CN220421775U - 光伏电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于太阳能技术领域，具体涉及一种光伏电池测试装置，包括真空低温平台和光源模拟模块。所述真空低温平台具有密闭腔体、抽真空装置和控温装置，所述密闭腔体被配置成能够安放光伏电池，所述抽真空装置和所述控温装置均与所述密闭腔体连接；所述光源模拟模块用于产生光源，所述光源模拟模块被配置为能够将所述光源照射在所述光伏电池上。上述光伏电池测试装置可以将光伏电池放入密闭腔体内，通过抽真空装置对密闭腔体进行抽真空，通过控温装置对密闭腔体进行降温，采用光源模拟模块产生光源照射光伏电池，可以实现真空低温条件测试光伏电池，很好的解决了现有技术中光伏电池测试装置功能单一的问题。

Description

光伏电池测试装置

技术领域

本申请属于太阳能技术领域，具体涉及一种光伏电池测试装置。

背景技术

人类社会经济的发展与科技的进步离不开能源的支持，能源是每个国家经济持续发展的重要物质保障。目前世界各国都在开展可再生能源开发和利用技术的研究，从而改善现有能源结构，太阳能作为一种可再生能源收到了广泛的关注。光伏电池虽然能直接将太阳能转化为电能，但是其对太阳能的利用不充分。在相关技术中，提供了一些模拟光伏电池在特定条件下的检测装置，用来研究光伏电池对太阳能的利用，但是普遍都功能单一。

发明内容

本申请提供一种光伏电池测试装置，用于解决现有技术中光伏电池测试装置功能单一的问题。

本申请提供了一种光伏电池测试装置，包括：

真空低温平台，所述真空低温平台具有密闭腔体、抽真空装置和控温装置，所述密闭腔体被配置成能够安放光伏电池，所述抽真空装置和所述控温装置均与所述密闭腔体连接；

光源模拟模块，用于产生光源，所述光源模拟模块被配置为能够将所述光源照射在所述光伏电池上。

上述光伏电池测试装置可以将光伏电池放入密闭腔体内，通过抽真空装置对密闭腔体进行抽真空，通过控温装置对密闭腔体进行降温，采用光源模拟模块产生光源照射光伏电池，可以实现真空低温条件测试光伏电池，很好的解决了现有技术中光伏电池测试装置功能单一的问题。

在一实施例的技术方案中，所述密闭腔体包括密闭腔体上层、密闭腔体下层和放置工装，所述密闭腔体上层和密闭腔体下层分别扣合于所述放置工装的上下面，所述放置工装用于安放所述光伏电池。

在一实施例的技术方案中，所述密闭腔体还包括驱动机构，所述驱动机构的活动端与所述密闭腔体上层连接，用于驱动密闭腔体上层与所述放置工装的开合。

在一实施例的技术方案中，所述放置工装上表面均匀安装有多个温度传感器。

在一实施例的技术方案中，所述光源模拟模块包括灯源、散热组件和支架，所述灯源安装在所述支架上，所述灯源正面朝向所述光伏电池，所述散热组件安装在所述灯源背面。

在一实施例的技术方案中，所述光伏电池测试装置还包括聚光调节模块，所述聚光调节模块设置于所述密闭腔体和所述光源模拟模块之间，用于调节所述光源的聚光焦点位置。

在一实施例的技术方案中，所述聚光调节模块包括三维调节平台和聚光平台，所述聚光平台安装在所述三维调节平台的活动端，所述聚光平台上配备有聚光透镜，所述聚光透镜位于所述密闭腔体和所述光源模拟模块之间。

在一实施例的技术方案中，所述三维调节平台主要由X轴调节台、Y轴调节台和Z轴调节台组成，所述Z轴调节台包括手轮、螺杆、导杆和承载板，所述手轮与所述螺杆固定连接，所述螺杆和所述导杆平行布置，所述承载板与所述螺杆螺纹配合，所述承载板与所述导杆滑动配合，所述承载板与所述聚光平台连接。

在一实施例的技术方案中，所述光伏电池测试装置还包括摄像模块，所述摄像模块包括摄像头组件和摄像传输组件，所述摄像头组件安装在所述聚光平台下方，所述摄像传输组件用于将所述摄像头组件与图像采集设备连接。

在一实施例的技术方案中，所述光伏电池测试装置还包括激光定位模块，设置于所述聚光调节模块和所述光源模拟模块之间，所述激光定位模块包括激光发射器、激光控制组件、激光移动组件，所述激光发射器安装在所述激光移动组件上，所述激光发射器与所述激光控制组件电性连接。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

本申请中附图是用于示出优选实施方式，便于本领域普通技术人员对各种其他的优点和益处清楚明了的认识，并不能认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。

图1为本申请一实施例提供的光伏电池测试装置的结构示意图。

图2为本申请一实施例提供的XYZ三维可调节装置的结构示意图。

图3为本申请一实施例提供的真空低温平台和聚光调节模块结构示意图。

附图标号说明：

真空低温平台1、放置平台11、密闭腔体12、密闭腔体上层121、密闭腔体下层122、放置工装123、温度传感器124、抽真空装置13、控温装置14、驱动机构15；

光伏电池2；

聚光调节模块3、X轴调节台31、Y轴调节台32、Z轴调节台33、手轮331，螺杆332，导杆333和承载板334、聚光平台34、聚光透镜341、支撑架35；

光源模拟模块4、灯源41，散热组件42、支架43；

激光定位模块5、激光发射器51、激光控制组件52、激光移动组件53；

摄像模块6、摄像头组件61、摄像传输组件62。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

光伏电池(也称“太阳能电池”)能够直接将太阳能转化为电能，但是其对太阳能的利用不充分。光伏电池无法利用的太阳能包括两部分：一部分是能量小于电池禁带值的光子；另一部分能为能量超过电池禁带值的光子，这部分光子产生载流子后，多余的能量被转化为热能，这些热量都无法被光伏电池利用，最终导致光伏电池温度升高。同时为了提升光伏电池表面单位面积的辐照强度，降低昂贵的光伏电池的使用面积，达到降低太阳能光伏发电系统成本和提升输出功率密度的目的，采用聚光系统，增加单位面积的太阳辐照强度，降低系统成本。但是电池表面辐照强度的增加，放大了电池内部热化损失和低能光子对电池温度的影响，在聚光系统的作用下，热化损失和低能光子能量急剧增加，同时导致电池温度升高，电池效率降低。所以研究光伏电池在聚光真空低温条件下的工作情况对提升光伏电池的效率很有必要。因此有必要设计一种检测装置，模拟各种环境下对光伏电池进行检测，以研究光伏电池的性能。

请参见图1-3所示，本申请一实施例提供了一种光伏电池测试装置，主要包括真空低温平台1和光源模拟模块4。真空低温平台1具有放置平台11，放置平台11上方安装有密闭腔体12，下方安装有抽真空装置13和控温装置14，密闭腔体12用于安放光伏电池2，抽真空装置13和控温装置14均与密闭腔体12连接，具体地，控温装置14的控温范围一般在0到-196摄氏度。光源模拟模块4用于产生光源，光源模拟模块4位于密闭腔体12的上方，用于光源照射在光伏电池2上。使用时，首先将光伏电池2放入密闭腔体12内，再通过抽真空装置13对密闭腔体12进行抽真空，同时通过控温装置14对密闭腔体12进行降温，模拟真空低温环境；再采用光源模拟模块产生光源照射光伏电池，模拟太阳光，实现了光伏电池2在真空低温条件下工作情况模拟测试，该装置功能多样，可以模拟多种条件。

可以理解的是，根据具体的测试需要，抽真空装置13和控温装置14都可以独立模拟相应的环境。

具体到图3所示实施方式中，密闭腔体12从上到下依次为密闭腔体上层121、放置工装123和密闭腔体下层122，密闭腔体上层121和密闭腔体下层122分别扣合于放置工装123的上下面，扣合时为密封状态；放置工装123用于安放光伏电池2，优选安装在放置工装123的中心位置。具体地，密闭腔体上层121和密闭腔体下层122可以是如圆筒形或方筒形的玻璃或者塑料筒。闭腔体上层121和密闭腔体下层122可以分别与抽真空装置13和控温装置14连接。

在进一步的实施方式中，密闭腔体12还包括驱动机构15，驱动机构15可以固定安装在放置平台11上，驱动机构15的活动端与密闭腔体上层121连接，驱动机构15控制密闭腔体上层121的上下运动，实现与放置工装123的开合，方便取放光伏电池2。

具体地，驱动机构15可以是液压缸、气缸、电缸、直线模组等驱动机构，只要能实现控制密闭腔体上层121与放置工装123的开合，都应该被本申请所保护。

在进一步的实施方式中，可以在放置工装123上表面均匀安装有多个温度传感器124，用于能够精准反馈光伏电池2的测试环境温度。

具体到图1所示实施方式中，光源模拟模块4一般包括灯源41、散热组件42和支架43，灯源41安装在支架43上，灯源41位于密闭腔体12的正上方，正面朝向光伏电池2，灯源41用于产生标准强度的太阳光谱光强，散热组件42安装在所述灯源41背面，用于给灯源41散热，保证灯源41的寿命。

在一些实施例中，光伏电池测试装置还包括聚光调节模块3，聚光调节模块3设置于密闭腔体12和光源模拟模块4之间，用于调节光源的聚光焦点位置，使其能够精准的落在光伏电池2上。

在进一步的实施例中，聚光调节模块3可以包括三维调节平台和聚光平台34，三维调节平台通过支撑架35安装在放置平台11上，位于密闭腔体12的侧边；聚光平台34安装在三维调节平台的活动端，聚光平台34上配备有聚光透镜341，聚光透镜341位于密闭腔体12和光源模拟模块4之间。可以通过更换不同的的聚光透镜341，和通过三维调节平台调整聚光透镜341与光伏电池2之间的距离，实现100-300倍的聚光条件。

具体到图2所示实施方式中，三维调节平台主要由X轴调节台31、Y轴调节台32和Z轴调节台33组成。其中Z轴调节台33位于最上方，具体可以包括手轮331、螺杆332、导杆333和承载板334。手轮331与螺杆332上端固定连接。螺杆332和导杆333平行布置，承载板334与螺杆332螺纹配合，与导杆333滑动配合，螺杆332用于驱动承载板334在Z轴方向运动，导杆333起到导向作用。承载板334则与聚光平台34连接。通过手轮331旋转螺杆332转动以改变聚光透镜341和密闭腔体12之间位置，即改变聚光光斑和待测试光伏电池2的距离，实现微调功能，更加精准。

需要说明的是，当每个维度都需要进行微调时，我们可以将X轴调节台31和Y轴调节台32设计的与Z轴调节台33相同，来实现XYZ三个维度的微调。

在一些实施例中，光伏电池测试装置还可以包括摄像模块6，摄像模块6一般由摄像头组件61和摄像传输组件62组成，摄像头组件61安装在聚光平台34下方，跟随聚光平台34移动，可以保证清楚的拍摄待测试光伏电池2，可以实时观察待测试光伏电池2的情况和保存相关数据。摄像传输组件62用于将摄像头组件61与图像采集设备连接。

需要说明的是，图像采集设备可以是计算机、服务器等具有采集和计算能力的电子设备。

在一些实施例中，光伏电池测试装置还包括激光定位模块5，设置于聚光调节模块3和光源模拟模块4之间。具体地，激光定位模块5包括激光发射器51、激光控制组件52和激光移动组件53，激光发射器51安装在激光移动组件53上，由激光移动组件53控制激光发射器51的位置，从而控制激光发射器51发出激光的位置；激光发射器51与激光控制组件52(即开关)电性连接。

综上所述，本申请实施例提供的光伏电池测试装置，通过设置的放置平台11来承接密闭腔体12，密闭腔体12通过液压装置15打开关闭，可以实现真空低温条件测试光伏电池2；光源模拟模块4产生标准强度的太阳光谱光强，聚光调节模块3可以在空间上移动，改变聚光光斑和待测试光伏电池2的距离；设置的激光定位模块5，可以利用激光发射器51发射的激光定位聚光光斑和待测试光伏电池2的位置；在聚光调节模块3和真空低温平台1之间设置有摄像模块6，通过视觉识别可以实时观察待测试光伏电池2的情况。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在矛盾冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种光伏电池测试装置，其特征在于，包括：

真空低温平台(1)，所述真空低温平台(1)具有密闭腔体(12)、抽真空装置(13)和控温装置(14)，所述密闭腔体(12)被配置成能够安放光伏电池(2)，所述抽真空装置(13)和所述控温装置(14)均与所述密闭腔体(12)连接；

光源模拟模块(4)，用于产生光源，所述光源模拟模块(4)被配置为能够将所述光源照射在所述光伏电池(2)上。

2.如权利要求1所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述密闭腔体(12)包括密闭腔体上层(121)、密闭腔体下层(122)和放置工装(123)，所述密闭腔体上层(121)和密闭腔体下层(122)分别扣合于所述放置工装(123)的上下面，所述放置工装(123)用于安放所述光伏电池(2)。

3.如权利要求2所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述密闭腔体(12)还包括驱动机构(15)，所述驱动机构(15)的活动端与所述密闭腔体上层(121)连接，用于驱动密闭腔体上层(121)与所述放置工装(123)的开合。

4.如权利要求2所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述放置工装(123)上表面均匀安装有多个温度传感器(124)。

5.如权利要求1所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述光源模拟模块(4)包括灯源(41)、散热组件(42)和支架(43)，所述灯源(41)安装在所述支架(43)上，所述灯源(41)正面朝向所述光伏电池(2)，所述散热组件(42)安装在所述灯源(41)背面。

6.如权利要求1所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述光伏电池测试装置还包括聚光调节模块(3)，所述聚光调节模块(3)设置于所述密闭腔体(12)和所述光源模拟模块(4)之间，用于调节所述光源的聚光焦点位置。

7.如权利要求6所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述聚光调节模块(3)包括三维调节平台和聚光平台(34)，所述聚光平台(34)安装在所述三维调节平台的活动端，所述聚光平台(34)上配备有聚光透镜(341)，所述聚光透镜(341)位于所述密闭腔体(12)和所述光源模拟模块(4)之间。

8.如权利要求7所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述三维调节平台主要由X轴调节台(31)、Y轴调节台(32)和Z轴调节台(33)组成，所述Z轴调节台(33)包括手轮(331)、螺杆(332)、导杆(333)和承载板(334)，所述手轮(331)与所述螺杆(332)固定连接，所述螺杆(332)和所述导杆(333)平行布置，所述承载板(334)与所述螺杆(332)螺纹配合，所述承载板(334)与所述导杆(333)滑动配合，所述承载板(334)与所述聚光平台(34)连接。

9.如权利要求7所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述光伏电池测试装置还包括摄像模块(6)，所述摄像模块(6)包括摄像头组件(61)和摄像传输组件(62)，所述摄像头组件(61)安装在所述聚光平台(34)下方，所述摄像传输组件(62)用于将所述摄像头组件(61)与图像采集设备连接。

10.如权利要求7所述的光伏电池测试装置，其特征在于，所述光伏电池测试装置还包括激光定位模块(5)，设置于所述聚光调节模块(3)和所述光源模拟模块(4)之间，所述激光定位模块(5)包括激光发射器(51)、激光控制组件(52)、激光移动组件(53)，所述激光发射器(51)安装在所述激光移动组件(53)上，所述激光发射器(51)与所述激光控制组件(52)电性连接。