DE102011050929A1 - Device for testing solar module or solar cell, has electroluminescent measurement device and power measurement device that are arranged in single housing, where solar module or solar cell is connected with device though connecting unit - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines Solarmoduls und/oder einer Solarzelle sowie ein Verfahren zum Prüfen einer Solarzelle und/oder eines Solarmoduls nach den Oberbegriffen der Ansprüchen 1 und 9. The invention relates to a device for testing a solar module and / or a solar cell and to a method for testing a solar cell and / or a solar module according to the preambles of
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Prüfverfahren von Solarmodulen oder einzelnen Solarzellen bekannt. Entweder wird dabei, in einer Fertigungslinie, zumeist am Ende der Fertigungslinie eine Elektrolumineszenzmessung oder eine Leistungsmessung durchgeführt. Zur Leistungsmessung wird die Solarzelle in einem Prüfturm mit Licht, durch einen Sonnensimulator beaufschlagt. Die von der Solarzelle bzw. dem Solarmodul erzeugte Leistung wird gemessen. A large number of test methods of solar modules or individual solar cells are known from the prior art. Either an electroluminescence measurement or a power measurement is carried out in a production line, usually at the end of the production line. For power measurement, the solar cell is exposed to light in a test tower by a solar simulator. The power generated by the solar cell or the solar module is measured.
Bei der Elektrolumineszenzmessung wird das Prinzip im wesentlichen umgekehrt. Die zu prüfende Solarzelle bzw. das zu prüfende Solarmodul wird mit Strom und/oder Spannung beaufschlagt. Dabei wird erfasst, in welchen Bereichen und welchen Stärken das Solarmodul Elektroluminiszenz auftritt. unregelmässige Stellen zeigen Fehlstellen an. In electroluminescence measurement, the principle is essentially reversed. The solar cell to be tested or the solar module to be tested is subjected to current and / or voltage. It is recorded in which areas and which strengths the solar module electroluminescence occurs. irregular spots indicate flaws.
Beide Prüfungsvarianten führen zu einem vermehrten manuellen Einsatzbedarf von Personal. Die zu prüfenden Solarmodule beziehungsweise Solarzellen müssen händisch in die betreffenden Prüfungsstationen eingelegt und bei der Leistungsmessung auch händisch mit entsprechenden Stromübertragungssteckern verbunden und wieder gelöst werden. Dieser Personaleinsatz verdoppelt sich bei der In-Linie-Schaltung der verschiedenen Prüfungsvarianten. Auf diese Weise führt die Qualitätskontrolle oft dazu, dass die Gesamtherstellungsgeschwindigkeit der Fertigungsstrasse beeinträchtigt wird und dadurch wiederum unnötige Kosten entstehen. Both test variants lead to an increased manual requirement of personnel. The solar modules or solar cells to be tested must be manually inserted into the relevant test stations and also manually connected to corresponding power transmission plugs during power measurement and then released again. This staffing doubles in the in-line circuit of the different test variants. In this way, the quality control often leads to the overall production speed of the production line being impaired, which in turn leads to unnecessary costs.
Um eine möglichst rasche Qualitätskontrolle zu ermöglichen wird regelmässig nur eine der möglichen gängigen Prüfungsvarianten eingesetzt, was wiederum den Nachteil birgt, dass keine umfassende Qualitätskontrolle durchgeführt werden kann. Dies ist aber bei der inzwischen serienmässigen Herstellung von Solarmodulen bzw. Solarzellen in Billiglohnländern unablässig. In order to enable the quickest possible quality control, only one of the possible common test variants is regularly used, which in turn has the disadvantage that no comprehensive quality control can be performed. However, this is incessant in the now mass production of solar modules or solar cells in low-wage countries.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Prüfung von Solarzellen bzw. Solarmodule verbessert wird, das in einer Fertigungslinie ohne Verlängerung der Taktzeit eingesetzt werden kann und das Handling der Solarzelle bzw. der Solarmodule vereinfacht wird. The object of the invention is to provide a device and a method with which the testing of solar cells or solar modules is improved, which can be used in a production line without lengthening the cycle time and the handling of the solar cell or the solar modules is simplified.
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 und 9. To achieve the object, the features of the characterizing parts of
In einem typischen Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung zum Prüfen eines Solarmoduls und/oder Solarzelle eine Einrichtung zur Elektrolumineszenzmessung und eine Einrichtung zur Leistungsmessung, wobei beide Einrichtungen in einem einzigen Gehäuse angeordnet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Prüfung in einer einzigen Einheit durchgeführt werden kann und nur ein einmaliges Handling des zu prüfenden Solarmoduls und/oder Solarzelle notwendig ist. In a typical embodiment, an apparatus for testing a solar module and / or a solar cell comprises an electroluminescent measurement device and a power measurement device, wherein both devices are arranged in a single housing. This results in the advantage that the test can be carried out in a single unit and only a one-time handling of the solar module to be tested and / or solar cell is necessary.
Bevorzugt ist das Gehäuse lichtdicht ausgebildet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Elektrolumineszenzmessung in dem Gehäuse ohne weitere Maßnahmen durchgeführt werden kann. Preferably, the housing is designed to be light-tight. This results in the advantage that the electroluminescence measurement in the housing can be carried out without further measures.
Zweckmässigerweise umfasst die Vorrichtung eine Beladestation. Bevorzugt ist die Beladestation geeignet zum elektronischen Verbinden des Solarmoduls und/oder der Solarzelle mit der Vorrichtung. Conveniently, the device comprises a loading station. The loading station is preferably suitable for electronically connecting the solar module and / or the solar cell to the device.
Bevorzugt umfasst dazu die Vorrichtung eine Verbindungseinrichtung. Bevorzugt ist die Verbindungseinrichtung mitfahrend. Besonders bevorzugt ist die Verbindungseinrichtung mit einer Stromquelle und/oder einer Spannungsquelle und/oder einer Messeinrichtung und/oder einer Auswerteeinrichtung verbunden. Zweckmässigerweise umfasst die Verbindungseinrichtung eine Hubeinrichtung. Besonders bevorzugt ist die Hubeinrichtung in dem Gehäuse angeordnet. Preferably, the device comprises a connection device for this purpose. Preferably, the connecting device is traveling. Particularly preferably, the connecting device is connected to a current source and / or a voltage source and / or a measuring device and / or an evaluation device. Conveniently, the connecting device comprises a lifting device. Particularly preferably, the lifting device is arranged in the housing.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung zumindest ein Steckelement auf, das mit zumindest einem Steckelement der Anschlüsse des Solarmoduls in Wirkverbindung gebracht werden kann. Vorteilhafterweise eignen sich die Steckelemente zur Verbindung der Solarzelle und/oder des Solarmoduls mit einer Strom- und/oder Spannungsquelle. Vorteilhafterweise eignen sich die Steckelemente bzw. die Anschlüsse auch zur Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung für die Leistungsmessung. Dadurch ergibt sich der wichtige Vorteil, dass das Handling vereinfacht wird, wie das Solarmodul und/oder Solarzelle für zwei Prüfungen nur einmal mit der Vorrichtung verbunden werden muss. Particularly preferably, the device has at least one plug-in element which can be brought into operative connection with at least one plug-in element of the terminals of the solar module. Advantageously, the plug-in elements are suitable for connecting the solar cell and / or the solar module with a current and / or voltage source. Advantageously, the plug-in elements or the connections are also suitable for connection to an evaluation device for the power measurement. This results in the important advantage that the handling is simplified, as the solar module and / or solar cell for two tests must be connected only once with the device.
Besonders bevorzugt werden die Steckelemente manuell positioniert. Particularly preferably, the plug-in elements are positioned manually.
Zweckmässigerweise umfasst die Verbindungseinrichtung eine Hubeinrichtung. Vorteilhafterweise werden die vorpositionierten Steckelemente über die Hubeinrichtung verbunden. Bevorzugt befindet sich die Hubeinrichtung in dem Gehäuse. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mit einer Hubeinrichtung der Kontakt hergestellt und auch wieder gelöst werden kann. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass eine halbautomatische Kontaktlösung erreicht wird. Conveniently, the connecting device comprises a lifting device. Advantageously, the prepositioned plug-in elements are connected via the lifting device. Preferably, the lifting device is located in the housing. This results in the advantage that made with a lifting device of the contact and can be solved again. This results in the advantage that a semi-automatic contact solution is achieved.
Vorteilhafterweise umfasst das Gehäuse einen Sonnensimulator. Bevorzugt ist der Sonnensimulator zumindest ein Strahler, der die „sunny side“ der Sorarzelle und/oder des Solarmoduls beleuchtet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Solarmodul und/oder die Solarzelle zu der Leistungsmessung mit Licht beaufschlagt werden kann. Bevorzugt ist der Strahler an einer Deckseite vorgesehen. Bevorzugt ist vor dem Sonnensimulator zumindest eine Blende angeordnet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Lichtkegel erzeugt wird, der das Solarmodul im wesentlichen vollständig beleuchtet. Advantageously, the housing comprises a solar simulator. Preferably, the solar simulator is at least one radiator that illuminates the "sunny side" of the sorcell and / or the solar module. This results in the advantage that light can be applied to the solar module and / or the solar cell for the power measurement. The emitter is preferably provided on a cover side. Preferably, at least one aperture is arranged in front of the solar simulator. This results in the advantage that a light cone is generated, which illuminates the solar module substantially completely.
Bevorzugt umfasst das Gehäuse eine lichtdicht verschliessbare Eingangsöffnung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Solarmodul und/oder die Solarzelle von der Beladestation in das Gehäuse transportiert werden kann. Preferably, the housing comprises a light-tight sealable input opening. This results in the advantage that the solar module and / or the solar cell can be transported from the loading station into the housing.
In typischen Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung eine Fördereinrichtung. Bevorzugt ist die Fördereinrichtung geeignet das zu prüfende Solarmodul bzw. Solarzelle in das Gehäuse zu transportieren. Ebenfalls bevorzugt ist die Fördereinrichtung geeignet das zu prüfende Solarmodul bzw. die Solarzelle aus dem Gehäuse zu transportieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Handling vereinfacht wird. In typical embodiments, the device comprises a conveyor. The conveyor device is preferably suitable for transporting the solar module or solar cell to be tested into the housing. Also preferably, the conveyor is suitable to transport the solar module to be tested or the solar cell from the housing. This results in the advantage that the handling is simplified.
Vorteilhafterweise transportiert die Fördereinrichtung auch die Verbindungseinrichtung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Solarmodul und/oder die Solarzelle nur einmal mit der Vorrichtung verbunden werden muss und trotzdem Relativ kurze Anschlussleitungen verwendet werden können. Advantageously, the conveyor also transports the connecting device. This results in the advantage that the solar module and / or the solar cell only has to be connected to the device once and nevertheless relatively short connecting lines can be used.
Zweckmässigerweise umfasst die Vorrichtung eine Strom- und/oder Spannungsquelle geeignet das Solarmodul und/oder die Solarzelle mit Spannung oder Strom zu beaufschlagen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Elektolumineszensmessug möglich ist. Conveniently, the device comprises a current and / or voltage source suitable to apply voltage or current to the solar module and / or the solar cell. This results in the advantage that the Elektolumineszensmessug is possible.
In typischen Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung ein Kamerasystem. Bevorzugt ist das Kamerasystem als Einrichtung zur Elektrolumineszenzmessung in dem Gehäuse vorgesehen. In typical embodiments, the device comprises a camera system. The camera system is preferably provided as a device for electroluminescence measurement in the housing.
Bevorzugt weist das Gehäuse eine Parkposition für das Kamerasystem und eine Prüfposition für das Kamerasystem auf. Als Kamerasystem kommen alle optischen Einrichtungen in Frage, welche die an sie im Rahmen der Prüfung gestellten Aufgaben bewältigen können. Dies kann neben den sogenannten CCD-Chips auch herkömmliche Kamerasysteme, selbst auf analoger Basis umfassen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Leistungsmessung nicht von dem Kamerasystem zur Elektrolumineszenzmessung beeinträchtigt oder beeinflusst wird. The housing preferably has a parking position for the camera system and a test position for the camera system. As a camera system, all optical devices in question, which can cope with the tasks they have asked in the context of the test. In addition to the so-called CCD chips, this can also include conventional camera systems, even on an analog basis. This results in the advantage that the power measurement is not affected or influenced by the camera system for electroluminescence measurement.
Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung eine Kameratransporteinrichtung für das Kamerasystem. Mittels der Kameratransporteinrichtung wird das Kamerasystem aus einer Parkposition in eine Prüfposition über das zu prüfende Solarmodul bzw. Solarzelle bewegt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass zwischen den Prüfungen kein Eingreifen durch einen Bediener notwendig ist. Nach Abschluss der Elektrolumineszenzmessung wird das Kamerasystem mittels der Kameratransporteinrichtung wieder aus der Prüfposition in eine Parkposition gefahren. Particularly preferably, the device comprises a camera transport device for the camera system. By means of the camera transport device, the camera system is moved from a parking position into a test position via the solar module or solar cell to be tested. This results in the advantage that no intervention by an operator is necessary between the tests. After completion of the electroluminescent measurement, the camera system is driven by the camera transport device again from the test position to a parking position.
Zweckmässigerweise ist das Kamerasystem mit einer Auswerteeinheit verbunden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels der Elektrolumineszenzmessung ermittelten Werte eine Qualitätseinstufung der geprüften Solarmodule und/oder Solarzellen vorgenommen werden kann. Conveniently, the camera system is connected to an evaluation unit. This results in the advantage that values determined by means of the electroluminescence measurement can be used to grade the quality of the tested solar modules and / or solar cells.
In typischen Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinheit, geeignet zur Auswertung der Leistungsmessung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mittels der Leistungsmessung ermittelten Werde eine Qualitätseinstufung der geprüften Solarmoduls und/oder Solarzelle vorgenommen werden kann. In typical embodiments, the device comprises an evaluation unit, suitable for evaluating the power measurement. This results in the advantage that a quality rating of the tested solar module and / or solar cell can be made by means of the power measurement.
Bevorzugt eignet sich die Auswerteeinheit zur Auswertung der Leistungsmessung und Elektrolumineszenzmessung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung vereinfacht wird. The evaluation unit is preferably suitable for evaluating the power measurement and electroluminescence measurement. This has the advantage that the device is simplified.
In typischen Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung eine Entladestation. Bevorzugt wird das Solarmodul und/oder Solarzelle vor es/sie auch an die Entladestation transportiert wird wieder von der Vorrichtung elektronisch getrennt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Handling vereinfacht wird. In typical embodiments, the device comprises an unloading station. Preferably, the solar module and / or solar cell before it / she is also transported to the unloading station is again separated from the device electronically. This results in the advantage that handling is simplified.
Gesondert wird Schutz beansprucht für ein Verfahren zum Prüfen einer Solarzelle und/oder eines Solarmoduls mit den Schritten:
- – Einbringen des Solarmoduls und/oder der Solarzelle in eine Beladestation;
- – Transportieren des Solarmoduls und/oder Solarzelle in ein Gehäuse, bevorzugt in einer Prüfposition;
- – Elektrisches Verbinden des Solarmoduls und/oder der Solarzelle mit einer Auswerteeinrichtung und/oder Stromquelle und/oder Spannungsquelle;
- – Beaufschlagung des Solarmoduls und/oder der Solarzelle mit Licht,
- – Erfassen der in dem Solarmodul und/oder Solarzelle erzeugten Leistung;
- – Verdunkeln des Gehäuses;
- – Beaufschlagen der Solarzelle und/oder des Solarmoduls mit Strom;
- – Erfassen der elektrolumineszierenden Bereich der Solarzelle und/oder des Solarmoduls und deren Stärke.
- - Introducing the solar module and / or the solar cell in a loading station;
- - Transporting the solar module and / or solar cell in a housing, preferably in a test position;
- - electrically connecting the solar module and / or the solar cell with an evaluation device and / or current source and / or voltage source;
- Impinging the solar module and / or the solar cell with light,
- Detecting the power generated in the solar module and / or solar cell;
- - darkening of the housing;
- - Energizing the solar cell and / or the solar module;
- - Detecting the electroluminescent region of the solar cell and / or the solar module and their strength.
Bevorzugt wird zum Erfassen der elektrolumineszierenden Bereiche der Solarzelle und/oder des Solarmoduls und deren Stärke ein Kamerasystem aus einer Parkposition in eine Prüfposition über das Solarmodul bewegt. Bevorzugt wird das Kamerasystem mäanderförmig über das Solarmodul bewegt. For detecting the electroluminescent regions of the solar cell and / or the solar module and their thickness, a camera system is preferably moved from a parking position into a test position via the solar module. Preferably, the camera system is moved meandering over the solar module.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren kurz beschreiben, wobei die Figuren zeigen: The invention will be briefly described below with reference to the accompanying figures, in which:
AUSFÜHRUNGSBEISPIEL Embodiment
Des weiteren umfasst die Vorrichtung
Die Seitenwand
Des Weiteren umfasst das Gehäuse
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die
Die Beladestation
Des weiteren umfasst die Vorrichutng
Eine detaillierte Darstellung des weiblichen Steckelements
Eine detaillierte Darstellung des männlichen Steckelements
Über die Steckelemente
Wie in
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung
Des weiteren umfasst die Vorrichtung
Des weiteren ist das Gehäuse
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende: The operation of the present invention is as follows:
Das Solarmodul
Über die Förderbänder
Über eine Horizontalbewegung der Hubeinrichtung
Mit dem Sonnensimulator
Während dieses ersten Prüfvorgangs befindet sich das Kamerasystem
Zum zweiten Prüfvorgang wird der Sonnensimulator
In typischen nicht dargestellten Ausführungsbeispielen werden dazu die Eingangsöffnung
Das Solarmodul
Mittels des Kamerasystems
Zur Qualitätsbewertung des Solarmoduls
Über eine horizontale Bewegung des Hubantriebs
Nach den Prüfungen wird das Solarmodul an die Entladestation
Claims (10)
Priority Applications (1)
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DE102011050929A DE102011050929A1 (en) | 2011-06-07 | 2011-06-08 | Device for testing solar module or solar cell, has electroluminescent measurement device and power measurement device that are arranged in single housing, where solar module or solar cell is connected with device though connecting unit |
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Publications (1)
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Cited By (1)
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