电机转速、弯曲角度、弯曲次数和输出电压等，参数较多，需进行实时采集并在后台预处理。因此将数据直接输入处理模块，处理模块处理后并呈现弯曲角度-输出电压曲线、弯曲次数-输出电压曲线，在此基础上提出柔性电池的弯曲疲劳曲线，评估预测电池性能的衰减状况。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的发明思想并不仅限于此实用新型，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (9)

1.一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于:包括弯曲机构、控制模块、检测模块和处理模块，所述的弯曲机构包括基座（1），所述的基座（1）上设有滑块（2）、用于驱动滑块（2）直线运动的驱动件（3）和用于向柔性太阳能电池照射模拟光源的光源件（4），所述的滑块（2）上设有便于柔性太阳能电池安装的安装板（5），所述的安装板（5）有两块且两块安装板（5）相互铰接配合，每块安装板（5）上的外表面设有多个通气孔（51），所述基座（1）上还设有与通气孔（51）对应的抽气机（6），所述的控制模块与驱动件（3）相连接并通过驱动滑块（2）折弯两块相互铰接的安装板（5），所述的检测模块与弯曲机构相连接并用于显示所检测柔性太阳能电池的电压值，所述的处理模块与检测模块相连接用于接收、储存检测模块的数据并处理后用于显示。

2.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于每一个安装板（5）的两侧都设有抽气机（6）。

3.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于所述的滑块（2）有两个，每个滑块（2）均对应一个驱动件（3），两个安装板（5）分别设于两个滑块（2）上。

4.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于所述的驱动件（3）通过丝杆（7）与滑块（2）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于所述的基座（1）上设有安装座（8），所述的丝杆（7）穿过滑块（2）与安装座（8）相连接。

6.根据权利要求5所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于所述的安装座（8）有两个，所述的滑块（2）设于两个安装座（8）之间。

7.根据权利要求6所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于两个所述的安装座（8）之间设有导柱（9）。

8.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于所述的检测模块为示波器。

9.根据权利要求1所述的一种柔性太阳能电池性能检测装置，其特征在于所述的光源件（4）为卤钨灯。