專利名稱：一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置及方法，屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光照會(huì)使電池性能不斷衰減，最后達(dá)到飽和值光照或電流注入導(dǎo)致硅片中的硼和氧形成硼氧復(fù)合體，從而使少子壽命降低，引起電池轉(zhuǎn)換率下降，但經(jīng)過退火處理，少子壽命又可被恢復(fù)，其可能的反應(yīng)為Bs+20i — Bs02i Bs02i — Bs+20i ；對(duì)電池片進(jìn)行先前光照衰減，光伏組件輸出功率的衰減可分為兩個(gè)階段第一個(gè)階段，可以把它稱作初始的光致衰減，第一個(gè)階段即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的最初幾天內(nèi)發(fā)生較大幅度的下降，但隨后趨于穩(wěn)定。導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是P型(摻硼)晶體硅片中的硼氧復(fù)合體降低了少子壽命。第二個(gè)階段，可以把它稱作組件的老化衰減，第二個(gè)階段即在長期使用中出現(xiàn)的極緩慢的功率下降，產(chǎn)生的主要原因與電池緩慢衰減有關(guān)，也與封裝材料的性能退化有關(guān)。為什么光致衰減現(xiàn)象又被關(guān)注；P型(摻硼)的太陽電池的光致衰減現(xiàn)象是在七十年發(fā)現(xiàn)的，為什么近期光伏產(chǎn)業(yè)界和研究機(jī)構(gòu)又對(duì)此產(chǎn)生了較大的關(guān)注呢？其主要原因是由于光致衰減導(dǎo)致的一些光伏組件的功率下降幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了客戶所能接受的范圍，這就使組件制造商面臨著潛在的賠償風(fēng)險(xiǎn)。導(dǎo)致光伏組件功率出現(xiàn)早期下降的主要原因有(一 )硅片質(zhì)量差，導(dǎo)致電池出現(xiàn)較大幅度的初始光致衰減；( 二 )組件制造工藝不合理，出現(xiàn)諸如電池片隱裂、EVA交聯(lián)度不好、脫層、焊接不良等質(zhì)量問題；(三)一些組件制造商功率測(cè)試不準(zhǔn)確或有意在輸出功率上虛報(bào)。一 . P型(摻硼)晶體硅太陽電池初始光致衰減機(jī)理30多年前，H. Fischer and ff. Pschunder等人首次觀察到P型(摻硼)晶體娃太陽電池的初始光致衰減現(xiàn)象。大家基本一致的看法是光照或電流注入導(dǎo)致硅片中的硼和氧形成硼氧復(fù)合體，從而使少子壽命降低，引起電池轉(zhuǎn)換效率下降，但經(jīng)過退火處理，少子壽命又可被恢復(fù)，其可能的反應(yīng)為光照或電流注入Bs+Bs+20i少子壽命高)(少子壽命高)；退火處理Bs02i少子壽命低)(少子壽命低)；I、由于光伏組件的初始光致衰減是由電池的初始光致衰減導(dǎo)致的，對(duì)電池片進(jìn)行先前的光照，使電池的初始光致衰減發(fā)生在組件制造之前；光伏組件的初始光致衰發(fā)生在組件制造之前，光伏組件的初始光致衰減就非常小了，完全可以控制在測(cè)量誤差之內(nèi)。同時(shí)也大幅度的減少了光伏組件出現(xiàn)熱斑的幾率，提高了光伏組件的輸出穩(wěn)定性，為的用戶帶來更多的效益。2、盡管先前光照衰減是一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置亡羊補(bǔ)牢的方法，、但在硅片質(zhì)量沒有得到有效的改善之前，使用此方法是解決光伏組件初始光致衰減問題的有效措施。

發(fā)明內(nèi)容
為了克 服現(xiàn)有的不足，本發(fā)明提供一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題提供一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置，包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)、制冷冷水機(jī)、冷卻管和電控面板，在燈箱內(nèi)裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)和冷卻管，在燈箱外裝有制冷冷水機(jī)，制冷冷水機(jī)由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計(jì)控制，模擬太陽燈的光照強(qiáng)度為O. 5 2. 0kW/m2。一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬方法，含有以下步驟步驟I、在試驗(yàn)和測(cè)試過程中控制光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、環(huán)境溫度，光強(qiáng)可調(diào)，通過增加燈的數(shù)量和調(diào)節(jié)燈和臺(tái)面的距離來實(shí)現(xiàn)，制冷冷水機(jī)由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計(jì)控制，模擬太陽燈的光照強(qiáng)度為O. 5 2. 0kff/m2 ；步驟2、模擬組件環(huán)境下的衰減，電池片上面有透明玻璃；步驟3、同時(shí)通氮?dú)夂涂刂茰囟龋M無氧環(huán)境；步驟4、啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)恒溫衰減；步驟5、以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，保證臺(tái)面上的電池片受到同樣條件的輻射；步驟6、添加干燥劑，去除水汽的影響；步驟7、測(cè)量出起始端和終了端的電參數(shù)，準(zhǔn)算出電池片的使用壽命；步驟8、關(guān)閉測(cè)量啟動(dòng)開關(guān)，對(duì)產(chǎn)品的合格品進(jìn)行篩選和記錄；步驟9、將設(shè)備復(fù)歸到下一次的檢測(cè)狀態(tài)。由于采用了特定光照強(qiáng)度在預(yù)定環(huán)境溫度下對(duì)太陽能電池片進(jìn)行定時(shí)衰減光照試驗(yàn)，只要測(cè)量出起始端和終了端的電參數(shù)，就能準(zhǔn)算出電池片的使用壽命，在試驗(yàn)和測(cè)試過程中光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、環(huán)境溫度均能控制，它克服了自然光照射所存在的缺點(diǎn)，能使太陽能電池衰減測(cè)試設(shè)備所得測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性好，可信度高。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是I、光強(qiáng)可調(diào)，可以通過增加燈的數(shù)量和調(diào)節(jié)燈和臺(tái)面的距離來實(shí)現(xiàn)；2、可以模擬組件環(huán)境下的衰減，電池片上面有白玻璃，與組件使用的玻璃一樣；3、同時(shí)可以通氮?dú)夂涂刂茰囟?，模擬無氧環(huán)境；4、帶有冷卻系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)恒溫衰減；5、圓盤設(shè)計(jì)，可以以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，保證臺(tái)面上的電池片受到同樣條件的輻射；6、可以添加干燥劑，去除水汽的影響；7、臺(tái)面的定位裝置適用于現(xiàn)有的125，156尺寸的電池片。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，如圖其中
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視示意圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖；圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)附視示意圖。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I :如圖所示，—種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置，包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)、制冷壓縮機(jī)、冷卻管和電控面板，在燈箱內(nèi)裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)和冷卻管，在燈箱外裝有制冷壓縮機(jī)，制冷壓縮機(jī)由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計(jì)控制，模擬太陽燈的光照強(qiáng)度為O. 5 2. 0kff/m2o一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置，含有機(jī)架I、固定板2、傳動(dòng)軸座3、上端蓋4、傳動(dòng)軸5、連接安裝座6、鎖緊墊片7、旋轉(zhuǎn)盤8、聯(lián)軸器9、馬達(dá)安裝座10、單列向心推力球軸承11、隔套12、馬達(dá)13、鎖緊螺母14、強(qiáng)化玻璃罩15、冷凝管16、氮?dú)膺M(jìn)氣管17和鏑燈安裝架18，機(jī)架I連接固定板2，傳動(dòng)軸座3連接上端蓋4，馬達(dá)安裝座10固定在連接固定板
2；傳動(dòng)軸5連接聯(lián)軸器9 ;聯(lián)軸器9連接馬達(dá)13 ；馬達(dá)安裝座10連接馬達(dá)13，馬達(dá)安裝座10連接固定板2，傳動(dòng)軸座3固定連接單列向心推力球軸承11 ；傳動(dòng)軸5連接隔套12 ；鎖緊螺母14連接傳動(dòng)軸5和聯(lián)軸器9 ；傳動(dòng)軸5連接鎖緊墊片7和旋轉(zhuǎn)盤8，強(qiáng)化玻璃罩15罩在機(jī)架I上；冷凝管16圍繞在旋轉(zhuǎn)盤8上方，固定在機(jī)架I上；氮?dú)膺M(jìn)氣管17連接固定板2 ；鏑燈安裝架18連接機(jī)架I ;連接安裝座6與旋轉(zhuǎn)盤8和傳動(dòng)軸5連接。升降機(jī)構(gòu)鏑燈的升降架用鎖緊螺母與機(jī)架鎖緊；可手動(dòng)任意控制高度，選擇合適的高度后用鎖緊螺母鎖緊。GIGAS0LAR-BZ-112電池片光衰減試驗(yàn)臺(tái)(氙燈)一、設(shè)備結(jié)構(gòu)I、光衰臺(tái)整體大方，外形優(yōu)美，四面敞開，充分利用恒溫腔室的環(huán)境散熱降溫，硅片光照后熱源由四周的冷卻盤管的冷卻水冷氣擴(kuò)散，保持硅片溫度。2、產(chǎn)品整體為不銹鋼型材架。 3、上層為日照燈可升降；下層為旋轉(zhuǎn)臺(tái)；4、正面立柱有控制開關(guān)，每個(gè)燈一個(gè)開關(guān)可區(qū)域控制，設(shè)有時(shí)間控制器。
5、光源分布為4排，每排一只氙燈燈管，保證硅片光照的均勻和光照。6、鏑燈安裝架可升降，為整體結(jié)構(gòu)，可有效的調(diào)整光照的強(qiáng)度及效果。升降機(jī)構(gòu)采用新型設(shè)計(jì)，升降范圍為0-0. 5米，7、本設(shè)備設(shè)有時(shí)間控制器，時(shí)間可設(shè)定。二、詳細(xì)規(guī)格I、設(shè)備尺寸1000*960*1292mm(長寬高)；2、有效輻照面積960*960mm ；3、光衰燈源長弧氙燈；4、燈源數(shù)量4只；5、鏑燈的升降高度0-500mm ；6、鏑燈的升降控制方式可手動(dòng)任意控制高度，選擇合適的高度后用鎖緊螺母鎖緊；三、保護(hù)系統(tǒng)I、整體設(shè)備欠相/逆相保護(hù)；2、漏電保護(hù)；3、故障報(bào)警后自動(dòng)停機(jī)。4、短路保護(hù)；5、過電流保護(hù)。如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置，其特征在于包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)、制冷冷水機(jī)、冷卻盤管和電控面板，在燈箱內(nèi)裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)和冷卻管，在燈箱外裝有制冷冷水機(jī)，制冷冷水機(jī)由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計(jì)控制，模擬太陽燈的光照強(qiáng)度為O. 5 2. 0kW/m2。
2.一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置，其特征在于含有機(jī)架、固定板、傳動(dòng)軸座、上端蓋、傳動(dòng)軸、連接安裝座、鎖緊墊片、旋轉(zhuǎn)盤、聯(lián)軸器、馬達(dá)安裝座、單列向心推力球軸承、隔套、馬達(dá)、鎖緊螺母、強(qiáng)化玻璃罩、冷凝管、氮?dú)膺M(jìn)氣管和鏑燈安裝架， 機(jī)架連接固定板，傳動(dòng)軸座連接上端蓋，馬達(dá)安裝座固定在機(jī)架； 傳動(dòng)軸連接聯(lián)軸器；聯(lián)軸器連接馬達(dá)； 馬達(dá)安裝座連接馬達(dá)，馬達(dá)安裝座連接傳動(dòng)軸座， 傳動(dòng)軸座固定連接單列向心推力球軸承； 傳動(dòng)軸連接隔套； 鎖緊螺母連接傳動(dòng)軸和聯(lián)軸器； 傳動(dòng)軸連接鎖緊墊片和旋轉(zhuǎn)盤， 強(qiáng)化玻璃罩罩在機(jī)架上； 冷凝管圍繞在旋轉(zhuǎn)盤上方，固定在機(jī)架上； 氮?dú)膺M(jìn)氣管連接固定板； 鏑燈安裝架連接機(jī)架； 連接安裝座與旋轉(zhuǎn)盤和傳動(dòng)軸連接。
3.一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬方法，含有以下步驟 步驟I、在試驗(yàn)和測(cè)試過程中控制光照強(qiáng)度、光照時(shí)間、環(huán)境溫度，光強(qiáng)可調(diào)，通過增加燈的數(shù)量和調(diào)節(jié)燈和臺(tái)面的距離來實(shí)現(xiàn)，制冷循環(huán)水由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計(jì)控制，模擬太陽燈的光照強(qiáng)度為O. 5 2. 0kff/m2 ； 步驟2、模擬組件環(huán)境下的衰減，電池片上面有透明玻璃； 步驟3、同時(shí)通氮?dú)夂涂刂茰囟龋M無氧環(huán)境； 步驟4、啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)恒溫裳減； 步驟5、以不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，保證臺(tái)面上的電池片受到同樣條件的輻射； 步驟6、添加干燥劑，去除水汽的影響； 步驟7、測(cè)量出起始端和終了端的電參數(shù)，準(zhǔn)算出電池片的使用壽命。
全文摘要
本發(fā)明一種太陽能電池衰減測(cè)試模擬光源裝置及方法，包括燈箱、模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)、制冷壓縮機(jī)、冷卻管和電控面板，在燈箱內(nèi)裝有模擬太陽燈、溫度傳感器、輻照計(jì)和冷卻管，在燈箱外裝有制冷水循環(huán)降溫裝置，制冷水循環(huán)降溫裝置由溫度傳感器控制，模擬太陽燈由輻照計(jì)控制，模擬太陽燈的光照強(qiáng)度為0.5～2.0kW/m2。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102636758SQ20121009999
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者劉小龍, 夏文斌, 孫良欣 申請(qǐng)人:吉陽設(shè)備(海安)有限公司