CN102365557A - 用于电气测量平面的、可单侧接通的测量结构的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电气测量可单侧在测量面上电接通的测量结构、尤其是光电元件如太阳能电池的测量装置，具有至少两个用于电接通测量结构的接通单元和至少一个用于使测量结构以测量面平铺在支承元件上的支承元件。重要的是，测量装置具有至少一个用于连接吸气单元的吸气管道和至少一个与吸气管道导流连接的吸气孔，吸气孔这样设置在支承元件中和/或上，使得测量结构可通过吸气孔的吸引压紧在支承元件上，并且，在测量结构平铺到支承元件上时，接通单元可压紧到测量结构的测量面上，以便电接通测量结构。

Description

用于电气测量平面的、可单侧接通的测量结构的测量装置

技术领域

本发明涉及一种用于电气测量可单侧在测量面上电接通的测量结构，尤其是一种电气测量光电元件如太阳能电池的测量装置以及方法。

背景技术

在光电元件并且尤其是太阳能电池中，已知所有用于电接通的触点都位于测量结构的一个测量面上的结构。因此，出于测试的目的，需要在测量装置中单侧在预规定的接通触点上电接通测量结构，以便校准或测量。尤其是在测量结构被设置在与测量面相对的一侧以用于发出或转换电磁辐射的情况下，产生如下问题：一方面，测量面上应进行接通；另一方面，与测量面相对的一侧于电磁辐射的穿透性方面应在测量或校准过程期间仅受极小影响，因为在测量或者说校准期间，需要对测量结构加载电磁辐射，并且/或者应测量其在测量过程期间发出的电磁辐射。尤其在测量可单侧接通的太阳能电池和大平面的LED或者说OLED元件时，就是这种情况。

已知用于可单侧接通的太阳能电池的测量装置，在这些测量装置中，太阳能电池以测量面平铺于支承元件上，并且借助玻璃板，压紧到支承元件上。在支承元件侧，接触销被压紧到太阳能电池的接通触点上，以便实现电接通。

在这种测量装置中不利的是，一方面，太阳能电池平铺在支承元件上，并且借助玻璃板压紧，构成了复杂的过程，尤其当在生产线中测量多个太阳能电池时，该过程需要耗费大量时间。另一方面，使用的玻璃板具有吸收和反射特性，这些特性使测量结果失真，或者说其在测量结果中须经过相应的校准，才能被考虑。此外，玻璃板在使用期间会受到污染或损坏，从而在测量过程中产生附加的失真。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种用于测量可单侧在测量面上电接通的测量结构的测量装置和方法，其中，测量结构的与测量面相对的一侧在测量过程中，于进入或离开测量装置的电磁辐射方面受到极小影响，并且，与测量面相对的一侧承受较小的机械负荷。此外与目前已知的测量装置相比，此测量结构的电接通可在较短的时间间隔上进行，并且，测量装置在对污染或损坏的敏感度方面得到改善。

该任务通过根据权利要求1所述的测量装置以及根据权利要求12所述的方法来解决。测量装置的有利构型由权利要求2至11得出，方法的有利构型则由权利要求13至15得出。

本发明的用于电气测量可单侧在测量面上电接通的测量结构，尤其是光电元件如太阳能电池的测量装置，具有至少两个用于电接通测量结构的接通单元和至少一个用于使测量结构以测量面平铺在支承元件上的支承元件。这样设置支承元件和接通单元，使得平铺在支承元件上的测量结构可通过接通单元在测量面上导电接通。此外，所述两个接通单元彼此电绝缘，因为这两个接通单元通常与测量结构的相反的电极接通。

本发明的测量装置具有至少一个用于连接吸气单元的吸气管道和至少一个与吸气管道导流连接、至少导气连接的吸气孔，吸气孔这样设置在支承元件中和/或上，使得测量结构可通过吸气孔的吸引，压紧在支承元件上。

此外，接通单元可相对于支承元件移动设置，使得当测量结构平铺于支承元件上时，接通单元可压紧在测量结构的测量面上，以便电接通测量结构。为了接通单元的压紧，测量装置具有主动的运动单元，其与接通单元作用连接，使得接通单元可借助运动单元，有选择地压紧到平铺在支承元件上的测量结构上，以便接通测量结构。

在此这样设计测量装置，使得接通单元压紧到测量结构上时，测量结构仅通过吸引和必要时测量结构的重力压紧到支承元件上。

因此与已知的现有技术相反，测量结构并不通过玻璃板或类似辅助物被机械地压紧在支承元件上。相反，在本发明的测量装置中，测量结构仅通过至少一个吸气孔的吸引压紧在支承元件上。通常情况下，测量通过水平放置的测量结构来进行，其中测量面朝下，因此，测量结构的重力稍微构成在支承元件上的压紧力。然而由于典型的测量结构，尤其是太阳能电池，仅具有极小的自重，其重力与一方面通过吸引产生的力和另一方面通过接通单元压紧到测量结构上所产生的力相比，通常可以忽略不计。

因此，本发明的测量装置与已知测量装置的主要区别在于：由接通单元施加到测量结构上的力仅通过对测量结构的吸引和必要时测量结构的重力来平衡，相反，已知的测量装置则需要机械辅助装置，如上述玻璃板。

由此，本发明的测量装置具有如下优点：

测量结构在支承元件上的压紧仅通过接通或者说中断吸气孔的吸引来进行。因而无需机械辅助装置，如设置在测量结构上的玻璃板，因此与现有技术中的测量装置相比，这大大加快了接通的速度。此外，在测量结构的与测量面相对的一侧上不存在任何测量装置的元件，所以电磁辐射可不受阻碍地射入和射出测量结构。尤其是无需因为电磁辐射通过测量结构的元件的可能发生的反射或吸收，而对测量进行校正或校准。此外，在本发明的方法中，测量结构的与测量面相对的一侧不承受例如现有技术中公开的压紧元件所施加的机械负荷。由此，可避免这类压紧元件损坏与测量面相对的一侧。

因此，优选测量装置具有控制单元，该控制单元既控制运动单元，又控制上述真空控制单元，从而在接通真空和测量结构由此被吸引到支承元件上的过程开始之后，接通单元借助运动单元压紧到测量结构上，但要协调接通单元压紧的时间过程，使得测量结构不会从支承元件上抬起。优选接通单元延时地在吸引过程开始之后，借助运动单元压紧到测量结构上，从而首先形成足够的用于将测量结构压紧到支承元件上的负压，接着接通单元才压紧到测量结构上。

优选测量结构具有真空控制单元，其连接在吸气单元和吸气管道之间，以便有选择地接通和中断吸引。

在测量结构平铺到支承元件上之后，由此通过吸气管道和吸气孔来进行吸引，也就是说，在吸气管道中产生相对于环境压力的负压，该负压导致在吸气孔的区域中将测量结构压紧到支承元件上的压紧力。由于负压并非瞬间建立，所以测量结构在支承元件上的压紧力也并非瞬间产生。因此，测量装置的一个重要的元件是主动的运动单元，接通单元可借助该运动单元，有选择地压紧到平铺于支承元件上的测量结构上。因此可通过运动单元，控制接通单元在何时以何种时间过程以电接通所需的力压紧到测量结构的测量面上。

因此有利的是，这样构造吸气孔和运动单元，使得在吸引测量结构到支承元件上，并且在压紧接通销到测量结构上以便电接通测量结构时，将测量结构压紧到支承元件上的吸引力之和总是大于将接通单元压紧到测量结构的测量面上的接通力之和。由此防止测量结构通过压紧到测量结构上的接通力从支承元件上抬起。

尤其可这样构造运动单元，使得在吸引期间，当接通单元靠近测量结构并且在接通单元相应地压紧到测量结构的测量面上时，将测量结构压紧到支承元件上的吸引力之和总是大于将接通单元压紧到测量结构的测量面上的接通力之和。由此尤其是避免了在接通单元压紧到测量结构上的过程中，测量结构从支承元件上抬起。

优选这样构造运动单元，使得接通单元可借助运动单元有选择地移动到静止位置和接通位置中。在静止位置中，不电接通平铺在支承元件上的测量结构，在接通位置中，通过接通单元电接通平铺在支承元件上的测量结构。

由此，接通单元可在测量过程之前和之后移动到静止位置中，从而避免测量结构在平铺和取下测量结构时被接通单元刮坏。此外，可优选通过安装在测量装置上的止挡来调整测量结构，而无需将测量结构通过接通单元与支承元件间隔开——这可能导致测量结构处于不稳定的位置。

有利的是，测量装置具有监控单元，借助该监控单元，可监测接通单元是否完全移动到接通位置中。通过公知的电触头，即可在技术上特别简单地实现。其中这样设置电触头，使得其电路仅在接通元件完全进入接通位置中时才闭合。由此可以以简单的方式，例如通过监控灯，由使用者来监控是否达到接通位置。附加或替换方案是，触头优选与控制单元的输入部分连接，使得测量过程的控制、尤其是接通单元上升进入接通位置和测量过程的开始根据触头的状态来控制，由此，测量过程只有在接通元件完全进入接通位置时，才通过控制单元开始进行。

在另一种优选的实施方式中，测量装置具有至少两个吸气孔，。尤其有利的是，接通单元与所配置的接通单元的间隔小于1cm、进一步优选小于5mm。由此确保，测量结构中在吸气孔和接通单元之间的横向张力由于吸气孔和接通单元上的反向作用力，仅覆盖了测量结构的极小的区域，并从而减少了测量结构由于出现的剪切力而损坏的风险。

此外，有利的是，支承元件具有至少一个缺口，接通单元在电接通测量结构时穿过支承元件的一个或多个缺口。另外，在该优选的实施方式中，至少一个接通单元在接通测量结构时穿过的至少一个缺口构造为吸气孔。由此确保吸引力和接通单元对测量结构的压紧力之间的最小距离，因为在吸气孔中同时通过压紧接通单元对测量结构加载压紧力。从而进一步减少了损坏测量结构的风险。此外，该实施方式可以使测量装置的制造成本低廉且简单，因为仅需既可用来吸引又可使接通单元穿过的缺口。

尤其有利的是，多个接通单元穿过一个吸气孔。优选这样构造测量结构，使得在接通测量结构时，多个接通单元，尤其优选两个、三个或四个接通单元，穿过该构造为吸气孔的缺口。由此可根据公知的四线测量方法来分别测量电压和电流。

此外，有利的是，支承元件的两个位置分开的吸气孔分别被至少一个接通单元穿过，并且借助支承元件中的通道导流连接。由此，一个吸气孔上负压的产生也会引起导流连接的另一吸气孔上负压的产生。优选导流通道朝向测量结构开口或者至少部分地开口，因此在负压产生时，测量结构不仅压紧到吸气孔本身上，而且也在导流通道的朝向测量结构开口的区域上，压紧到支承元件上，从而扩大了将测量结构吸引到支承元件上的面积，并由此减小了测量结构的机械负荷。

通常支承元件构造为冷却元件，该冷却元件优选连接到冷却单元上，并且尤其是具有由冷却剂流经的冷却蛇管。

由此可通过相应调节支承元件的温度，根据预规定的测量条件来调节测量结构的温度。在这种情况下，有望在测量结构和支承元件之间形成尽可能大的热接触面积，使得在接通单元穿过吸气孔时，基于接触面积扩大，产生另一优点。

主动的运动单元优选具有用于移动接通单元的运动装置，接通单元可借助运动装置，压紧到平铺在支承元件上的测量结构的测量面上。运动装置可具有例如用于移动接通单元的电动机。

在一种有利的实施方式中，运动单元具有至少一个真空室，所述真空室在一侧与吸气管道连接，在另一侧与至少一个吸气孔导流连接。真空室的体积可通过在真空室中形成负压时进行压缩。另外，这样在真空室中设置至少一个接通单元，并且优选所有的接通单元，使得在真空室压缩时，接通单元被压紧到平铺在支承元件上的测量结构的测量面上。因此，在这种有利的实施方式中，接通单元的移动是通过连接到吸气单元上的吸气管道产生的负压来进行的。该负压将测量结构吸引到支承元件上，同时真空室体积压缩，这种压缩又引起接通单元压紧到测量结构的测量面上。因此，在这种有利的实施方式中，无需其它的马达或其它主动的运动装置。接通单元的主动运动借助吸气单元，通过真空室压缩来实现。由此尤其以特别简单的方式，一方面吸引测量结构到支承元件上，另一方面也实现了压紧接通单元到测量结构的测量面上的时间同步。

优选真空室具有大致平行于支承元件定向的底部，接通单元安装在底部上，并且这样设计真空室，使得真空室压缩时其底部朝向支承元件运动，底部始终大致平行于支承元件。这优选通过支承元件和真空室的底部之间的相应的导轨来保证。

在一种优选的实施方式中，运动单元具有至少两个真空室。每个真空室具有至少一个用于接通单元的可移动的固定元件，并且优选可移动的活塞，其可移入和移出地支承在真空室中。在每个固定元件上设置至少一个接通单元，使得固定元件移入真空室中时，接通单元压紧到平铺在支承元件上的测量结构的测量面上。在本发明的范畴中，固定元件是接通单元的一个元件，例如其壳体。

每个真空室都通过所述吸气管道或通过自身的吸气管道与吸气单元连接。因此在该有利的实施方式中，通过在真空室中形成的负压压缩真空室，使得可移动的运动元件进入真空室中，引起真空室体积减小。该有利的实施方式的优点在于：通过选择可移动固定元件的横截面积和真空室垂直于固定元件的运动方向的基面之间的比值，可以选择用于吸引测量结构到支承元件上的吸引力和压紧接通单元到测量结构上的压紧力之间的力比值。因此，为了预规定的力比值，可以以简单的方式选择确定待试验真空室的开口面积和固定元件的横截面积之间相应的尺寸，该尺寸在负压形成时产生预规定的力比值。因而无须昂贵的调节装置，例如用于通过电动机而实现真空产生和移动接触销之间同步的调节装置。

优选销柱这样设置在真空室中，使得销柱可大致垂直于支承元件地移入和移出真空室。尤其有利的是，在上述两个优选的实施例中，接通单元分别通过真空室的吸气孔压紧在测量结构上。

优选在上述有利的实施方式中，支承元件构造有足够的厚度，使得真空室构造为支承元件中的缺口，并且固定元件由此可移动地设置在支承元件上，因而固定元件可移入和移出地构造在支承元件中的真空室中。

有利的是，这样构造和设置吸气孔，使得测量结构平铺在支承元件上时，吸气孔基本上流体密封地靠置在测量结构上。

接通单元优选构造为公知的弹簧触点。这类弹簧触点通常具有圆柱形的销柱，该销柱受弹簧加载地设置在圆柱形壳体中，使得接通销柱在力加载时，可移入圆柱形壳体中，弹簧力反作用于该移入过程。

商业上常用的弹簧接触销在接通头的形状(如圆形或设有尖部)和弹簧力方面有多种实施形式，由此可通过相应地选择商业上常用的弹簧接触销，来实现接通时有利于当前测量情况的压紧力。

在此有利的是，运动单元具有至少一个止挡，其限定接通单元在测量结构方向上的最大移动路程。由此，当接通单元最大程度地移动至所述止挡时产生预选定的行程，弹簧接触销的销柱以该行程压入圆柱形壳体中。从而可通过设置止挡来预选定压紧力，弹簧接触销的销柱则借助该压紧力，压紧到测量结构的测量面上。因此，通过接通单元在测量结构上不变的压紧力，便尤其可在连续的测量中实现不变的测量条件。

如上所述，吸引测量结构时的负压并非瞬间产生，而是通过吸引，逐渐建立测量结构在支承元件上的压紧力。因此，在一种优选的实施方式中，运动单元具有至少一个延迟元件，该延迟元件与接通单元共同作用，使得在接通单元借助运动单元移动时，接通单元的移动速度通过延迟单元减小。由此防止在负压建立和因此吸引力产生时，接通单元对测量结构的压紧力之和大于建立的吸引力，从而通过延迟元件，避免测量结构从支承元件上抬起。

有利的是，延迟单元设计为阻尼元件、尤其是液压阻尼元件，该阻尼元件与运动单元共同作用，以延迟接通单元为压紧到测量结构的测量面上而进行的移动。

在本发明的范畴中，延迟元件也可构造为气动缸，优选通过过压阀被动地控制该气动缸，从而产生预规定的延迟作用。在另一种实施方式中，延迟元件构造为预压紧的螺旋弹簧，其反作用于接通单元为接通测量结构的测量面而借助弹簧力所进行的移动。

在上述具有真空室的测量装置的优选的实施方式中，特别有利的是，延迟元件构造为延迟真空室，该延迟真空室与第一真空室共同作用，使得第一真空室的压缩通过第二真空室中的负压延迟。延迟真空室因而引起反作用于第一真空室的压缩的力，从而使压缩延迟，并且由此也延迟接通单元向测量结构靠近。有利的是，测量装置具有第二吸气管道，该吸气管道与延迟真空室导流连接，由此可通过第二吸气管道借助吸气单元，预规定延迟真空室中的负压。

在此特别有利的是，在第一和第二真空室之间安装可调节的过压阀，该过压阀从一个预先调出的压差起，释放从延迟真空室到第一真空室中的气流，但在反方向上阻断。通过预规定压差——气流自该压差起从延迟真空室流入第一真空室——可预规定延迟真空室的延迟作用。预规定的压差越大，延迟作用则越强。本申请人的研究表明：为了适用于工业制造的背面接通的太阳能电池的典型应用，优选预规定0.02至0.03巴、优选0.05至0.1巴、尤其是0.1巴的压差范围，以便使通常在这种应用中采用的弹簧接触销获得足够的延迟。

在上述具有真空室和构造为延迟真空室的延迟元件的测量装置的优选的实施方式中，优选这样进行测量：首先将测量结构平铺在测量装置上，接通单元位于静止位置中，并且真空室中存在环境压力。在平铺测量结构之后，真空室中的压力相对于环境压力减小，但延迟真空室中的压力始终小于真空室中的压力，由此接通单元通过真空室的压缩移动到接通位置中，但该运动通过延迟真空室中存在的与真空室相比更小的压力受延迟。真空室中的压力进一步减小直至该压力等于或优选小于延迟真空室中的压力，并且接通单元完全移动到接通位置中。现在，接通测量结构并进行测量。接着，真空室中的压力再次被平衡为环境压力，即对真空室进行“通风”，由此测量结构不再被吸引到测量装置上，并且接通元件移动到静止位置中。在此优选延迟真空室中的压力始终小于环境压力，从而接通元件由接通位置到静止位置中的移动通过延迟真空室中与环境压力相比较小的压力加速，在该步骤中可以说延迟真空室吸引接通元件进入静止位置，以致接通元件更快地移动到静止位置中——与延迟真空室具有环境压力的同一步骤相比。

在另一种优选的实施方式中，如上所述，测量装置具有一个真空室和一个第二真空室，第二真空室构造得与延迟真空室相同，但用处不同：在该优选的实施方式中，如上所述，首先将测量结构平铺在测量装置上，并且紧接着通过减小真空室中的压力使接通元件移动到接通位置中，与上述操作过程相反，在此情况下第二真空室始终具有环境压力，由此第二真空室并不延迟接通元件到接通位置中的移动。在接通元件完全进入接通位置之后，测量结构接通并进行测量。接着，真空室进行“通风”，即真空室中的压力平衡为环境压力，同时第二真空室中的压力减小，由此，如上所述，接通元件基于第二真空室中较小的压力被“吸引”到静止位置中，并且因此接通元件由接通位置到静止位置中的移动通过第二真空室中减小的压力加速。在这种情况下，第二真空室中的负压只加速从接通位置到静止位置的移动，而并不延迟接通元件从静止位置进入接通位置的移动。

所述两个室构造为共同作用，使得一个室的体积减少可引起另一个室的体积增大，反之亦然。这与第二室是用于延迟从静止位置进入接通位置的移动还是用于加速从接通位置进入静止位置的移动，或是用于两者无关。

在本发明的测量装置的另一种有利的构型中，支承元件构造成可更换的，并且测量装置具有多个用于测量结构的不同接通触点的支承元件，每个支承元件具有相应于预规定的接通触点的缺口。由此测量装置可以以简单的方式通过更换支承元件，匹配各种具有不同接通触点的测量结构。有利的是，接通单元可设置在运动单元的多个位置上，由此，接通单元可根据各个接通触点来移动设置，以针对不同的测量结构。

在另一种有利的实施方式中，运动单元也构造为可更换的，并且测量装置具有多个运动单元，运动单元则相应于支承元件，分别根据不同的测量结构的接通触点的布置来构造。

此外有利的是，本发明测量装置的支承元件构造为可更换的，并且测量装置具有多个设有用于不同吸引力的吸气孔的支承元件，支承元件的吸气孔的总面积不同。

另外，本发明还包括一种用于接通可单侧在测量面上电接通的测量结构，尤其是光电元件如太阳能电池的方法，该方法优选借助本发明的测量结构或者说上述有利的实施方式来实施。

该方法包括下述方法步骤：

A将测量结构以测量面平铺在支承元件上，并且，

B通过将至少两个彼此电绝缘的接通单元压紧到测量结构的测量面上，电接通测量结构。

重要的是，在步骤B中为了接通，测量结构将借助负压通过支承元件上和/或里的吸气孔被吸引到支承元件上，并且在接通测量结构时，测量结构仅通过吸引和必要时测量结构的重力压紧在支承元件上。

如上所述，由此避免了在测量结构的与测量面相对的一侧上，射入或射出的电磁辐射受到附加的元件例如玻璃板的影响。此外，可更快地更换测量结构和由此更快地依次测量不同的测量结构。

优选在接通单元到测量结构的测量面的压紧过程期间和借助压紧到测量结构上的接通单元的测量过程期间，将测量结构压紧到支承元件上的吸引力总是大于将接通单元压紧到测量结构的测量面上的接通力之和。从而避免了测量结构从支承元件上抬起。

在本发明方法的另一种有利的构型中，在步骤B中接通单元延迟地上升到测量结构的测量面上。由此避免了在接通单元靠近时，测量结构从支承元件上抬起，因为通过该延迟，可产生足够的用于建立相应的负压和由此将测量结构吸引到支承元件上的相应的吸引力的时间。

优选本发明的方法借助具有至少一个真空室的测量装置来实施，如上所述，该真空室的体积可通过形成负压进行压缩，并且在该真空室中或上设置至少一个接通单元，通过在真空室中形成负压，将接通单元压紧到测量结构上。

接下来借助实施例和附图来说明本发明的其它特征和有利构型。附图如下：

附图说明

图1为本发明的具有两个真空室的测量装置的一种实施例，第二真空室为延迟真空室；

图2为本发明的具有两个真空室的测量装置的一种实施例，每个真空室具有设计为可移动活塞的可移动的固定元件，其可移入和移出地支承在真空室中；

图3为本发明的测量装置的另一种实施例的俯视图，多个真空室借助构造在支承元件中的通道导流连接；

图4为图3中沿A线的并且垂直于图3的图平面的横截面图，图4中的显示与图3的比例不同。

具体实施方式

图1示出本发明的测量装置1的一种实施例的剖面图，该剖面图垂直于支承元件2延伸。支承元件2一件式地构成并且具有两个缺口，图1中所示的剖面图延伸通过所述缺口。

测量装置具有多个接通单元3，在图1所示的剖面图中显示出其中两个(3、3′)。接通单元3设计为具有销柱3a的弹簧接触销，图1中的销柱可向上和向下移动地支承在圆柱形壳体3b中。销柱3a通过弹簧加载，使得销柱在未受加载的状态中向上移出。

接通单元3设置在第一真空室4的底部元件上。该真空室向上通过支承元件2，并且向下通过所述底部元件限定。真空室在侧面通过波纹管状的元件密封。此外，第一真空室的底部通过滑动导向装置5a和5b与测量装置的壳体连接，由此当第一真空室4的体积压缩时，真空室的底部向支承元件2靠近，底部始终平行于支承元件。

测量装置还具有吸气管道6，该吸气管道与未示出的、用于在第一真空室4中形成负压的吸气单元导流(fluidleitend)连接。

测量装置还具有延迟真空室7，其设置在第一真空室4下方。

为了进行测量，将一测量结构8，在此是将可在背面接通的硅太阳能电池平铺在支承元件2上。在平铺太阳能电池之前，第一真空室4中存在环境压力，并且，基于第一真空室的底部的重量，其沿滑动导向装置5a和5b最大程度地向下移动。这样选择该位置，使得接通单元3在接触销最大程度移出时，虽然穿过支承元件2的缺口，但并未与平铺在支承元件2上的太阳能电池进行接触。

支承元件2具有未示出的止挡销，由此其在平铺太阳能电池后，借助止挡销将太阳能电池按预先规定定位在支承元件上。这样选择该定位，使得太阳能电池的接通触点位于支承元件2的缺口上，并且由此可与穿过缺口的接通单元3电接通。

所以在将太阳能电池平铺到支承元件2上后，支承元件的缺口通过太阳能电池基本达到相对于环境的气密封闭，从而可在第一真空室中形成相对于环境的负压。

现在，借助吸气单元通过吸气管道6在第一真空室中形成负压。该负压一方面导致太阳能电池通过支承元件2的缺口基于负压被吸引到支承元件2上。另一方面，第一真空室4的体积基于负压进行压缩，使得图1中第一真空室4的底部向上运动，接通单元则相应地被压到太阳能电池上，从而进行电接通。

在接通单元通过第一真空室的底部的升高向太阳能电池靠近时，接触销柱3a被压入圆柱形壳体3b中，随着接触销柱逐渐被压入到圆柱形壳体中，上述弹簧使得接触销柱以增加的压紧力作用于太阳能电池。

因而测量装置1具有两个止挡9a和9b，所述止挡限定真空室4的最大压缩和由此第一真空室的底部在支承元件2和位于其上的太阳能电池方向上的最大移动路程。这样选择该移动路程，使得能够达到接通单元3的接通销柱3a的预规定的压紧力。

如上所述，第一真空室中的负压并非瞬间建立，因此，将太阳能电池吸引到支承元件2上的吸引力也是逐渐才建立的。

因而图1中所示的测量装置具有延迟真空室7，该延迟真空室用作延迟元件，并且延迟第一真空室的底部的上升：

延迟真空室7气密地封闭，并且仅通过可调节的过压阀10与第一真空室4连接。这样构造该过压阀，使得从第一和第二真空室之间某一预规定的压差起，气流能够从延迟真空室流入第一真空室。在达到预规定的压差之前则无气流，也就是说，两个真空室彼此气密地封闭。在测量过程中，首先通过与延迟真空室7连接的第二吸气通道11在延迟真空室中形成预规定的0.3巴至0.4巴的压力(即与1巴的环境压力相比0.7至0.6巴的负压)。

接着，如上所述，将太阳能电池平铺到支承元件上，并且借助吸气管道6在第一真空室4中形成负压。有利的是，在第一真空室中产生0.2至0.3巴的压力(即与1巴的环境压力相比0.8至0.7巴的负压)。如果第一和第二真空室之间的压差尚未超过在过压阀10上预规定的0.1巴的压差，则没有气流从延迟真空室流入第一真空室，并且，第二真空室中的负压反作用于第一真空室的压缩。由此延迟真空室延迟第一真空室的体积的压缩，从而以此延迟第一真空室的底部的上升以及接通单元向太阳能电池的压紧。然而并不延迟吸引力的建立。

当压差超过预规定的值时，气体从延迟真空室流入第一真空室。从而确保一旦延迟真空室由于轻微漏气而导致最初预规定的负压下降，则在测量过程期间通过使气流从延迟真空室流入第一真空室，从而再次提高延迟真空室中的负压。

在测量进行后，第一真空室再次回到环境压力，第一真空室由此再次膨胀，图1中的接通单元3，3′则相应地向下移动，并且以此中断太阳能电池的电接通。通过延迟真空室7的负压，额外加速了第一真空室4的膨胀和接通单元的下移。

图2示出本发明的具有支承元件22的测量装置21的另一种实施例，支承元件也具有缺口，所述缺口构造为吸气口，并同时可被接通单元23穿过，以接通平铺在支承元件22上的测量结构。

接通单元如图1所述的实施例那样构造为弹簧接触销。

和图1相同，图2为垂直于支承元件22的示意性剖面图。

与图1中的实施例相反，在图2所示的实施例中，为每个接通单元配置一个真空室24。

真空室向上与支承元件22的缺口连接。在真空室的底部上设置可移入和移出的活塞(25、25′)，在活塞的上侧分别设置接通单元(23、23′)。

测量装置也具有吸气管道26，该吸气管道与未示出的吸气单元连接。吸气管道与每个真空室导流连接。在图2的左侧显示吸气管道通过真空室的底部。但作为替换方案，吸气管道也可如图2右侧所示那样通过活塞。

为了进行测量，如在图1中所述，首先将构造为太阳能电池的测量结构8平铺在支承元件22上，在此，支承元件也具有未示出的止挡，用来精确定位太阳能电池，使得太阳能电池的接通触点位于支承元件的缺口上，并且可借助接通单元电接通。

接着，借助吸气管道26在两个真空室中形成负压，使得一方面将太阳能电池吸引到支承元件上，另一方面活塞基于负压伸入真空室中，并且由此将接通单元压紧在太阳能电池上。活塞25、25′在上侧和下侧上均具有止挡，以便在移入和移出时限定最大移动路程。这样选择移入时的最大移动路程，即当活塞最大程度伸入真空室时达到接通单元的预规定的工作高度，也就是说，如图1所述，接通单元的销柱被压入所配置的圆柱形壳体中预规定的路程，以便达到接通单元对太阳能电池的预规定的压紧力。

图2中定义了将太阳能电池压紧到支承元件上的吸引力和接通单元的压紧力，或者说图2中接通单元向上移动的速度的比值与真空室的横截面积(图2中的水平面)和活塞的横截面积的比值的关系：

真空室的横截面积相对于活塞的横截面积越大，则吸引力相对于接通单元对太阳能电池的压紧力就越大。

通过相应地确定尺寸，从而可避免在接通太阳能电池时，太阳能电池从支承元件上抬起。所以在图2所示的实施例中无须其它的延迟元件。

图3示出本发明测量装置的另一种实施例的俯视图。

在支承元件32中设置四个真空室，其中以附图标记34和34′来表示例如两个下真空室。所述真空室通过通道38彼此导流连接。所述通道在支承元件中向上开口，使得测量结构在平铺到支承元件32上时使通道在测量结构方向上密封，并且使真空室之间形成导流连接。因此，测量结构不仅通过真空室，而且还附加地通过通道38压紧到支承元件32上。

图3的测量装置具有四个接通单元，其分别设置在一个真空室中。

图4示出图3中沿A线的并且垂直于图3的图平面的剖面图，图4未按比例显示，为清楚起见，支承元件32的厚度相比于真空室34和34′的距离被放大。

通道38导流连接真空室34、34′并且在真空室上方延伸直至接近支承元件32的边缘，以便附加地增大吸引测量结构的面积。

在真空室34、34′中分别设置一个接通单元(33、33′)。

所述接通单元分别具有构造为可移动的活塞35、35′的可移动的固定元件，所述固定元件可移动地支承在支承元件32中，致使图4中的固定元件可上下移动，并由此可移入或移出真空室。活塞35和35′在此可移动地支承在支承元件32中，致使真空室34和34′根据图4向下流体密封。

现在，如果将测量结构平铺在支承元件32上，则真空室34和34′以及通道38通过该测量结构流体密封。接着，在一个、优选多个的真空室中借助一个(未示出的)吸气管道形成负压。由于真空室通过通道38导流连接，在所有真空室中产生大小相同的负压，并且由此测量结构在整个吸引面上通过相同的力，被吸引到支承元件32上。

基于真空室34和34′中的负压，图4中的接通单元33和33′的活塞35和35′向上移动，也就是说进入真空室，由此接通单元的受弹簧加载的接触销被压紧到测量结构的测量面上，并与之构成电接通。

活塞35、35′具有(未示出的)止挡，其限定移入和移出时的最大位置。

接通单元在图1至4中未以剖面图示出，也就是说，在图4中尤其是未示出用于加载接通单元的接触销的弹簧。

在所述实施例中，接通单元均具有未示出的接通电线，其通向测量装置的相应的连接插座，因而通过连接插座能够与测量仪器如电流表/电压表电接通。

Claims (15)

1.一种用于电气测量可单侧在测量面上电接通的测量结构(8)尤其是光电元件如太阳能电池的测量装置(1、21)，具有至少两个用于电接通测量结构(8)的接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)和至少一个用于使测量结构(8)以测量面平铺在支承元件(2、22、32)上的支承元件(2、22、32)，这样设置支承元件(2、22、32)和接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)，使得平铺在支承元件(2、22、32)上的测量结构(8)可通过接通单元在测量面上导电接通，所述两个接通单元彼此电绝缘，其特征在于：所述测量装置(1、21)具有至少一个用于连接吸气单元的吸气管道(6、26)和至少一个与吸气管道(6、26)导流连接的吸气孔，吸气孔这样设置在支承元件(2、22、32)中和/或上，使得测量结构(8)可通过吸气孔的吸引压紧在支承元件(2、22、32)上，所述接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)可相对于支承元件(2、22、32)移动设置，所述测量装置(1、21)还具有运动单元，运动单元与接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)作用连接，使得在测量结构(8)平铺到支承元件(2、22、32)上时，接通单元借助运动单元有选择地压紧到平铺在支承元件(2、22、32)上的测量结构上，以便电接通测量结构，并且，这样设计测量装置(1、21)，使得接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)压紧到测量结构(8)上时，测量结构(8)仅通过吸引和必要时测量结构(8)的重力压紧到支承元件(2、22、32)上。

2.根据权利要求1所述的测量装置(1、21)，其特征在于：这样构造吸气孔和运动单元，使得在吸引测量结构(8)到支承元件(2、22、32)上和压紧接通销到测量结构(8)上，以便电接通测量结构时，将测量结构(8)压紧到支承元件(2、22、32)上的吸引力之和总是大于将接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)压紧到测量结构(8)的测量面上的接通力之和。

3.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：这样构造所述运动单元，使得接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)可借助运动单元有选择地移动到静止位置和接通位置中，在静止位置中，不接通平铺在支承元件(2、22、32)上的测量结构(8)；在接通位置中，通过接通单元电接通平铺在支承元件(2、22、32)上的测量结构(8)。

4.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述测量装置(1、21)具有至少两个吸气孔，为每个接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)在接通单元的区域中设置一个吸气孔，尤其是以小于1cm、进一步优选小于5mm的间隔。

5.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述支承元件(2、22、32)具有至少一个缺口，接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)在电接通测量结构(8)时穿过支承元件的一个或多个缺口，并且，至少一个接通单元在接通测量结构(8)时穿过的至少一个缺口构造为吸气孔。

6.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述运动单元具有至少一个真空室(4、24、24′、34)，所述真空室在一侧与吸气管道(6、26)连接，在另一侧与至少一个吸气孔导流连接，真空室(4、24、24′、34)的体积可通过在真空室(4、24、24′、34)中形成负压而进行压缩，并且，这样在真空室(4、24、24′、34)中设置至少一个接通单元，使得真空室(4、24、24′、34)压缩引起接通单元压紧到平铺在支承元件(2、22、32)上的测量结构(8)的测量面上。

7.根据权利要求6所述的测量装置(1、21)，其特征在于：所述运动单元具有至少两个真空室(24、24′、34)，每个真空室(24、24′、34)具有至少一个用于接通单元的可移动的固定元件，优选至少一个可移动的活塞(25、25′、35、35′)，其可移入和移出地支承在真空室(24、24′、34)中，在固定元件(25、25′、35、35′)上设置至少一个接通单元(23、23′)，使得固定元件移入真空室(24、24′、34)中时，接通单元压紧到平铺在支承元件(22)上的测量结构的测量面上，尤其是接通单元具有可移动的固定元件。

8.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述运动单元具有至少一个延迟元件，该延迟元件与接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)共同作用，使得在接通单元借助运动单元移动时，接通单元的移动速度通过延迟单元减小。

9.至少根据权利要求8和根据权利要求6至7中至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述延迟元件构造为延迟真空室(7、34′)，该延迟真空室与第一真空室(4)共同作用，使得第一真空室(4)的压缩通过第二真空室(7)中的负压延迟。

10.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述支承元件(2、22、32)构造成可更换的，并且，所述测量装置(1、21)具有多个用于测量结构(8)的不同接通触点的支承元件，每个支承元件(2、22、32)具有相应于各预规定的接通触点的缺口。

11.根据上述权利要求至少之一的测量装置(1、21)，其特征在于：所述支承元件(2、22、32)构造成可更换的，并且，所述测量装置(1、21)具有多个设有用于不同吸引力的吸气孔的支承元件，所述支承元件的吸气孔的总面积不同。

12.一种用于接通可单侧在测量面上电接通的测量结构(8)尤其是光电元件如太阳能电池的方法，所述方法包括下述方法步骤：

A将测量结构(8)以测量面平铺在支承元件(2、22、32)上，并且，

B通过将至少两个彼此电绝缘的接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)压紧到测量结构(8)的测量面上，电接通测量结构(8)，其特征在于：

在步骤B中为了接通测量结构(8)，将其借助负压通过支承元件(2、22、32)上和/或里的吸气孔，吸引到支承元件(2、22、32)上，并且，在接通测量结构(8)时，测量结构仅通过吸引和必要时测量结构(8)的重力，压紧在支承元件(2、22、32)上。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：在接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)到测量结构(8)的测量面的压紧过程期间和借助压紧到测量结构(8)上的接通单元的测量过程期间，将测量结构(8)压紧到支承元件(2、22、32)上的吸引力总是大于将接通单元压紧到测量结构(8)的测量面上的接通力之和。

14.根据权利要求12至13至少之一的方法，其特征在于：在步骤B中接通单元(3、3′、23、23′、33、33′)延迟地上升到测量结构(8)的测量面上。

15.根据权利要求12至14至少之一的方法，其特征在于：至少一个接通单元设置在其体积可通过形成负压进行压缩的真空室(4、24、24′、34)中或上，并且，通过在真空室中形成负压，将接通单元压紧到测量结构上。

Images