TWI432752B - 太陽能晶片電性檢測裝置與方法 - Google Patents

Description

太陽能晶片電性檢測裝置與方法

本揭露係關於一種太陽能晶片電性檢測裝置與方法。

量測單多晶矽帶太陽能電池的方式是利用一排8~16支並排的彈簧針來量測電流。此量測方式需要考慮電流分佈的均勻性以及單一支彈簧針所能夠承受電流的負荷量。為使長度約為1~2cm的每一彈簧針動作在同一個面與線上，所以在每一彈簧針上部設置一長型金屬片，用來固定此彈簧針。不過，在實際量測的操作過程中，此金屬片對太陽能電池導電線週邊產生某種程度的遮蔽(shading)，因此影響量測結果的準確性，進而造成發電功率的計算結果錯誤，這對於需要以發電功率計價的電池產品累計損失甚大。

為了確保彈簧針和量測樣品表面的接觸，使用排針量測的方式，一般使用氣壓缸搭配彈簧針來控制彈簧針和量測樣品表面的接觸力量。在實務操作上，因為彈簧針和量測樣品的接觸面積甚小(約為100um)，且氣壓缸的輸出力道不穩定，所以容易對樣品施加過大的壓力，增加量測樣品破裂的風險。而且，必須以人力隨時確保以並排設計的每一支彈簧針的高度保持在最佳量測高度位置，以提供量測的準確性，此種人力的確認方式，在多次操作後使用極為不便。

一篇專利文獻中揭露一種量測太陽能電池的方法，此方法使用一探針和一耦合線作為電壓量測端，此電流量測端利用多支探針量測，並以細電極線互相耦合。此方法是以多點接觸來進行量測。

另一篇專利文獻中揭露一種量測電池電流電壓特性曲線時的連接方式。此技術使用兩排彈性壓條來與太陽能電池的電極接觸，並外接一電腦來控制量測系統。此技術採用兩排排針設計，使用了一排彈簧來控制接觸電極，並且以一橫向金屬片來固定此彈簧。

又一篇專利文獻中揭露一種量測電池特性的連接及固定方式，此技術使用上下兩探針來作為太陽能電池的電極接觸與夾持，當探針向下移動時具有彈性以及感應的探針將會有產生一因通路連接的訊號。此技術使以多點量測。

本揭露的一實施例提供一種太陽能晶片電性檢測裝置，包含貼附於一太陽能晶片的一匯流排(busbar)的一彈性金屬片，此彈性金屬片備有一開口；以及設置於彈性金屬片的一端之一導電裝置，此導電裝置經由此開口與此匯流排接觸。

本揭露的另一實施例提供一種太陽能晶片電性檢測方法，此方法包含：將一太陽能晶片電性檢測裝置的一彈性金屬片貼附於一太陽能晶片的一匯流排；使一導電裝置的一端經由此彈性金屬片的一開口與此匯流排接觸；以及利用連結至此太陽能晶片的一背面的一電極之一測試元件，分別電性連接至此彈性金屬片與此導電裝置。

茲配合下列圖示、實施例之詳細說明及申請專利範圍，將上述及本揭露之其他優點詳述於後。

第一圖是根據本揭露一實施例，說明一種太陽能晶片電性檢測裝置。如第一圖所示，電性檢測裝置100包含一彈性金屬片110與一導電裝置120。彈性金屬片110具有一開口111。導電裝置120設置於彈性金屬片110的一端，導電裝置120的一量測端121經由開口111，與一太陽能晶片130的一匯流排131接觸。彈性金屬片110具有一弧度接觸面113。在一範例，當彈性金屬片110被貼附於太陽能晶片130的匯流排131時，弧度接觸面113則形成一平坦面，並貼附於匯流排131。

第二圖是根據本揭露一實施例，說明如何利用電性檢測裝置來量測一太陽能晶片的電流與電壓。如第二圖所示，將此電性檢測裝置100貼附在位於太陽能晶片130的正面132的匯流排131，並電性連接至與相連於此太陽能晶片130的背面133的電極之一測試元件210，彈性金屬片110、測試元件210、以及背面133的電極(圖中無顯示)形成一電流量測迴路220，導電裝置120、測試元件210、以及背面133的電極(圖中無顯示)形成一電壓量測迴路230。由於量測太陽能晶片130的電流或電壓時僅使用彈性金屬片110，所以提供一個完全無陰影遮蔽的量測環境，因而增加量測時的準確性。

依此，根據本揭露的一實施例，第三圖以一剖面示意圖，說明第二圖中彈性金屬片、導電裝置、以及太陽能晶片所設置相對的位置。如第三圖所示，電性檢測裝置100貼附於太陽能晶片130的正面132，彈性金屬片110緊密貼附於太能陽晶片130的正面132，彈性金屬片110並電性連接至與相連於此太陽能晶片130的背面133的電極之一測試元件210。導電裝置120的一量測端121與太陽能晶片130的正面132的匯流排131(圖中無顯示)接觸，導電裝置120並電性連接至與相連於此太陽能晶片130的背面133的電極之一測試元件210。在電壓量測時可提供最少的接觸面積，進而增加供電壓量測的準確結果。彈性金屬片110及導電裝置120的厚度皆可小於2mm，所以，當光源以任何角度照射於太陽能晶片130時，彈性金屬片110皆不會對太陽能晶片130產生陰影遮蔽情況，進而提高量測的準確度。彈性金屬片110與導電裝置120之間是絕緣的，因此可助於降低量測時的不準確性。

第四圖是根據本揭露一實施例，說明彈性金屬片與匯流排之設置相對位置。如第四圖所示，彈性金屬片110的寬度小於太陽能晶片130上匯流排131的寬度。此可提供電流量測時所需的最大面積，進而提供高準確度的量測結果。

第五圖是根據本揭露的一實施例，說明具有固定元件的太陽能晶片電性檢測裝置。如第五圖所示，電性檢測裝置100可包括一第一固定元件510與一第二固定元件520。第一固定元件510設置於彈性金屬片110的兩端，第二固定元件520可與第一固定元件510做結合或拆解。第二固定元件520裝設在置有一太陽能晶片130的一平台530，平台530例如是一測試平台或一工作平台。其中，第一、第二固定元件510、520可以是磁性元件，兩者可相互吸附，第一、第二固定元件510、520也可以是具有彈簧的元件，因此可隨時進行組裝，進而增加電性檢測裝置100的便利性。

上述說明中之彈性金屬片上設置的開口僅舉列單一位置與單一形狀的開口做範例，於實際應用上，開口可依照不同需求改變其位置與形狀，並設置彈性金屬片上任一地方。所以，再提供多種不同的開口的設置。第六A圖至第六D圖是根據本揭露的實施例，說明位於彈性金屬片上開口的多種設置。如第六A圖所示，開口610是一矩形。如第六B圖所示，開口620是一圓形。如第六C圖所示，開口630是一三角形。如第六D圖所示，開口640是一缺口。

第七圖是根據本揭露的一實施例，說明一種太陽能晶片電性檢測方法。如第七圖所示，此方法包含：將一太陽能晶片電性檢測裝置的一彈性金屬片貼附於一太陽能晶片的一匯流排，並使一導電裝置的一端經由此彈性金屬片的一開口與此匯流排接觸，如步驟710所示。以及將連結至此太陽能晶片的一背面的一電極之一測試元件，分別以電性連接至此彈性金屬片與此導電裝置，如步驟720所示。

如此，此彈性金屬片、此測試元件與此背面的電極形成一電流量測迴路，此導電裝置、此測試元件與此背面的電極形成一電壓量測迴路。

以上所述者皆僅為本揭露實施例，不能依此限定本揭露實施之範圍。大凡本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍。

100‧‧‧電性檢測裝置

110‧‧‧彈性金屬片

111‧‧‧開口

112‧‧‧弧度的接觸面

120‧‧‧導電裝置

121‧‧‧量測端

130‧‧‧太陽能晶片

131‧‧‧匯流排

132‧‧‧正面

133‧‧‧背面

210‧‧‧測試元件

220．．．電流量測迴路

230．．．電壓量測迴路

510．．．第一固定元件

520．．．第二固定元件

530．．．平台

610-640．．．開口

710．．．將一太陽能晶片電性檢測裝置的一彈性金屬片貼附於一太陽能晶片的一匯流排，並使一導電裝置的一端經由此彈性金屬片的一開口與此匯流排接觸

720．．．將連結至此太陽能晶片的一背面的一電極之一測試元件，分別電性連接至此彈性金屬片與此導電裝置

第一圖是根據本揭露一實施例，說明一種太陽能晶片電性檢測裝置。

第二圖是根據本揭露一個實施例，說明如何利用電性檢測裝置來量測一太陽能晶片的電流與電壓。

第三圖以一剖面示意圖，說明第二圖中彈性金屬片、導電裝置、以及太陽能晶片所設置相對的位置。

第四圖是根據本揭露一實施例，說明彈性金屬片與匯流排之設置相對位置

第五圖是根據本揭露的一實施例，說明具有固定元件的太陽能晶片電性檢測裝置。

第六A圖至第六D圖是根據本揭露的實施例，說明位於彈性金屬片上開口的多種設置。

第七圖是根據本揭露的一實施例，說明一種太陽能晶片電性檢測方法。

100．．．電性檢測裝置

110．．．彈性金屬片

111．．．開口

113．．．弧度接觸面

120．．．導電裝置

121．．．量測端

130．．．太陽能晶片

131．．．匯流排

Claims (15)

1. 一種太陽能晶片電性檢測裝置，該電性檢測裝置包含：一彈性金屬片，貼附於一太陽能晶片的一匯流排，該彈性金屬片並備有一開口；以及一導電裝置，設置於該彈性金屬片的一端，該導電裝置經由該開口與該匯流排接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該彈性金屬片具有一弧度接觸面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該彈性金屬片的寬度小於該匯流排的寬度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，該裝置更包括一第一固定元件與一第二固定元件，該第一固定元件設置於該彈性金屬片的兩端，與該第二固定元件做組合及拆解。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該開口設於該彈性金屬片與該匯流排接觸之任一處。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該開口是一矩形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該開口是一圓形。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該開口是一三角型。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該開口是一缺口。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該彈性金屬片與該導電裝置之間是絕緣的。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該太陽能晶片的一電流量測是藉由該電性檢測裝置貼附在位於該太陽能晶片的一正面的匯流排，並電性連接至與相連於該太陽能晶片的一背面的電極之一測試元件，該電性檢測裝置中的該彈性金屬片、該測試元件、以及該背面的電極來形成一電流量測迴路。
12. 如申請專利範圍第1項所述之電性檢測裝置，其中該太陽能晶片的一電壓量測是藉由該電性檢測裝置貼附在位於該太陽能晶片的一正面的匯流排，並電性連接至與相連於此太陽能晶片的背面的電極之一測試元件，該電性檢測裝置中的該導電裝置、該測試元件、以及該背面的電極來形成一電壓量測迴路。
13. 一種太陽能晶片電性檢測方法，該方法包含：將一太陽能晶片電性檢測裝置的一彈性金屬片貼附於一太陽能晶片的一匯流排，並使一導電裝置的一端經由該彈性金屬片的一開口與該匯流排接觸；以及將連結至該太陽能晶片的一背面的一電極之一測試元件，分別電性連接至該彈性金屬片與該導電裝置。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電性檢測方法，其中該彈性金屬片、該測試元件與該背面的該電極形成一電流量測迴路。
15. 如申請專利範圍第13項所述之電性檢測方法，其中該導電裝置、該測試元件與該背面的該電極形成一電壓量測迴路。