CN104135231A - 一种太阳能电池性能测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光电测试设备技术领域，尤其涉及一种太阳能电池性能测试仪，包括：底座平台、测试控制装置和升降支架，所述升降支架固定在底座平台的一侧，所述升降支架的顶端安装有可调光源，所述测试控制装置包括控制模块，所述底座平台上至少设置一组测试端口，所述测试端口的两端连接控制模块的测试电路部分，所述底座平台上还安装有遮挡盖。可调光源、升降轨道、集成的测试装置，使得太阳能电池的测试更为便捷，测试条件更为完备，测试参数更为详细，同时可以实现一次测试多个太阳能电池，提高了测试效率。

Description

一种太阳能电池性能测试仪
技术领域
本发明涉及光电测试设备技术领域，尤其涉及一种太阳能电池性能测试仪。
背景技术
现有太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。P型半导体有个空穴，与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流，所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和空穴的对流，这些电子和空穴均会受到内建电位的影响，分别被N型及P型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来，形成一个输出回路。
太阳能电池作为一个清洁无污染可再生的能源，在现在工业发展中越来越受到各个国家的重视，随着太阳能电池行业的不断发展，但是因为其发展的过于迅速，对于工业化的太阳能电池生产线来说，其测试设备多为人工或者半人工操作，成本过大，且测试参数较少，测试方式较为繁琐，测试效率过低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种太阳能电池性能测试仪，采用一体化的测试装置，可同时测试多种参数，具有较高的安全性、稳定性及可靠性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种太阳能电池性能测试仪，包括：底座平台、测试控制装置和升降支架，所述升降支架固定在底座平台的一侧，所述升降支架的顶端安装有可调光源，所述测试控制装置包括控制模块，所述底座平台上至少设置一组测试端口，所述测试端口的两端连接控制模块的测试电路部分，所述底座平台上还安装有遮挡盖。
其中，所述升降支架的包括驱动装置、升降轨道和固定横梁，所述驱动装置安装在升降轨道外侧且与控制电路相连接，所述升降轨道中安装有与固定横梁相连接的传动件，所述固定横梁的外端连接有可调光源。
其中，所述传动件为丝杆构件或者齿轮齿条构件。
其中，所述升降轨道和连接件之间还设置有用于控制可调光源位置稳定的锁紧螺钉。
其中，所述升降轨道上沿竖直方向设置有用于测量可调光源上升位置的标尺。
其中，所述底座平台上还安装有温度控制箱和温度传感器，所述温度传感器连接有数显温度表，所述温度控制箱、温度传感器和数显温度表分别与控制电路连接。
其中，所述测试电路包括与一组测试端口并联的数显直流电压表和与测试端口串联的负载电阻调节器和数显直流表，每组测试端口接入一个待测太阳能电池。
其中，所述控制模块还包括数显光强表、调光器和直流稳压电源，所述调光器分别连接可调光源和数显光强表。
其中，所述底座平台上的测试端与数显直流电压表并联，所述底座平台上的测试端与数显直流电流表和负载电阻调节器串联。
其中，所述可调光源的上部套装有灯具罩。
本发明的有益效果：可调光源、升降轨道、集成的测试装置，使得太阳能电池的测试更为便捷，测试条件更为完备，测试参数更为详细，同时可以实现一次测试多个太阳能电池，提高了测试效率。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的太阳能电池性能测试仪的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的太阳能电池性能测试仪的测试装置的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的太阳能电池性能测试仪的测试电路在合上遮挡盖时的工作参考图；
图4是本发明具体实施方式提供的太阳能电池性能测试仪的测试电路在光照状态下的工作参考图；
图中：
1、底座平台；2、测控装置；3、升降轨道；4、可调光源；5、遮挡盖；6、驱动装置；7、标尺；8、数显直流电压表；9、数显直流电流表；10、数显光强表；11、数显温度表；12、负载电阻调节器；13、调光器；14、灯具罩；15、待测太阳能电池。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，一种太阳能电池性能测试仪，包括：用于放置待测太阳能电池15的底座平台1、用于使用者手动操作并观测的测试控制装置和用于放置可调光源4的升降支架，所述升降支架固定在底座平台1的一侧，所述升降支架的顶端安装有可调光源4，所述可调光源4的上部套装有灯具罩14。
所述测试控制装置包括控制模块，所述底座平台1上至少设置一组测试端口，所述测试端口的两端连接控制模块的测试电路部分，所述底座平台上还安装有遮挡盖5
所述底座平台1上还安装有温度控制箱和温度传感器，所述温度传感器连接有数显温度表11，所述温度控制箱、温度传感器和数显温度表11分别与控制电路连接。所述数显温度表11的范围是0-100℃。
其中，所述测试电路包括与一组测试端口并联的数显直流电压表8和与测试端口串联的负载电阻调节器12和数显直流表9，每组测试端口接入一个待测太阳能电池15。
与数测试端口并联的数显电压表8用于实时显示待测太阳能电池15的输出电压。所述负载电阻调节器12的可调电阻的两端串联至测试端口和数显直流电流表9的电路中，通过可调电阻的变化，观测数显直流电流表9的电流变化。
具体的，所述调光器13分别连接可调光源4和数显光强表10，通过调整调光器13对可调光源4的光强进行调整，并实时将可调光源4的光强参数显示在数显光强表10上。所述数显光强表10的范围是0-20mw/c㎡。
具体的，所述底座平台1上可设置有多组测试端口，每组测试端口对应连接一个测试电路，用于同时测控多个太阳能电池。
所述可调电阻的调节范围是0-1999Ω。所述数显直流电压表8的范围是0-20V，所述数显直流电流表9的范围是0-20MA。
所述底座平台上还安装有遮挡盖5。所述遮挡盖5采用不透光材料制成，用于测试无光情况下，待测太阳能电池15的各项性能参数。
所述升降支架的包括驱动装置6、升降轨道3和固定横梁，所述驱动装置6安装在升降轨道3外侧且与控制电路相连接，所述驱动装置6可以是气缸或者电机，优选为电机。
所述升降轨道3中安装有与固定横梁相连接的传动件，所述固定横梁的外端连接有可调光源4。
所述传动件可以是丝杆构件或者齿轮齿条构件。当传动件是丝杆构件时，所述丝杆固定在底座平台上1上，丝杠的下端连接电机的输出轴，丝杆上套设有螺母，所述螺母的运动轨迹位于升降轨道3中，所述可调光源4在丝杆和螺母的带动下，进行相应的升降，用于调整可调光源4与待测太阳能电池15的直线距离。
当传动件是齿轮齿条构件时，所述齿轮的转轴与电机的输出轴相连接，所述齿条与固定横梁相垂直连接，所述齿轮在电机的带动下与齿条产生相对运动，从而推动可调电源4进行上下移动。
具体的，所述升降轨道3和连接件之间还设置有用于控制可调光源4位置稳定的锁紧螺钉。所述锁定螺钉的安装用于当调整可调光源4与待测太阳能电池15的距离至设定位置时，将可调光源4与升降轨道3的相对位置进一步固定，以防可调光源4在外力的作用下发生滑动。
进一步的，所述升降轨道3上沿竖直方向设置有用于测量可调光源4上升位置的标尺7。所述标尺7的设定可以更为直观准确的控制可调光源4在升降轨道的位置，便于及时监测。
具体的，所述可调光源优选为氙灯，其功率优选为60W，其光强可调。所述温控箱采用电加热方式，加热更为迅速快捷。
具体实施时，如图3所示，首先合上遮挡盖5，使得待测太阳能电池15在无光照状态下进行测试，然后测量此时的直流电压和直流电流，制作表格，画出特性曲线，电阻的变化和电压，电流的关系。
然后打开遮挡盖5，如图4所示，将调光器13调至最大，使得待测太阳能电池15与可调光源4保持30cm的距离，然后测量此时的直流电压和直流电流，制作表格，画出特性曲线，电阻的变化和电压，电流的关系。
之后，打开温度控制箱，通过温度的变化，进行数据对比，分析温度对待测太阳能电池15的影响。
综上所述，可调光源、升降轨道、集成的测试装置，使得太阳能电池的测试更为便捷，测试条件更为完备，测试参数更为详细，同时可以实现一次测试多个太阳能电池，提高了测试效率。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池性能测试仪，其特征在于，包括：底座平台(1)、测试控制装置和升降支架，所述升降支架固定在底座平台(1)的一侧，所述升降支架的顶端安装有可调光源(4)，所述测试控制装置包括控制模块，所述底座平台(1)上至少设置一组测试端口，所述测试端口的两端连接控制模块的测试电路部分，所述底座平台上还安装有遮挡盖(5)。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述升降支架的包括驱动装置(6)、升降轨道(3)和固定横梁，所述驱动装置(6)安装在升降轨道(3)外侧且与控制电路相连接，所述升降轨道(3)中安装有与固定横梁相连接的传动件，所述固定横梁的外端连接有可调光源(4)。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述传动件为丝杆构件或者齿轮齿条构件。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述升降轨道(3)和连接件之间还设置有用于控制可调光源(4)位置稳定的锁紧螺钉。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述升降轨道(3)上沿竖直方向设置有用于测量可调光源(4)上升位置的标尺(7)。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述底座平台(1)上还安装有温度控制箱和温度传感器，所述温度传感器连接有数显温度表(11)，所述温度控制箱、温度传感器和数显温度表(11)分别与控制电路连接。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述测试电路包括与一组测试端口并联的数显直流电压表(8)和与测试端口串联的负载电阻调节器(12)和数显直流表(9)，每组测试端口接入一个待测太阳能电池(15)。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述控制模块还包括数显光强表(10)、调光器(13)和直流稳压电源，所述调光器(13)分别连接可调光源(4)和数显光强表(10)。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述底座平台(1)上的测试端与数显直流电压表(8)并联，所述底座平台(1)上的测试端与数显直流电流表(9)和负载电阻调节器(12)串联。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池性能测试仪，其特征在于，所述可调光源(4)的上部套装有灯具罩(14)。
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