CN104579169A - 一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法 - Google Patents

一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，包括步骤：1、使用三主栅电池片的标准电池片对测试设备进行校准，获取第一校准数据；2、将三主栅电池片通过测试探针连接到测试设备，调试测试设备获得第二校准数据在误差范围内近似于第一校准数据；3、通过焊带将三主栅电池片连接到测试设备，调试测试设备获得第三校准数据在误差范围内近似于第二校准数据；4、通过焊带将四主栅电池片连接到测试设备，获取第四校准数据；5、将四主栅电池片通过测试探针连接到测试设备，调试测试设备使得第五校准数据在误差范围内近似于第四校准数据。按照以上步骤获得的测试设备的校准参数，适用于对四主栅电池片进行测试，完成测试设备的校准。

Description

一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法
技术领域
本发明属于太阳能电池生产中的测试技术领域，尤其是一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法。
背景技术
太阳能电池片在测试前需要使用标定过的电池片对测试设备进行校准，以保证测试结果的准确性，太阳能电池标定的过程按照国标GB6497-86“地面用太阳能电池标定的一般规定”要求进行。国标GB6497-86中规定了地面用单晶或多晶硅太阳电池标定的技术要求为：AM1.5标准太阳光谱，太阳总辐照度为1000W/m2，太阳电池的标定温度为25±1℃。标定用设备在标定前，必须经国家计量部门或其委托的专门机构定标，并对短路电流测量方法和测量精度、温度误差、光谱响应、辐照度测量都有相关的规定和要求。
太阳能电池制备完成后要进行测试，以评估其特性及转换效率，这种测试通常是在标准条件下进行，即光强为1000W/m2，温度为25℃；而光强的评估通常是通过使用标准电池来进行校准的。首先，挑选需要测试型号的电池片送经国家计量部门或其委托的专门机构进行标定，业界常送标的机构有德国Fraunhofer机构下的ISE太阳能研究所及德国TUV莱茵集团等大型科研或测试服务机构，针对不同结构及设计的电池，送标机构需要先针对其结构及设计进行研究标定，才能提供相应型号的标准电池用于测试标定。拿到测试机构提供的一级标准电池片之后，使用该标片对测试设备进行校准，具体步骤如下：
1)根据待测试电池片的型号选取相应型号的标准电池片。
2)将标准电池片放置于测试设备探针排下，下压探针排，保证探针与电池片主栅充分接触。
3)手动校准测试设备，使用短路电流匹配的方式进行校准，测试标准电池片的各项电性能参数，观察短路电流Isc、开路电压Voc差异是否在要求范围内，若不在范围则重复该步骤操作直到达到要求范围即完成校准，使得电池片接收的光强为1000W/m2。
当开发者设计的太阳能电池片的结构发生变化时，必须等待标定的专业机构对新结构及设计的电池片进行研究后，再进行该类型电池的标定，并制作一级标准电池片。开发者需要等待较长的时间周期才能拿到相应的一级标准电池片，对设备进行校准，然后才能对新结构及设计的电池片电性能进行准确测量，存在标定校准周期长，灵活性差等缺点。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于太阳能电池片测试设备的校准方法，当开发者设计的太阳能电池片的结构发生变化时，通过使用已有的电池片结构的一级标准电池片对测试设备进行校准，使校准后的测试设备适用于对新结构及设计的电池片的电性能进行准确测量。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其中，包括步骤：
S101、使用第一规格电池片的一级标准电池片对测试设备进行校准，使得该一级标准电池片在有测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强，对应获取第一校准数据；
S102、使用一第一规格电池片通过测试探针连接到测试设备，对应获取第二校准数据；调试所述测试设备使得第二校准数据在误差范围内近似于所述第一校准数据，以使该第一规格电池片在有测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强；
S103、在所述第一规格电池片的主栅上焊接焊带，通过焊带将所述第一规格电池片连接到测试设备，对应获取第三校准数据；调试所述测试设备使得第三校准数据在误差范围内近似于所述第二校准数据，使得该第一规格电池片在无测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强；
S104、在一第二规格电池片的主栅上焊接焊带，通过焊带将所述第二规格电池片连接到所述测试设备，使得该第二规格电池片在无测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强，对应获取第四校准数据；
S105、将所述第二规格电池片通过测试探针连接到所述测试设备，对应获取第五校准数据；调试所述测试设备使得第五校准数据在误差范围内近似于所述第四校准数据，以使第二规格电池片在有测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强，最终获得所述测试设备的校准参数适用于对第二规格电池片进行测试。
其中，所述第一规格电池片和第二规格电池片为具有不同主栅数量的电池片。
其中，所述第一规格电池片为三主栅电池片，所述第二规格电池片为四主栅电池片。
其中，焊接到电池片的焊带完全覆盖电池片的主栅并从电池片的侧边延伸出。
其中，所述焊带通过鳄鱼夹治具连接到所述测试设备。
其中，所述标准测试光强为1000W/m2。
其中，所述校准数据为电池片短路电流。
其中，所述校准数据为电池片短路电流和开路电压。
本发明实施例中提供的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，主要应用于当新设计的太阳能电池片的结构发生变化且未有该规格的标准电池片时，通过使用已有规格电池片的标准电池片对测试设备进行校准，获得测试设备的校准参数适用于对新的规格电池片进行测试。该方法极大地缩短了对电池片标定校准周期，提高了标定校准的灵活性，有利于太阳能电池生产及研发企业提高生产研发效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的光强校准方法的步骤流程图。
图2a-2e为本发明实施例提供的光强校准方法的各步骤的示例性图示。
具体实施方式
如前所述，本发明主要是提供一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，应用于当新设计的太阳能电池片的结构发生变化且未有该规格的标准电池片时，通过使用已有规格电池片的标准电池片对测试设备进行校准，获得测试设备的校准参数适用于对新的规格电池片进行测试。本发明中的测试设备主要是指光伏IV曲线测试仪。
例如，现有的太阳能电池片为三主栅结构的电池片，并且具有相应的一级标准电池片。新设计的太阳能电池片为四主栅结构的电池片，在使用测试设备对电池片进行测量时，需要将探针排放在电池片的主栅上进行接触，探针排和主栅数量一一对应。由于探针排对光的遮挡效应，由三主栅电池片的一级标准电池片校准的测试设备无法直接使用于四主栅电池片的测试。本发明的目的正是为了解决此类问题，提供了一种光强校准方法，该方法可以使用已有规格电池片(例如三主栅电池片)的标准电池片对测试设备进行校准，获得测试设备的校准参数适用于对新的规格电池片(例如四主栅电池片)进行测试。
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面将结合图1和图2，以太阳能电池片从三主栅结构变更为四主栅结构为例对本发明的技术方案做具体说明。
如图1所示，本发明提供的光强校准方法包括步骤：
第一步：提供一三主栅电池片的一级标准电池片，使用该标准电池片对测试设备进行校准，对应获取第一校准数据A1。具体地，如图2a所示的，该标准电池片10是通过测试探针101连接到测试设备的，测试探针101包括3排探针，排放在电池片的主栅102上，与主栅一一对应。手动校准测试设备，使用短路电流匹配的方式进行校准，测试标准电池片的各项电性能参数，观察短路电流Isc、开路电压Voc差异是否在要求范围内，若不在范围则重复该步骤操作直到达到要求范围即完成校准，使得该标准电池片在有测试探针连接(有探针排遮光)的情况下接收的光强为1000W/m2，对应获取第一校准数据A1。
第二步：提供一三主栅电池片并通过测试探针连接到测试设备，对应获取第二校准数据A2，调试所述测试设备使得第二校准数据A2(在误差范围内近似于所述第一校准数据A1。具体地，如图2b所示的，三主栅电池片20是通过测试探针101连接到测试设备的，通过调试测试设备使得第二校准数据A2在误差范围内近似于所述第一校准数据A1，以使三主栅电池片20在有测试探针连接(有探针排遮光)的情况下接收到的光强为1000W/m2。
第三步：在三主栅电池片的主栅上焊接焊带，通过焊带将三主栅电池片连接到测试设备，对应获取第三校准数据A3。具体地，如图2c所示的，在三主栅电池片20的所有主栅102上分别焊接焊带103，焊带103的宽度与主栅102的宽度相同，焊带103的长度大于主栅102的长度以使焊带103完全覆盖电池片的主栅102并从电池片的侧边延伸出，再使用鳄鱼夹治具104将所有焊带103连接到测试设备。通过调试测试设备使得第三校准数据A3在误差范围内近似于所述第二校准数据A2，以使三主栅电池片20在通过焊带连接(无探针排遮光)的情况下接收到的光强为1000W/m2。此步骤完成了将三主栅电池片从探针连接到焊带连接的校准。
第四步：提供一四主栅电池片，在该四主栅电池片的主栅上焊接焊带，通过焊带将四主栅电池片连接到测试设备，对应获取第四校准数据A4。具体地，如图2d所示的，在四主栅电池片30的所有主栅302上分别焊接焊带303，焊带303的宽度与主栅302的宽度相同，焊带303的长度大于主栅302的长度以使焊带303完全覆盖电池片的主栅302并从电池片的侧边延伸出，再使用鳄鱼夹治具104将所有焊带303连接到第三步中校准完成的测试设备，此时四主栅电池片30在通过焊带连接(无探针排遮光)的情况下接收到的光强为1000W/m2，对应获取第四校准数据A4。
第五步：将四主栅电池片通过测试探针连接到测试设备，对应获取第五校准数据A5，调试所述测试设备使得第五校准数据A5在误差范围内近似于所述第四校准数据A4。具体地，如图2e所示的，四主栅电池片30是通过测试探针301连接到测试设备的，通过调试测试设备使得第五校准数据A5在误差范围内近似于所述第四校准数据A4，以使四主栅电池片30在有测试探针连接(有探针排遮光)的情况下接收到的光强为1000W/m2。此步骤完成了将四主栅电池片从焊带连接到探针连接的校准。
在以上实施例中，其中的校准数据A1、A2、A3、A4、A5是指对应的电池片的短路电流；即，在校准时，主要考虑电池片的短路电流这一参数。在另外的一些实施例中，校准数据A1、A2、A3、A4、A5还可以是包括短路电流和开路电压；即，在校准时，主要考虑电池片的短路电流和开路电压这两个参数。
按照以上步骤获得的测试设备的校准参数，适用于对四主栅电池片进行测试，完成测试设备的校准。基于以上，本发明实施例中，通过使用焊带连接电池片进行测试，作为校准的中间媒介，再实现从焊带与探针测试之间的转换，最终实现不同主栅数量电池之间的互相校准。
综上所述，本发明实施例中提供的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，主要应用于当新设计的太阳能电池片的结构发生变化且未有该规格的标准电池片时，通过使用已有规格电池片的标准电池片对测试设备进行校准，获得测试设备的校准参数适用于对新的规格电池片进行测试。该方法极大地缩短了对电池片标定校准周期，提高了标定校准的灵活性，有利于太阳能电池生产及研发企业提高生产研发效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的保护范围并不局限于上诉的具体实施方式，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，包括步骤：
S101、使用第一规格电池片的一级标准电池片对测试设备进行校准，使得该一级标准电池片在有测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强，对应获取第一校准数据；
S102、使用一第一规格电池片通过测试探针连接到测试设备，对应获取第二校准数据；调试所述测试设备使得第二校准数据在误差范围内近似于所述第一校准数据，以使该第一规格电池片在有测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强；
S103、在所述第一规格电池片的主栅上焊接焊带，通过焊带将所述第一规格电池片连接到测试设备，对应获取第三校准数据；调试所述测试设备使得第三校准数据在误差范围内近似于所述第二校准数据，使得该第一规格电池片在无测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强；
S104、在一第二规格电池片的主栅上焊接焊带，通过焊带将所述第二规格电池片连接到所述测试设备，使得该第二规格电池片在无测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强，对应获取第四校准数据；
S105、将所述第二规格电池片通过测试探针连接到所述测试设备，对应获取第五校准数据；调试所述测试设备使得第五校准数据在误差范围内近似于所述第四校准数据，以使第二规格电池片在有测试探针连接的情况下接收到的光强为标准测试光强，最终获得所述测试设备的校准参数适用于对第二规格电池片进行测试。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，所述第一规格电池片和第二规格电池片为具有不同主栅数量的电池片。
3.根据权利要求2所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，所述第一规格电池片为三主栅电池片，所述第二规格电池片为四主栅电池片。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，焊接到电池片的焊带完全覆盖电池片的主栅并从电池片的侧边延伸出。
5.根据权利要求4所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，所述焊带通过鳄鱼夹治具连接到所述测试设备。
6.根据权利要求1所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，所述标准测试光强为1000W/m2。
7.根据权利要求1-6任一所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，所述校准数据为电池片短路电流。
8.根据权利要求1-6任一所述的用于太阳能电池片测试设备的光强校准方法，其特征在于，所述校准数据为电池片短路电流和开路电压。
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