CN209994348U - 多功能pid测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多功能PID测试装置，包括相对设置的上电极与下电极、用以向所述上电极与下电极输出既定工作电压的控制电路，所述上电极包括沿水平方向间隔排布的若干探针、可拆卸设置在所述探针下方的导电板。通过设置可拆卸的导电板，可满足不同的测试需求，解决了现有技术中PID测试装置功能单一的问题，增强了通用性，提高了测试效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏组件检测技术领域，尤其涉及一种多功能PID测试装置。
背景技术
PID(Potential Induced Degradation)效应称为电势诱导衰减，是指太阳能电池组件长期在高电压及高温高湿的环境下工作时，使得其玻璃和封装材料之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片的表面，造成太阳能电池片表面的钝化效果恶化，进一步导致整个太阳能电池组件的输出功率发生大幅度下降，电势诱导衰减已成为光伏领域严重的衰减之一。到目前为止，业界普遍认为极化现象、钠离子迁移及电化学腐蚀这三个方面是造成PID效应的主要原因。
近些年来，各厂商及相关研究单位就如何检测太阳能电池片及太阳能电池组件的抗PID效应能力做了诸多研究。其中，电池组件的PID测试结果不能直接反映电池片的抗PID性能。鉴于此，业内研制出了直接在电池片端进行空气电离模拟PID条件的测试装置。另外，研究表明，采用PECVD工艺形成于电池片表面的SiNx钝化膜层是改善PID现象的关键因素之一，因此针对电池片钝化膜层的PID测试也十分必要。但因为上述太阳能电池组件、电池片、钝化膜层的PID测试的测试要求各不相同，现有技术中的PID测试装置只能单一进行电池片PID测试或太阳能电池组件的PID测试，功能单一且通用性较差。
因此，为解决以上问题，必须设计一种多功能PID测试装置。
实用新型内容
为实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能PID测试装置，包括相对设置的上电极与下电极、用以向所述上电极与下电极输出既定工作电压的控制电路，所述上电极包括沿水平方向间隔排布的若干探针、可拆卸设置在若干所述探针下方的导电板。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制电路包括至少两条测试电路，至少两条所述测试电路分别具有相互独立的测试电源。
作为本实用新型的进一步改进，所述控制电路包括第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路，所述第一测试电路上设有第一电源及第一开关，所述第二测试电路上设有第二电源及第二开关，所述第三测试电路上设有第三电源及第三开关。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一电源、第二电源、第三电源的工作电压分别设置为0～100V、500～2000V、10～30kV。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一测试电路上还设置有电流表。
作为本实用新型的进一步改进，若干所述探针的下端相平齐。
作为本实用新型的进一步改进，所述多功能PID测试装置还包括用以支撑并调整所述下电极高度的高度调节机构。
作为本实用新型的进一步改进，所述下电极配设有温控机构。
作为本实用新型的进一步改进，所述下电极的温度设置为30～100℃。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型通过设置可拆卸的导电板，可满足不同的测试需求，解决了现有技术中PID测试装置功能单一的问题，增强了通用性，提高了测试效率。
附图说明
图1为本实用新型多功能PID测试装置的结构示意图；
图2为本实用新型多功能PID测试装置第一测试模式的示意图；
图3为本实用新型多功能PID测试装置第二测试模式的示意图；
图4为本实用新型多功能PID测试装置第三测试模式的示意图；
100-多功能PID测试装置；200-电池片；300-玻璃；400-高分子膜；1-上电极；11-探针；12-导电板；2-下电极；3-控制电路；31-第一测试电路；311-第一电源；312-第一开关；313-电流表；32-第二测试电路；321-第二电源；322-第二开关；33-第三测试电路；331-第三电源；332-第三开关；4-高度调节机构。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
结合图1-图4，本实用新型提供了一种多功能PID测试装置100，包括相对设置的上电极1与下电极2、用以向所述上电极1与下电极2输出既定工作电压的控制电路3，所述上电极1包括沿水平方向间隔排布的若干探针11、可拆卸设置在若干所述探针11下方的导电板12。通过设置可拆卸的导电板12，可满足不同的测试需求，解决了现有技术中PID测试装置功能单一的问题，增强了通用性，提高了测试效率。
所述控制电路3包括至少两条测试电路，对应于所述多功能PID测试装置100的不同测试模式。优选地，至少两条所述测试电路分别具有相互独立的测试电源。由于所述多功能PID测试装置100不同的测试模式下需要的工作电压跨度范围较大，相互独立的测试电源针对不同测试电路的工作需求进行区分设计，既能实现跨度范围较大的不同的工作电压，又能避免相互干扰。
具体地，所述控制电路3包括第一测试电路31、第二测试电路32及第三测试电路33，所述第一测试电路31上设有第一电源311及第一开关312，所述第二测试电路32上设有第二电源321及第二开关322，所述第三测试电路33上设有第三电源331及第三开关332。相应地，本实用新型的多功能PID测试装置100具有三种测试模式，即与所述第一测试电路31对应的第一测试模式、与所述第二测试电路32对应的第二测试模式、与所述第三测试电路33对应的第三测试模式。需要说明的是，第一测试模式为钝化膜层的PID测试，第二测试模式为电池组件的PID测试，第三测试模式为电池片的PID测试。当进行第一测试模式时，闭合第一开关312，第一电源311输出当前模式所需的工作电压；当进行第二测试模式时，闭合第二开关322，第二电源321输出当前模式所需的工作电压；当进行第三测试模式时，闭合第三开关332，第三电源331输出当前模式所需的工作电压。本实用新型通过设置三条测试电路，满足了三种测试模式下对跨度范围较大的不同电压的要求。
如图2所示，所述第一测试电路31上还串联有电流表313。由于高电导率的钝化膜层可以将聚集在电池片表面的钠离子均匀分布从而减小PID效应，因此钝化膜层的导电性能是评估该钝化膜层抗PID性能的重要指标。在本实施例中，电流表313测出的电流越大，则表明钝化膜层的抗PID效果越好。具体地，所述电流表313的测试精度为1μA。
如图1所示，若干所述探针11的下端相平齐，并且所述导电板12设置呈平板状，且所述导电板12由现有导电材料制成，例如铜、铁、铝或石墨板等。下端相平齐的若干所述探针11使得探针11与导电板12接触导电更均匀；同时，所述多功能PID测试装置100在进行第一测试模式及第二测试模式时，上述设置亦使得导电板12与镀有钝化膜层的电池片200或电池组件接触导电更均匀；并且，平板状的所述导电板12可避免探针11直接与电池组件或镀有钝化膜层的电池片200抵压造成磨损。此外，在本实施例中，若干所述探针11具有尖的端部以保证第三测试模式时的测试效果。
另外，所述多功能PID测试装置100还包括用以支撑并调整所述下电极2高度的高度调节机构4。具体地，在本实施例中，所述高度调节机构4为行程气缸。在进行不同的测试模式时，所述高度调节机构4调整上电极1与下电极2之间的间距以实现不同测试模式的距离要求。具体地，在进行第三测试模式时，需使得探针11的下端到电池片200的距离为1～3cm；第一测试模式及第二测试模式时只需调整为放入镀有钝化膜层的电池片200或电池组件时上电极1和下电极2压合紧密即可。
除此，为了满足所述多功能PID测试装置100的不同温度要求，所述下电极2配设有温控机构(未图示)，并且所述下电极2的温度设置为30～100℃。具体地，第二测试模式时的下电极2温度优选为85℃。并且，为了满足所述多功能PID测试装置100的不同湿度要求，尤其是在第二测试模式时湿度需达到85％RH，可将所述多功能PID测试装置100放置于湿度为85％RH的密闭环境中或者为所述多功能PID测试装置100配设湿度控制机构(未图示)。
所述多功能PID测试装置100的具体测试过程如下：
(1)第一测试模式：如图2所示，安装导电板12至探针11下方，且将镀有钝化膜层的电池片200放入下电极2上，调整高度调节机构4使得上下压合紧密，闭合第一开关312，第二开关322和第三开关332为打开状态，记录电流表313测出的电流。电流值越大，则说明该钝化膜层的抗PID效果越好。需要说明的是，电池片200可为单面或双面镀有钝化膜层的电池片。
(2)第二测试模式：如图3所示，安装导电板12至探针11下方，且将未层压的电池组件即依次层叠放置的玻璃300、高分子膜400、电池片200放入下电极2上，调整高度调节机构4使得上下压合紧密，控制下电极2的温度为85℃，控制多功能PID测试装置100的湿度为85％RH。闭合第二开关322，第一开关312和第三开关332为打开状态，在高压电的作用下，玻璃300中的钠离子会逐步穿过高分子膜400到达电池片200内部引发PID。需要说明的是，第二测试模式也可对层压后的电池组件进行测试，未层压的电池组件仅为方便拆卸成单独的电池片200进行其他测试模式的测试，且所述玻璃300为钠硅玻璃或其他含有钠的玻璃，所述高分子膜400为EVA。通过在第二测试模式前后对电池组件进行标准IV测试、EL测试，比对两次IV测试、EL测试结果评估该电池组件的抗PID效果。
(3)第三测试模式：如图4所示，拆卸导电板12，将电池片200放入下电极2上，调整探针11下端至电池片200的距离为1～3cm，闭合第三开关332，第一开关312和第二开关322为打开状态，此时空气电离产生离子，离子轰击电池片200表面以模拟PID测试条件。通过将电池片200在PID测试前后进行标准IV测试、EL测试，比对两次IV测试、EL测试结果评估该电池片200的抗PID效果。
综上所述，本实用新型的多功能PID测试装置100通过设置可拆卸的导电板12，可满足不同的测试需求，解决了现有技术中PID测试装置功能单一的问题，增强了通用性，提高了测试效率。
应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多功能PID测试装置，包括相对设置的上电极与下电极、用以向所述上电极与下电极输出既定工作电压的控制电路，其特征在于：所述上电极包括沿水平方向间隔排布的若干探针、可拆卸设置在若干所述探针下方的导电板。
2.根据权利要求1所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述控制电路包括至少两条测试电路，至少两条所述测试电路分别具有相互独立的测试电源。
3.根据权利要求2所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述控制电路包括第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路，所述第一测试电路上设有第一电源及第一开关，所述第二测试电路上设有第二电源及第二开关，所述第三测试电路上设有第三电源及第三开关。
4.根据权利要求3所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述第一电源、第二电源、第三电源的工作电压分别设置为0～100V、500～2000V、10～30kV。
5.根据权利要求4所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述第一测试电路上还设置有电流表。
6.根据权利要求1所述的多功能PID测试装置，其特征在于：若干所述探针的下端相平齐。
7.根据权利要求1所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述多功能PID测试装置还包括用以支撑并调整所述下电极高度的高度调节机构。
8.根据权利要求1所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述下电极配设有温控机构。
9.根据权利要求8所述的多功能PID测试装置，其特征在于：所述下电极的温度设置为30～100℃。
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