CN207638621U - 一种监控多晶perc太阳能电池衰减的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，包括外框支架，总电源及衰减平台，衰减平台包括上电极板和下电极板，上电极板和下电极板之间形成有放片区域，上电极板和下电极板中的一个固定连接于外框支架，另一个连接有驱动装置，上电极板和下电极板的内部均设置有辅助加热棒，辅助加热棒连接总电源，外框支架的外部还设置有恒流源，恒流源连接总电源，恒流源连接上电极板和下电极板，上电极板的远离下电极板的一侧及下电极板的远离上电极板的一侧均设置有冷却装置。该装置能够实现温度均匀且可控，从而可在较短时间内获得一致性好、准确可靠的结果，同时避免电池电极氧化的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置。
背景技术
PERC技术是晶硅太阳电池近年来最具性价比的效率提升手段，PERC技术与常规电池生产线兼容性高，生产线改造投资低，效率提升效果明显。随着PERC产线工艺及设备的持续完善，以及适用于PERC工艺的金属化技术的成熟，PERC技术得到迅速推广应用。PERC电池效率的提升得益于背面钝化和反射的增强，但是高效PERC硅电池的衰减一直是限制其广泛应用的瓶颈所在。
掺硼p型硅片的衰减现象由来已久，众多科研机构已对其进行了广泛深入的研究，显示单晶电池片的主要衰减过程可以利用BO复合体模型进行阐述，而多晶硅片的衰减机制尚未明晰。现研究表明，多晶硅片相较单晶硅片存在更多的晶界和位错缺陷，以及金属杂质含量，导致体少子寿命较低，而PERC技术能有效降低表面复合的优势更是将多晶体寿命低的缺陷愈加突显。最新研究指出，硅片本身的质量，如晶体缺陷，金属杂质含量，以及电池片制造时经历的热过程都有可能是影响多晶电池片光致衰减的关键因素。
为了监控多晶PERC太阳能电池的衰减状况，目前采用光致衰减和电致衰减装置，即在一定光强进行曝晒一段时间或通一定电流保持恒定一段时间，获得电池的衰减趋势图。为了能够及时反馈电池衰减结果，通常采用电致衰减。但是，电致衰减在通电流和加热条件下由于电池片自发热和辅助加热导致上中下位置温度不均匀且温度难以保持恒定，因此无法获得一致性好且准确可靠的衰减结果。
因此，亟需一种用于监控多晶PERC太阳能电池的衰减状况的装置来解决上述存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，能够实现温度均匀且可控，从而可在较短时间内获得一致性好、准确可靠的结果，同时避免电池电极氧化的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，包括外框支架，设置于所述外框支架外部的总电源及设置于所述外框支架内部的衰减平台，所述衰减平台包括上下相对设置的上电极板和下电极板，所述上电极板和所述下电极板之间形成有用于叠放电池片的放片区域，
所述上电极板和所述下电极板中的一个固定连接于所述外框支架，另一个连接有驱动装置且能够在所述驱动装置的驱动下上下运动，
所述上电极板和所述下电极板的内部均设置有辅助加热棒，所述辅助加热棒连接所述总电源，
所述外框支架的外部还设置有恒流源，所述恒流源连接所述总电源，所述恒流源连接所述上电极板和所述下电极板，
所述上电极板的远离所述下电极板的一侧及所述下电极板的远离所述上电极板的一侧均设置有冷却装置。
优选地，所述衰减平台包括上下设置且分别与所述外框支架固定的上连接板和下连接板，所述上连接板和所述下连接板之间连接有立柱，所述立柱上套设有中板，所述中板连接所述驱动装置并能够在所述驱动装置的驱动下上下移动，
所述上电极板连接于所述中板底部，所述下电极板连接于所述下连接板顶部，所述中板和所述上电极板之间以及所述下连接板与所述下电极板之间均设置有所述冷却装置。
优选地，所述冷却装置包括连接于所述中板和所述上电极板之间以及所述下连接板与所述下电极板之间的冷却板，所述冷却板中设置有冷却水管，所述冷却水管的两端均连接水箱。
优选地，每个所述冷却装置中设置有上下两排所述冷却水管。
优选地，所述驱动装置设置于所述上连接板，所述驱动装置的输出端连接所述中板。
优选地，所述驱动装置为气缸，所述气缸的缸体固定于所述上连接板，所述气缸的输出端连接所述中板。
优选地，所述外框支架为内部中空的封闭结构，所述外框支架连接有连通其内部的氮气充入装置，所述氮气充入装置能够间歇性的向所述外框支架的内部充入氮气。
优选地，所述氮气充入装置包括连接于所述外框支架底部的氮气管，所述氮气管的一端伸入所述外框支架的内部，所述氮气管的另一端连接有氮气储存装置，所述氮气管上设置有气体流量阀。
优选地，所述上电极板和所述下电极板内部均设置有多个所述辅助加热棒。
优选地，所述外框支架的内部设置有至少一组所述衰减平台，相邻两个所述衰减平台串联连接。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，在使用时，将电池片放置在放片区域，利用驱动装置驱动上电极板向下运动或下电极板向上运动，使得上电极板和下电极板相互靠近并夹紧电池片，上电极板和下电极板内部均的辅助加热棒能够实现对上电极板和下电极板进行加热，且恒流源对上电极板和下电极板通电进而使电池片通电，由于辅助加热棒的加热作用，使电池片的温度上升，加之，在上电极板和下电极板通电使电池片通电后电池片会自发热也会使温度上升，这容易导致电池片的温度上升至超过预期温度值，因而上电极板的远离下电极板的一侧及下电极板的远离上电极板的一侧均设置有冷却装置，通过冷却装置辅助进行温度控制，从而使得整个过程温度均匀且可控，保证在较短时间内获得一致性好、准确可靠的结果，同时避免电池电极氧化的问题。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式1提供的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置的结构示意图。
图中：1-外框支架；2-衰减平台；21-上连接板；22-下连接板；23-立柱；24-中板；3-冷却水管；4-辅助加热棒；5-上电极板；6-放片区域；7-下电极板；8-总电源；9-恒流源。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
图1是本实用新型具体实施方式1提供的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，包括外框支架1，设置于外框支架1外部的总电源8和恒流源9，及设置于外框支架1内部的衰减平台2。具体地，外框支架1的内部设置有至少一组衰减平台2，相邻两个衰减平台2串联连接。
本实用新型的外框支架1为内部中空的封闭结构，外框支架1连接有连通其内部的氮气充入装置，氮气充入装置能够间歇性的向外框支架1的内部充入氮气。优选地，氮气充入装置包括连接于外框支架1底部的氮气管，氮气管的一端伸入外框支架1的内部，氮气管的另一端连接有氮气储存装置，氮气管上设置有气体流量阀。
本实用新型的衰减平台2包括上下相对设置的上电极板5和下电极板7，上电极板5和下电极板7之间形成有放片区域6，该放片区域6用于叠放电池片。
该上电极板5和下电极板7中的一个固定连接于外框支架1，另一个连接有驱动装置且能够在驱动装置的驱动下上下运动，因而上电极板5和下电极板7能够相互靠近并夹持电池片。
该上电极板5和下电极板7的内部均设置有辅助加热棒4，辅助加热棒4连接总电源8，由总电源8控制辅助加热棒4对上电极板5和下电极板7进行加热，通过上电极板5和下电极板7将热传导给电池片进行加热。优选地，上电极板5和下电极板7内部均设置有多个辅助加热棒4。为了准确控制加热温度并对加热温度进行监控，上电极板5和下电极板7上均安装有测温热电偶。
该恒流源9连接上电极板5和下电极板7，用于给上电极板5和下电极板7通电，进而给电池片通电，其中，恒流源9连接总电源8。
本实用新型的装置，在使用时，上电极板5和下电极板7夹紧电池片，由于辅助加热棒4的加热作用，使电池片的温度上升，加之，在上电极板5和下电极板7通电使电池片通电后电池片会自发热也会使温度上升，这容易导致电池片的温度上升至超过预期温度值。因此，上电极板5的远离下电极板7的一侧及下电极板7的远离上电极板5的一侧均设置有冷却装置，通过冷却装置辅助进行温度控制，从而使得整个过程温度均匀且可控，保证在较短时间内获得一致性好、准确可靠的结果，同时避免电池电极氧化的问题。
具体地，本实用新型的衰减平台2包括上下设置且分别与外框支架1固定的上连接板21和下连接板22，上连接板21和下连接板22之间连接有立柱23，立柱23上套设有中板24，中板24连接驱动装置并能够在驱动装置的驱动下上下移动。进一步地，上电极板5连接于中板24底部，下电极板7连接于下连接板22顶部，中板24和上电极板5之间以及下连接板22与下电极板7之间均设置有上述的冷却装置。
该冷却装置包括连接于中板24和上电极板5之间以及下连接板22与下电极板7之间的冷却板，冷却板中设置有冷却水管3，冷却水管3的两端均连接水箱。优选地，每个冷却装置中设置有上下两排冷却水管3，从而确保对温度的控制更加精确。
本实用新型的驱动装置设置于上连接板21，驱动装置的输出端连接中板24。优选地，驱动装置为气缸，气缸的缸体固定于上连接板21，气缸的输出端连接中板24。
本实用新型的装置还包括位于所述外框支架1外侧的显示器，显示器连接总电源8，显示器用于显示衰减结果。
本实用新型的的电池片衰减过程的具体操作步骤如下：
1)采用P型多晶硅为衬底，将硅片进行制绒、扩散、刻蚀、背钝化、正背面镀膜、背面开口、双面印刷、烧结和退火，形成稳定多晶PERC太阳能电池；
2)对多晶PERC太阳能电池进行电致衰减处理：
第一步，将1～100片的上述太阳能电池片按照一致的正反面顺序堆叠后放置在放片区域；
第二步，打开总电源，通过总电源控制辅助加热棒对电池片进行加热，通过冷却水管对电池片进行冷却，使得电池片的温度恒定在设定温度；
第三步，通过恒流源设置电流和通电时间，通过上电极板和下电极板对电池片通电进行衰减；
第四步，关闭总电源，通过冷却水管对电池片进行快速降温，电池衰减结束。
由于上述技术方案的应用，本实用新型的装置与现有装置相比，具有如下优点：
1、本实用新型通过采用辅助加热和循环冷却，能够快速使电池片的温度达到平衡并保持不变，同时在通电流后能够保证上、中、下层的电池片的温度一致，即上、中、下电池片中的间隙氧与替位硼原子同时形成硼氧复合体，使得衰减程度保持一致，可获得均匀性很好的衰减结果。
2、本实用新型通过封闭的氮气环境进行衰减，避免了多晶PERC电池电极氧化问题，大大提高了多晶PERC电池衰减的准确性，为多晶PERC电池的衰减监控起到决定性作用，同时保证电池的品质达标。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，包括外框支架(1)，设置于所述外框支架(1)外部的总电源(8)及设置于所述外框支架(1)内部的衰减平台(2)，其特征在于，所述衰减平台(2)包括上下相对设置的上电极板(5)和下电极板(7)，所述上电极板(5)和所述下电极板(7)之间形成有用于叠放电池片的放片区域(6)，
所述上电极板(5)和所述下电极板(7)中的一个固定连接于所述外框支架(1)，另一个连接有驱动装置且能够在所述驱动装置的驱动下上下运动，
所述上电极板(5)和所述下电极板(7)的内部均设置有辅助加热棒(4)，所述辅助加热棒(4)连接所述总电源(8)，
所述外框支架(1)的外部还设置有恒流源(9)，所述恒流源(9)连接所述总电源(8)，所述恒流源(9)连接所述上电极板(5)和所述下电极板(7)，
所述上电极板(5)的远离所述下电极板(7)的一侧及所述下电极板(7)的远离所述上电极板(5)的一侧均设置有冷却装置。
2.根据权利要求1所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述衰减平台(2)包括上下设置且分别与所述外框支架(1)固定的上连接板(21)和下连接板(22)，所述上连接板(21)和所述下连接板(22)之间连接有立柱(23)，所述立柱(23)上套设有中板(24)，所述中板(24)连接所述驱动装置并能够在所述驱动装置的驱动下上下移动，
所述上电极板(5)连接于所述中板(24)底部，所述下电极板(7)连接于所述下连接板(22)顶部，所述中板(24)和所述上电极板(5)之间以及所述下连接板(22)与所述下电极板(7)之间均设置有所述冷却装置。
3.根据权利要求2所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述冷却装置包括连接于所述中板(24)和所述上电极板(5)之间以及所述下连接板(22)与所述下电极板(7)之间的冷却板，所述冷却板中设置有冷却水管(3)，所述冷却水管(3)的两端均连接水箱。
4.根据权利要求3所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，每个所述冷却装置中设置有上下两排所述冷却水管(3)。
5.根据权利要求2所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述驱动装置设置于所述上连接板(21)，所述驱动装置的输出端连接所述中板(24)。
6.根据权利要求5所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述驱动装置为气缸，所述气缸的缸体固定于所述上连接板(21)，所述气缸的输出端连接所述中板(24)。
7.根据权利要求1所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述外框支架(1)为内部中空的封闭结构，所述外框支架(1)连接有连通其内部的氮气充入装置，所述氮气充入装置能够间歇性的向所述外框支架(1)的内部充入氮气。
8.根据权利要求7所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述氮气充入装置包括连接于所述外框支架(1)底部的氮气管，所述氮气管的一端伸入所述外框支架(1)的内部，所述氮气管的另一端连接有氮气储存装置，所述氮气管上设置有气体流量阀。
9.根据权利要求1所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述上电极板(5)和所述下电极板(7)内部均设置有多个所述辅助加热棒(4)。
10.根据权利要求1～9任一项所述的监控多晶PERC太阳能电池衰减的装置，其特征在于，所述外框支架(1)的内部设置有至少一组所述衰减平台(2)，相邻两个所述衰减平台(2)串联连接。
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Cited By (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 199, deer mountain road, Suzhou high tech Zone, Jiangsu Province Patentee after: CSI Cells Co.,Ltd. Patentee after: Atlas sunshine Power Group Co.,Ltd. Address before: No. 199, deer mountain road, Suzhou high tech Zone, Jiangsu Province Patentee before: CSI Cells Co.,Ltd. Patentee before: CSI SOLAR POWER GROUP Co.,Ltd. |
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