TWI713299B

TWI713299B - 太陽能電池偵測裝置

Info

Publication number: TWI713299B
Application number: TW108135465A
Authority: TW
Inventors: 廖華賢; 吳恆信
Original assignee: 大陸商勝焱電子科技(上海)有限公司
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2020-12-11
Also published as: TW202116015A

Abstract

一種太陽能電池偵測裝置用於偵測一太陽能電池的光電轉換效率，並包含一用於發出一照射至該太陽能電池的穩態光的光源、一快門、一中控單元及一量測單元。該快門位於該光源與該太陽能電池間，並受一第一控制信號控制而開啟或關閉。該中控單元接收一指示該太陽能電池的位置的第一感測信號，及一指示該快門的開關狀態的第二感測信號，並至少根據該第一感測信號產生該第一控制信號且輸出至該快門，並且根據該第二感測信號產生一第二控制信號。該量測單元受該第二控制信號控制而量測該太陽能電池的電量，以產生一量測結果並輸出至該中控單元。

Description

太陽能電池偵測裝置

本發明是有關於一種偵測裝置，特別是指一種用於偵測一個太陽能電池的一個光電轉換效率的太陽能電池偵測裝置。

現有太陽能電池偵測裝置包含一閃光式太陽光模擬單元，及一偵測單元。該閃光式太陽光模擬單元用於模擬太陽光而發出一閃光，以供一太陽能電池進行充電。該偵測單元用於偵測該太陽能電池的電量，以得到該太陽能電池的一光電轉換效率。

然而，該閃光式太陽光模擬單元為一閃光燈脈衝模式的太陽光模擬單元，其發出閃光時間長度通常為5ms~10ms，使得該太陽能電池的曝光時間過短，但新穎的該太陽能電池的電容效應大，需要夠長（例如，200ms~1000ms）的曝光時間才能使該偵測單元正確偵測到該太陽能電池的該光電轉換效率，如此，導致現有太陽能電池偵測裝置所偵測到的偵測結果無法準確反應出該太陽能電池實際的光電轉換效率。此外，該閃光式太陽光模擬單元每次發出該閃光後，要再進行下一次發光前必需先充電，其充電時間較久，導致現有太陽能電池偵測裝置的偵測時間較長。

另外，目前市面上一德國廠商所研發出的閃光式太陽光模擬單元可控制其發出閃光時間長度達60ms，可提高現有太陽能電池偵測裝置所得到的該太陽能電池的該光電轉換效率的準確度。然而，該德國廠商所研發出的閃光式太陽光模擬單元同樣面臨要再進行下一次發光前必需先充電，導致現有太陽能電池偵測裝置的偵測時間較長，使得利用現有太陽能電池偵測裝置偵測該太陽能電池的一生產線的產能較低。

因此，本發明之目的，即在提供一種能克服先前技術的缺點的太陽能電池偵測裝置。

於是，本發明太陽能電池偵測裝置，適用於偵測一個太陽能電池的一個光電轉換效率，該太陽能電池偵測裝置包含一光源、一快門、一中控單元，及一量測單元。

該光源用於發出一個照射至該太陽能電池的穩態光。

該快門位於該光源與該太陽能電池間，接收一第一控制信號，並根據該第一控制信號而開啟或關閉。

該中控單元電連接該快門，且用於接收一指示該太陽能電池的位置的第一感測信號，及一指示該快門的開關狀態的第二感測信號，並至少根據該第一感測信號產生該第一控制信號且輸出至該快門，並且根據該第二感測信號產生一第二控制信號。

該量測單元電連接在該太陽能電池與該中控單元間，接收來自該中控單元的該第二控制信號，該量測單元受該第二控制信號控制而量測該太陽能電池的電量，以產生一量測結果並輸出至該中控單元，以致該中控單元根據該量測結果得到該太陽能電池的該光電轉換效率。

本發明之功效在於：利用該光源發出該穩態光，使得本發明太陽能電池偵測裝置不需如現有太陽能電池偵測裝置要再進行下一次發光前必需先充電，進而本發明太陽能電池偵測裝置的偵測時間較短，得以提升生產線的產能，且利用該快門更可避免被量測的該太陽能電池一直持續接收到該穩態光而造成其自身溫度提高並影響量測準確度。

參閱圖1與圖2，本發明太陽能電池偵測裝置之一實施例，適用於偵測至少一個太陽能電池1的一個光電轉換效率。在本實施例中，以偵測多個該太陽能電池1為例。該等太陽能電池1被透過一個輸送帶10一片片地朝下游方向（如圖1的箭頭A方向）輸送，以進行光電轉換偵測。在本實施例中，該太陽能電池偵測裝置包含一光源2、一快門3、一中控單元4、一量測單元5、一第一感測單元6，及一第二感測單元7。

該第一感測單元6定期地（例如，連續地）感測該太陽能電池1的位置，以產生一指示該太陽能電池1的位置的第一感測信號S1。舉例來說，當該輸送帶10將該太陽能電池1輸送至該快門3的正下方時，該第一感測信號S1指示該太陽能電池1的位置在該快門3的正下方。當該輸送帶10將該太陽能電池1送離開該快門3的正下方時，該第一感測信號S1指示該太陽能電池1的位置不在該快門3的正下方。

該第二感測單元7定期地（例如，連續地）感測該快門3的開關狀態，以產生一指示該快門3的開關狀態的第二感測信號S2。舉例來說，該第二感測單元7所產生的該第二感測信號S2可用以指示該快門3是完全開啟、部分開啟，或完全關閉。

該光源2設置在待偵測的該太陽能電池1一側，用於發出一個照射至該太陽能電池1的穩態光，也就是說，該光源2發出的光為連續式，而非閃光式。在本實施例中，該光源2為一直流穩態光源。

該快門3位於該光源2與該太陽能電池1間，接收一第一控制信號C1，並根據該第一控制信號C1而開啟或關閉。舉例來說，當該快門3根據該第一控制信號C1而開始開啟時，該光源2所發出的該穩態光會通過該快門3而照射至該太陽能電池1，當該快門3根據該第一控制信號C1而完全關閉時，該光源2所發出的該穩態光被該快門3遮擋而不會照射至該太陽能電池1。

該中控單元4電連接該快門3，及該等第一及第二感測單元6、7，接收分別來自該等第一及第二感測單元6、7的該等第一及第二感測信號S1、S2，並至少根據該第一感測信號S1產生該第一控制信號C1且輸出至該快門3，並且根據該第二感測信號S2產生一第二控制信號C2。

該量測單元5電連接在該太陽能電池1與該中控單元4間，接收來自該中控單元4的該第二控制信號C2。該量測單元5受該第二控制信號C2控制而量測該太陽能電池的電量，以產生一量測結果Mr並輸出至該中控單元4，以致該中控單元4根據該量測結果Mr得到該太陽能電池1的該光電轉換效率。

詳細來說，操作時，該光源2開啟後會持續地發出該穩態光，該快門3於初始狀態是完全關閉，該輸送帶10將該等太陽能電池1一片一片地輸送到該快門3下方以進行量測。

進一步參閱圖3，其說明該太陽能電池1於該輸送帶10上所接收到的一相關於該穩態光的光強度與一時間變化的關係圖。首先，當該輸送帶10將該太陽能電池1輸送至該快門3的正下方時（即圖3時間點t0至時間點t1間，且此時該量測單元5的探針(圖未示)連接該太陽能電池1），該第一感測單元6所產生的該第一感測信號S1指示該太陽能電池1的位置位於該快門3的正下方，該中控單元4根據該第一感測信號S1輸出該第一控制信號C1至該快門3，以致該快門3根據該第一控制信號C1而開始開啟（即圖3時間點t2）至一完全開啟狀態（即圖3時間點t3）。需補充說明的是，由圖3可知，於時間點t3起，由於該快門3已完全打開，因此該太陽能電池1可完全接收該穩態光。此時，該第二感測單元7所產生的該第二感測信號S2指示該快門3完全開啟，因此該中控單元4接著根據該第二感測信號S2產生並輸出該第二控制信號C2至該量測單元5，以致該量測單元5根據該第二控制信號C2而開始量測該太陽能電池1的電量（即圖3時間點t4），並將所量測到的該量測結果Mr輸出至該中控單元4（即圖3時間點t5）。當該中控單元4接收到該量測結果Mr時，該中控單元4根據該量測結果Mr得到該太陽能電池1的該光電轉換效率，並還根據該量測結果Mr調整該第一控制信號C1，以致該快門3根據該第一控制信號C1而開始關閉（即圖3時間點t6）至一完全關閉狀態（即圖3時間點t7）。最後，於時間點t7之後，該中控單元4根據該量測結果Mr所得到的該光電轉換效率判斷對應的該太陽能電池1的良率並對應進行紀錄，且該量測單元5的探針未連接該太陽能電池1，使得該輸送帶10得以將量測完的該太陽能電池1往下游方向送離開該快門3。當下一個太陽能電池1被傳送到該快門3正下方時，本發明太陽能電池偵測裝置繼續重複上述操作方式來對下一個太陽能電池1進行量測。

需說明的是，當該快門3根據該第一控制信號C1而開始開啟後，該快門3於一預定曝光時段（即，圖3時間點t3~t6）間完全開啟，該預定曝光時段為30ms~10000ms。此外，該中控單元4可根據該預定曝光時段得知量測中的該太陽能電池1接收到多少光，並根據該量測結果Mr來得到對應的該太陽能電池1的該光電轉換效率。

綜上所述，本發明太陽能電池偵測裝置利用該光源2發出連續的該穩態光，搭配該快門3可開啟關閉的切換設計，達到相當於閃光的效果，且閃光時間長度可達30ms~10000ms，足以滿足新穎的該太陽能電池1的電容效應大，需要較長的曝光時間以進行光電轉換的特性，進而本發明太陽能電池偵測裝置所偵測到的每一太陽能電池1的該光電轉換效率較準確。此外，利用該光源2可持續發出該穩態光，使得本發明太陽能電池偵測裝置不需如現有太陽能電池偵測裝置要再進行下一次發光前必需先充電，如此，本發明太陽能電池偵測裝置的偵測時間較短，進而利用本發明太陽能電池偵測裝置偵測該等太陽能電池1的一生產線的產能得以提升。另外，利用該快門3可開啟關閉的切換設計，更可避免被量測的該太陽能電池1一直持續接收到該穩態光而造成其自身溫度提高並影響量測準確度。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:太陽能電池 10:輸送帶 2:光源 3:快門 4:中控單元 5:量測單元 6:第一感測單元 7:第二感測單元 A:箭頭 C1:第一控制信號 C2:第二控制信號 Mr:量測結果 S1:第一感測信號 S2:第二感測信號 t0~t7:時間點

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明太陽能電池偵測裝置的一實施例的一裝置示意圖；圖2是該實施例的一方塊示意圖；及圖3是該實施例的一太陽能電池所接收到的一光強度與一時間變化的關係圖。

1:太陽能電池

2:光源

3:快門

4:中控單元

5:量測單元

6:第一感測單元

7:第二感測單元

C1:第一控制信號

C2:第二控制信號

Mr:量測結果

S1:第一感測信號

S2:第二感測信號

Claims

一種太陽能電池偵測裝置，適用於偵測一個太陽能電池的一個光電轉換效率，該太陽能電池偵測裝置包含：一光源，用於發出一個照射至該太陽能電池的穩態光；一快門，位於該光源與該太陽能電池間，接收一第一控制信號，並根據該第一控制信號而開啟或關閉；一中控單元，電連接該快門，且用於接收一指示該太陽能電池的位置的第一感測信號，及一指示該快門的開關狀態的第二感測信號，並至少根據該第一感測信號產生該第一控制信號且輸出至該快門，並且根據該第二感測信號產生一第二控制信號；及一量測單元，電連接在該太陽能電池與該中控單元間，接收來自該中控單元的該第二控制信號，該量測單元受該第二控制信號控制而量測該太陽能電池的電量，以產生一量測結果並輸出至該中控單元，以致該中控單元根據該量測結果得到該太陽能電池的該光電轉換效率。
如請求項1所述的太陽能電池偵測裝置，還包含：一第一感測單元，電連接該中控單元，且用來感測該太陽能電池的位置，以產生並輸出該第一感測信號至該中控單元。
如請求項2所述的太陽能電池偵測裝置，還包含：一第二感測單元，電連接該中控單元，且用來感測該快門的開關狀態，以產生並輸出該第二感測信號至該中控單元。
如請求項1所述的太陽能電池偵測裝置，其中，當該第一感測信號指示該太陽能電池的位置位於該快門的正下方時，該中控單元根據該第一感測信號產生並輸出該第一控制信號至該快門，以致該快門根據該第一控制信號而開始開啟。
如請求項4所述的太陽能電池偵測裝置，其中，當該第二感測信號指示該快門完全開啟時，該中控單元根據該第二感測信號產生並輸出該第二控制信號至該量測單元，以致該量測單元產生並輸出該量測結果至該中控單元。
如請求項5所述的太陽能電池偵測裝置，其中，當該中控單元接收到該量測結果時，該中控單元還根據該量測結果調整及產生該第一控制信號，以致該快門根據該第一控制信號而關閉。
如請求項1所述的太陽能電池偵測裝置，其中，當該快門根據該第一控制信號而開始開啟後，該快門於一預定曝光時段間完全開啟，該預定曝光時段為30ms~10000ms。
如請求項1所述的太陽能電池偵測裝置，其中，該光源為一直流穩態光源。