WO2019041965A1 - 用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置及测试方法，包括电池放置平面架、磁铁和汇流杆，所述电池放置平面架和所述汇流杆均为导体，所述磁铁吸附在所述电池放置平面架一侧的板面上，所述电池放置平面架的另一侧的板面上设有绝缘带，所述汇流杆在所述磁铁的磁力吸附作用下固定在所述绝缘带上，用于将所述柔性太阳能电池的电池II引出端压紧在所述绝缘带的范围内；所述汇流杆上设有第一电源连接线，所述电池放置平面架上设有第二电源连接线。本申请能够有效支撑并固定柔性太阳能电池，提高柔性太阳能电池性能测试的效率及测试结果的准确性。
Description
本申请要求于2017年08月30日提交中国国家知识产权局、申请号为201721101938.8、实用新型名称为“用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及一种支撑装置，特别是一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置及测试方法。
柔性太阳能电池是薄膜太阳能电池的一种，具有技术先进、性能优良、成本低廉和用途广泛等优点。其组件可应用于BIPV(Building Integrated Photovoltaic，光伏建筑一体化)、太阳能充电宝、太阳能背包、太阳能帐篷、太阳能手电筒，太阳能汽车甚至太阳能飞机上。
而在柔性太阳能电池中，有一种以能被磁铁吸引的导电材料作衬底的电池，其结构如图1所示，太阳能电池主体100以能被磁铁吸引的导电材料作衬底，该衬底正面镀膜，背面为电池电极Ⅰ，太阳能电池主体100上具有电极Ⅱ引出端200，电极Ⅱ由栅极300引出。由于电极Ⅰ和电极Ⅱ分别位于太阳能电池主题100的不同表面，其两电极上下错位，无法用上下探针直接接入电源，且此类电池柔性大，在放置时较难固定。在电池性能分析过程中，由于没有针对此类电池的成套固定和接入电源装置，大量时间往往会花费在电池的固定以及电源两极的接入上，且易产生电池表面不平，电极接触不良等影响电池性能分析的因素。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置及测试方法，以解决相关技术中的柔性太阳能电池难以固定和电源两级难以接入的技术问题，它能够有效支撑并固定柔性太阳能电池，提高柔性太阳能电池性能 测试的效率及测试结果的准确性。
本申请提供了一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，包括电池放置平面架、磁铁和汇流杆，所述电池放置平面架和所述汇流杆均为导体，所述磁铁吸附在所述电池放置平面架一侧的板面上，所述电池放置平面架的另一侧的板面上设有绝缘带，所述汇流杆在所述磁铁的磁力吸附作用下固定在所述绝缘带上，用于将所述柔性太阳能电池的电极II引出端压紧在所述绝缘带的范围内；所述汇流杆上设有第一电源连接线，所述电池放置平面架上设有第二电源连接线。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，还包括架体和连接杆，所述连接杆为2根，相对地安装在所述架体上，所述电池放置平面架可转动地安装在2根所述连接杆之间。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，所述架体包括底杆、主杆和横梁，所述底杆和所述主杆均为2根，所述主杆沿竖直方向布置，所述底杆沿水平方向布置，2根所述主杆的底部分别固定连接1根所述底杆；所述横梁至少为2根，固定设置在2根所述主杆之间。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，2根所述主杆相对的侧面上设有滑轨，所述连接杆通过螺栓组件安装在所述滑轨上。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，所述横梁为3根，其中两根所述横梁设置在所述主杆的顶部和底部，剩余一根所述横梁设置在所述主杆的中部。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，所述连接杆采用绝缘材质制成，所述连接杆包括安装段和角度调节段，二者为一体式J字形结构，所述安装段上自上至下依次设有平面架安装孔、第一安装孔和第二安装孔，所述连接杆通过所述第一安装孔和所述第二安装孔和所述螺栓组件安装在所述滑轨上；所述角度调节段上设有弧形角度调节孔，所述电池放置平面架的上端与所述平面架安装孔连接，下端与所述弧形角度调节孔连接。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，所述电池放置平面架上设有4个连接部，其中上面2个所述连接部通过转轴与所述平面架安 装孔可转动连接，下面2个所述连接部通过锁紧件与所述弧形角度调节孔连接。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，所述绝缘带是粘贴在所述电池放置平面架的另一侧的板面上的绝缘胶带。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置中，优选地，所述电池放置平面架的下部设有凸台，所述凸台与所述汇流杆位于所述电池放置平面架同侧。
本申请还提供了一种用于柔性太阳能电池的性能测试方法，应用于如上述的支撑装置中，所述方法包括：
将以能被磁铁吸引的导电材料做衬底的所述柔性太阳能电池放于所述电池放置平面架上，使得所述柔性太阳能电池的电极Ⅱ引出端置于所述绝缘带上，位于所述柔性太阳能电池的太阳能电池主体背面的电极Ⅰ与所述电池放置平面架直接接触；
将所述汇流杆放于所述电极Ⅱ引出端上，并位于所述绝缘胶带范围内；
将所述第一电源连接线和第二电源连接线分别接入电源，以便对所述柔性太阳能电池进行性能分析。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的性能测试方法中，优选地，所述方法还包括：
所述绝缘带是粘贴在所述电池放置平面架的另一侧的板面上的绝缘胶带。
前述的用于柔性太阳能电池性能测试的性能测试方法中，优选地，所述方法还包括：
通过所述连接杆调节所述电池放置平面架的角度。
本申请提供了一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，包括电池放置平面架、磁铁和汇流杆，所述电池放置平面架和所述汇流杆均为导体，所述磁铁吸附在所述电池放置平面架一侧的板面上，所述电池放置平面架的另一侧的板面上设有绝缘带，所述汇流杆在所述磁铁的磁力吸附作用下固定在所述绝缘带上，用于将所述柔性太阳能电池的电机II引出端压紧在所述绝缘带的范围内；所述汇流杆上设有第一电源连接线，所述电池放置平面架上设有第二电源连接线。本申请使用专用支撑装置来代替人工固定方式，极大地提高了性能测试效率。本申请通过电池放置平面架来承载柔性太阳能电池，通过磁铁和汇流杆实现对柔性太阳能电池的有效固定，不但提高了柔性太阳能电池的固定效 率，而且能够有效提高性能测试的准确性。
图1是柔性衬底太阳能电池结构图；
图2是本申请一种实施方式的使用状态图；
图3是磁铁吸附在电池放置平面架背面的结构示意图；
图4是本申请另一种实施方式的结构示意图；
图5是架体的轴测图；
图6是连接杆的轴测图；
图7是电池放置平面架的轴测图；
图8是本申请一种实施方式提供的用于柔性太阳能电池的性能测试方法的流程图；
图9是本申请另一种实施方式提供的用于柔性太阳能电池的性能测试方法的流程图。
附图标记说明：1-架体，2-连接杆，3-电池放置平面架，4-磁铁，5-汇流杆，6-底杆，7-主杆，8-横梁，9-安装段，10-角度调节段，11-平面架安装孔，12-第一安装孔，13-第二安装孔，14-弧形角度调节孔，15-连接部，16-凸台，17-绝缘胶带，18-第一电源连接线，19-第二电源连接线，100-太阳能电池主体，200-电极Ⅱ引出端，300-栅极。
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本申请的实施例：如图2和图3所示，一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，包括电池放置平面架3、磁铁4和汇流杆5，所述电池放置平面架3和所述汇流杆5均为导体，所述磁铁4吸附在所述电池放置平面架3一侧的板面上，所述电池放置平面架3的另一侧的板面上设有绝缘带，所述汇流杆 5在所述磁铁4的磁力吸附作用下固定在所述绝缘带上，用于将所述柔性太阳能电池的电机II引出端压紧在所述绝缘带的范围内；所述汇流杆5上设有第一电源连接线18，所述电池放置平面架3上设有第二电源连接线19。
可选地，绝缘带是粘贴在所述电池放置平面架3的板面上的绝缘胶带17，绝缘胶带17与磁铁4位于电池放置平面架3相对的两个板面上。该绝缘胶带17在支撑装置处于非使用状态时，可以不粘贴在电池放置平面架3上；而当支撑装置处于使用状态时，再粘贴在电池放置平面架3上。或者该绝缘带也可以是直接形成在电池放置平面架3板面上的绝缘涂层。
具体地，当对柔性太阳能电池进行性能测试时，先在电池放置平面架3的上部沿横向粘贴绝缘胶带17，然后将以能被磁铁4吸引的导电材料作衬底的柔性太阳能电池放于电池放置平面架3上，并使得电极Ⅱ引出端200置于绝缘胶带17上，太阳能电池主体100的背面(即电极Ⅰ)与电池放置平面架3直接接触。将汇流杆5放于电极Ⅱ引出端200上，并位于绝缘胶带17范围内，由于汇流杆5可以被磁铁4吸引，因此汇流杆5可以压紧电极Ⅱ引出端200。然后将第一电源连接线18和第二电源连接线19分别接入电源便可对柔性太阳能电池进行性能分析。
本申请充分利用了柔性太阳能电池可以被磁铁吸附的特性，通过电池放置平面架3和磁铁4实现对柔性太阳能电池的快速固定，有效提高了固定效率。由于电池放置平面架3和汇流杆5均为导体，所以汇流杆5可以连接各电极Ⅱ引出端200，再通过第一电源连接线18接入电源，而电池放置平面架3可以连接各电极Ⅰ,再通过第二电源连接线19接入电源，有效解决柔性太阳能电池的电极不方便连接的问题。
在另一种实施方式中，如图4所示，本申请还包括架体1和连接杆2,所述连接杆2为2根，相对地安装在所述架体1上，所述电池放置平面架3可转动地安装在2根所述连接杆2之间。需要说明的是，连接杆2应当具备绝缘效果，优选采用绝缘材料制作；当然也可采用非绝缘材质，在采用非绝缘材质时需要在其外部通过刷绝缘涂层或套设绝缘套管等手段使其具备绝缘效果。连接杆2的内侧设置有滑轨。
通过该结构设计，电池放置平面架3可通过连接杆2调节角度，以满足对柔性太阳能电池进行性能分析时对不同角度的需求。
为了防止因误操作使柔性太阳能电池从电池放置平面架3上脱落，导致电池损坏，优选地，如图7所示，电池放置平面架3的下部设有凸台16，凸台16与汇流杆5位于同侧。通过设置凸台16起到底部限位的作用，可以有效防止柔性太阳能电池从电池放置平面架3上滑落。
下面对架体1做进一步说明，如图5所示，架体1包括底杆6、主杆7和横梁8，底杆6和主杆7均为2根，主杆7沿竖直方向布置，底杆6沿水平方向布置，2根主杆7的底部分别固定连接1根底杆6；横梁8至少为2根，固定设置在2根主杆7之间。采用这种结构的架体1不但结构简单、制造成本低，而且架体强度也能够满足使用需求。
在一种优选方案中，2根主杆7相对的侧面上(即内侧面)设有滑轨，连接杆2通过螺栓组件安装在滑轨上，具体地，可将螺杆上的螺帽部分安装在滑轨内，将螺杆穿过连接杆2上的安装孔后通过螺母进行固定，需要说明的是，轨道结构可以采用多种形式，当采用不同形式的轨道时，将螺栓组件替换成能够与相应轨道结构配合的连接件即可。横梁8优选为3根，其中两根横梁8设置在主杆7的顶部和底部，剩余一根所述横梁8设置在所述主杆7的中部或者中上部。通过滑轨的设置，使连接杆2可沿着轨道在上面两根横梁8之间调节位置，实现对柔性太阳能电池在竖直方向上的调节。
如图6所示，优选地，连接杆2采用绝缘材质制成，其包括安装段9和角度调节段10，二者为一体式“J”字形结构，安装段9上自上至下依次设有平面架安装孔11、第一安装孔12和第二安装孔13，连接杆2通过第一安装孔12和第二安装孔13和螺栓组件安装在滑轨上；角度调节段10上设有弧形角度调节孔14，电池放置平面架3的上端与平面架安装孔11连接，下端与弧形角度调节孔14连接。电池放置平面架3上设有4个连接部15，其中上面2个连接部15通过转轴与平面架安装孔11可转动连接，下面2个连接部15通过锁紧件与弧形角度调节孔14连接。
当需要调节电池放置平面架3的角度时，只需松动下面2个连接部15上 的锁紧件，然后转动电池放置平面架3至合适角度，然后再扭紧锁紧件即可。通过角度调节结构的设置，在测试柔性太阳能电池的性能时，可以满足不同的角度需求，使测量结果更准确。
图8是本申请一种实施方式提供的用于柔性太阳能电池的性能测试方法的流程图。该方法可以用于如图2至图7任一所示出的支撑装置中，该方法包括：
步骤801，将以能被磁铁4吸引的导电材料做衬底的柔性太阳能电池放于电池放置平面架3上，使得柔性太阳能电池的电极Ⅱ引出端200置于绝缘带上，绝缘带可以是在生产电池放置平面架3时直接形成在电池放置平面架3上的绝缘涂层，位于柔性太阳能电池的太阳能电池主体100背面的电极Ⅰ与电池放置平面架3直接接触；
步骤802，将汇流杆5放于电极Ⅱ引出端200上，并位于绝缘带范围内；
步骤803，将第一电源连接线18和第二电源连接线19分别接入电源，以便对柔性太阳能电池进行性能分析。
综上所述，本申请提供的性能测试方法中，通过电池放置平面架来承载柔性太阳能电池，通过磁铁和汇流杆实现对柔性太阳能电池的有效固定，不但提高了柔性太阳能电池的固定效率，而且能够有效提高柔性太阳能电池的性能测试的准确性。
图9是本申请另一实施方式提供的用于柔性太阳能电池的性能测试方法的流程图。该方法可以用于如图2至图7任一所示出的支撑装置中，该装置中的绝缘带可以是粘贴在电池放置平面架上的绝缘胶带17，该方法包括：
步骤901，在电池放置平面架3的上部沿横向粘贴绝缘胶带17；
步骤902，将以能被磁铁4吸引的导电材料做衬底的柔性太阳能电池放于电池放置平面架3上，使得柔性太阳能电池的电极Ⅱ引出端200置于绝缘胶带17上，位于柔性太阳能电池的太阳能电池主体100背面的电极Ⅰ与电池放置平面架3直接接触；
步骤903，将汇流杆5放于电极Ⅱ引出端200上，并位于绝缘胶带17范围内；
步骤904，将第一电源连接线18和第二电源连接线19分别接入电源，以便对柔性太阳能电池进行性能分析；
步骤905，通过连接杆2调节电池放置平面架3的角度。
可选地，当该支撑装置设置在图4所示的连接杆2上时，还可以通过连接杆2调节电池放置平面架3的角度。
当需要调节电池放置平面架3的角度时，只需松动下面2个连接部15上的锁紧件，然后转动电池放置平面架3至合适角度，然后再扭紧锁紧件即可。
本实施例通过角度调节结构的设置，在测试柔性太阳能电池的性能时，可以满足不同的角度需求，使测量结果更准确。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本申请的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本申请的较佳实施例，但本申请不以图面所示限定实施范围，凡是依照本申请的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本申请的保护范围内。
Claims (12)
- 一种用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：包括电池放置平面架(3)、磁铁(4)和汇流杆(5)，所述电池放置平面架(3)和所述汇流杆(5)均为导体，所述磁铁(4)吸附在所述电池放置平面架(3)一侧的板面上，所述电池放置平面架(3)的另一侧的板面上设有绝缘带，所述汇流杆(5)在所述磁铁(4)的磁力吸附作用下固定在所述绝缘带上，用于将所述柔性太阳能电池的电极Ⅱ引出端压紧在所述绝缘带的范围内；所述汇流杆(5)上设有第一电源连接线(18)，所述电池放置平面架(3)上设有第二电源连接线(19)。
- 根据权利要求1所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：还包括架体(1)和连接杆(2)，所述连接杆(2)为2根，相对地安装在所述架体(1)上，所述电池放置平面架(3)可转动地安装在2根所述连接杆(2)之间。
- 根据权利要求2所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：所述架体(1)包括底杆(6)、主杆(7)和横梁(8)，所述底杆(6)和所述主杆(7)均为2根，所述主杆(7)沿竖直方向布置，所述底杆(6)沿水平方向布置，2根所述主杆(7)的底部分别固定连接1根所述底杆(6)；所述横梁(8)至少为2根，固定设置在2根所述主杆(7)之间。
- 根据权利要求3所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：2根所述主杆(7)相对的侧面上设有滑轨，所述连接杆(2)通过螺栓组件安装在所述滑轨上。
- 根据权利要求3所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：所述横梁(8)为3根，其中两根所述横梁(8)设置在所述主杆(7)的顶部和底部，剩余一根所述横梁(8)设置在所述主杆(7)的中部。
- 根据权利要求4所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：所述连接杆(2)采用绝缘材质制成，所述连接杆(2)包括安装段(9)和角度调节段(10)，二者为一体式J字形结构，所述安装段(9)上自上至下依 次设有平面架安装孔(11)、第一安装孔(12)和第二安装孔(13)，所述连接杆(2)通过所述第一安装孔(12)和所述第二安装孔(13)和所述螺栓组件安装在所述滑轨上；所述角度调节段(10)上设有弧形角度调节孔(14)，所述电池放置平面架(3)的上端与所述平面架安装孔(11)连接，下端与所述弧形角度调节孔(14)连接。
- 根据权利要求6所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：所述电池放置平面架(3)上设有4个连接部(15)，其中上面2个所述连接部(15)通过转轴与所述平面架安装孔(11)可转动连接，下面2个所述连接部(15)通过锁紧件与所述弧形角度调节孔(14)连接。
- 根据权利要求1至7任一所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：所述绝缘带是粘贴在所述电池放置平面架(3)的板面上的绝缘胶带(17)。
- 根据权利要求1或6或7所述的用于柔性太阳能电池性能测试的支撑装置，其特征在于：所述电池放置平面架(3)的下部设有凸台(16)，所述凸台(16)与所述汇流杆(5)位于所述电池放置平面架(3)同侧。
- 一种用于柔性太阳能电池的性能测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一所述的支撑装置中，所述方法包括：将以能被磁铁(4)吸引的导电材料做衬底的所述柔性太阳能电池放于所述电池放置平面架(3)上，使得所述柔性太阳能电池的电极Ⅱ引出端(200)置于所述绝缘带上，位于所述柔性太阳能电池的太阳能电池主体(100)背面的电极Ⅰ与所述电池放置平面架(3)直接接触；将所述汇流杆(5)放于所述电极Ⅱ引出端(200)上，并位于所述绝缘带范围内；将所述第一电源连接线(18)和第二电源连接线(19)分别接入电源，以便对所述柔性太阳能电池进行性能分析。
- 根据权利要求10所述的用于柔性太阳能电池的性能测试方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述电池放置平面架(3)的上部沿横向粘贴绝缘胶带(17)，形成所述绝缘带。
- 根据权利要求10所述的用于柔性太阳能电池的性能测试方法，其特征 在于，所述支撑装置上如权利要求2至9任一项所述的装置，所述方法还包括：通过所述连接杆(2)调节所述电池放置平面架(3)的角度。
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