紫外老化试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能组件测试装置领域，具体涉及一种紫外老化试验装置。


背景技术：

2.太阳能组件长期放置户外使用，以便电池片吸收太阳光，并将光能转化为电能。然而，太阳能中的紫外线却会使组件的封装材料老化，降低了太阳能组件的使用寿命。为了模拟真实情况测试太阳能电池组件的封装材料的性能，根据国际电工委员会(iec)标准，太阳能电池组件在热循环/湿冻循环试验前需进行紫外(uv)辐照预处理以确定相关材料及粘连连接的紫外衰减，因此，紫外老化试验箱应运而生。
3.目前，太阳能组件通常采用双玻组件，双玻组件从上至下依次为上玻璃板、上封装胶膜、双面电池片、下封装胶膜和下玻璃板。在进行紫外老化测试过程中，要求双玻组件的正面和背面都需要进行紫外老化测试。
4.然而，现有的紫外老外试验箱，紫外老外试验箱的光源一次只能照射双玻组件的一面(正面或背面)，以进行测试，测试完双玻组件的正面和背面，花费的时间长，测试效率低。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种紫外老化试验装置，以解决相关技术中紫外老外试验箱对双玻组件的测试效率低的技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：
7.本实用新型实施例提供了一种紫外老化实验装置，包括：反光镜、光源和用于固定太阳能组件的支架；
8.所述反光镜与所述光源间隔设置，所述反光镜为弧形结构，且沿背离所述光源的方向弯曲，所述反光镜具有容纳空间，所述容纳空间用于放置太阳能组件；
9.所述太阳能组件包括相背设置的正面和背面，所述光源发出的光线照射到所述反光镜的内表面，经反射后照射到所述正面和所述背面，其中，所述反光镜的内表面为所述反光镜朝向所述太阳能组件的表面。
10.本实用新型实施例所述紫外老化实验装置至少具有以下优点：
11.在本实用新型实施例中，紫外老化实验装置包括：反光镜、光源和用于固定太阳能组件的支架，反光镜与光源间隔设置，反光镜为弧形结构，且沿背离光源的方向弯曲，反光镜具有容纳空间，容纳空间用于放置太阳能组件；太阳能组件包括相背设置的正面和背面，光源发出的光线照射到反光镜的内表面，经反射后照射到太阳能组件的正面和背面。与现有技术相比，光源一次可以照射到太阳能组件的正面和背面，也即，本实施例的紫外老化实验装置可以一次性对太阳能组件的正面和背面进行紫外老化测试，有效缩短了测试时间，从而提高了测试效率。
附图说明
12.图1表示本实用新型实施例提供的一种紫外老化实验装置的结构示意图之一；
13.图2表示本实用新型实施例提供的一种紫外老化实验装置的结构示意图之二。
14.附图标记：
15.1-太阳能组件，11-正面，12-背面，2-反光镜，20-内表面，21-第一反光部，22-第二反光部，3-光源，4-监测组件，41-第一监控电池，411-第一表面，42-第二监控电池，421-第二表面，5-第一平面，6-切平面，7-第二平面，8-连接线。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
18.在本实用新型实施例中，参照图1，紫外老化实验装置具体可以包括：反光镜2、光源3和用于固定太阳能组件1的支架(图中未示出)；反光镜2与光源3间隔设置，反光镜2为弧形结构，且沿背离光源3的方向弯曲，反光镜2具有容纳空间，容纳空间用于放置太阳能组件1；太阳能组件1包括相背设置的正面11和背面12，光源3发出的光线照射到反光镜2的内表面20，经反射后照射到正面11和背面12，其中，反光镜2的内表面20为反光镜2靠近太阳能组件1的表面。与现有技术相比，光源3一次可以照射到太阳能组件1的正面11和背面12，也即，本实施例的紫外老化实验装置可以一次性对太阳能组件1的正面11和背面12进行紫外老化测试，有效缩短了测试时间，从而提高了测试效率。
19.在实际应用中，现有的紫外老化试验箱具有容纳腔，本实施例的紫外老化实验装置可以设置于现有的紫外老化试验箱的容纳腔内。本实施例可以在现有的紫外老化试验箱的容纳腔内设置支架，支架用于固定太阳能组件1。
20.具体而言，如图1所示，光源3位于反光镜2的右侧，光源3为弧形结构，且沿背离光源3的方向弯曲。反光镜2具有容纳空间，太阳能组件1放置于反光镜2的容纳空间内。
21.具体而言，太阳能组件1从上至下可以包括依次叠层设置上玻璃板、上封装胶膜、双面电池片、下封装胶膜和下玻璃板，该结构也称为“双玻组件”。本实施例对于太阳能组件1的具体结构可以不做限定，具体可以根据实际情况进行设定。
22.具体而言，太阳能组件1包括相背设置的正面11和背面12，正面11为图示方向上太阳能组件1最上面的表面，背面12为太阳能组件1最下面的表面，以上述太阳能的结构为“双玻组件”为例，正面11为上玻璃板远离下玻璃板的表面，背面12为下玻璃板远离上玻璃板板的表面。光源3发出的光线可以照射到反光镜2的内表面20，经反射后可以照射到太阳能组件1的正面11和背面12，其中，反光镜2的内表面20为反光镜2靠近太阳能组件1的表面。与现有技术相比，本实施例的光源3可以一次照射到太阳能组件1的正面11和背面12，也即，本实
施例的紫外老化实验装置可以一次性对太阳能组件1的正面11和背面12进行紫外老化测试，有效缩短了测试时间，测试时间缩短了一倍，从而提高了测试效率。
23.在现有技术中，有的紫外老化试验箱内在设有两套光源，两套光源间隔设置，一套光源用于照射太阳能组件的正面，另一套光源用于照射太阳能组件的背面。一套光源在照射太阳能组件的正面(或背面)时，由于光的漫反射等原因会影响另一套光源照射太阳能组件背面(或正面)进行紫外老化测试的准确性，为了避免该情况的发生，通常需要设置进行光的隔离的结构，导致紫外老化试验箱的结构复杂，成本较高。然而，本实施例仅需要在紫外老化试验箱内增加一个弧形结构的反光镜就可以对太阳能组件1的正面11和背面12进行紫外老化测试，结构简单，成本较低。
24.具体而言，放置太阳能组件1的支架可以包括至少一个子支架，子支架为“u”型，子支架的开口朝向容纳腔的上腔壁，且子支架的开口端可以通过粘接、螺接等方式固定于上腔壁上。子支架与上腔壁相对的部分设置为平板，太阳能组件放置于平板靠近上腔壁的表面上。当然，对于支架的具体结构以及支架固定太阳能组件的具体方式，本实施例可以不做限定，不局限于上述举例，支架也可以为柔性的卡爪，卡爪夹紧太阳能组件，支架的具体结构以及支架固定太阳能组件的具体方式可以根据实际情况进行设定。为了使子支架不影响光源的照射到太阳能组件的正面和背面，支架采用透光性好的材质制成。
25.需要说明的是，为了可以提高反光镜2的安装性，可以在现有的紫外老化试验箱内增加固定支架，固定支架通过粘接、螺接等方式固定于紫外老化试验箱内。固定支架与反光镜2的结构相匹配，至少固定支架与反光镜2的外表面接触的表面的形状与反光镜2的外表面的形状相匹配，也为沿背离光源3的反向弯曲的弧形结构。其中，反光镜2的外表面为与内表面20相背的表面。
26.在本实用新型实施例中，如图1所示，太阳能组件1沿第一平面5设置，第一平面5与切平面6垂直，切平面6为反光镜2的中点的切平面6；光源3沿第二平面7设置，第二平面7与切平面6平行。
27.具体而言，反光镜2的中点具体为反光镜2的外表面的中点，切平面6为反光镜2的中点的切片面，图示为垂直方向的平面。第一平面5与切平面6垂直，为图示水平方向的平面，也即，太阳能组件1是沿水平方向设置的，光源3沿垂直方向设置。
28.当然，太阳能组件1、光源3和反光镜2的摆放位置不局限于图1所示结构，也可以为其他结构，例如图示的太阳能组件1、光源3和反光镜2与切平面对称之后的结构等，本实施例对于太阳能组件1、光源3和反光镜2的具体摆放位置可以不做限定，具体可以根据实际紫外老化实验箱中的空间和实际需求进行设定。
29.在本实用新型实施例中，如图1所示，反光镜2包括第一反光部21和第二反光部22，第一反光部21与第二反光部22相对第一平面5对称，且第一反光部21靠近光源3的一端与第二反光部22靠近光源3的一端平齐。
30.具体而言，如图1所示，反光镜2包括第一反光部21和第二反光部22，第一反光部21与第二反光部22相对第一平面5对称，第一反光部21为上半段弧形，第二反光部22为下半段弧线，第一反光部21靠近光源3的一端(图示的右端)与第二反光部22靠近光源3的一端(图示的右端)平齐。从图中可以看出，图示的反光镜2的形状类似于几何学中的“抛物线”，也可以认为是几何学中类似于“椭圆”的部分结构，太阳能组件1沿“椭圆的长轴”设置。这样设
置，反光镜2的结构整齐、美观，反光镜2内表面20反射到太阳能组件1的正面11和背面12的光线均衡，从而保证测试的可靠性。
31.在本实用新型实施例中，如图1所示，第一反光部21在第一平面5投影的长度大于等于太阳能组件1沿第一平面5的长度，或者第二反光部22在第一平面5投影的长度大于等于太阳能组件1沿第一平面5的长度。这样设置，不仅可以保证照射到反光镜2内表面20上的光线有更多的光线可以照射到太阳能组件1的正面11和背面12，还可以时太阳能组件1的正面11和背面12的各个部位都有光线照射，以提高测试的可靠性。
32.在本实用新型实施例中，如图1所示，光源3为紫外线灯管，反光镜2具有开口，开口朝向光源3；光源3在切平面6投影的长度大于等于开口在切平面6投影的长度。
33.在实际应用中，为了模拟真实情况测试太阳能组件的封装材料的性能，根据国际电工委员会(iec)标准，太阳能组件在热循环/湿冻循环试验前需进行紫外(uv)辐照预处理以确定相关材料及粘连连接的紫外衰减，因此，光源3通常采用的是紫外线灯管，其发出的光线为紫外线。当然，也可以为其他可以发出紫外线的电子器件，例如由多个紫外线灯珠或紫外线灯泡组成的光源3，本实施例对于光源3的具体结构可以不做限定，其可以根据实际情况进行设定。下文以紫外线灯管为例进行说明。
34.具体而言，如图1所示，紫外线灯管沿垂直方向设置于反光镜2的右侧。反光镜2具有开口，开口朝向光源3，光源3在切平面6投影的长度大于等于开口在切平面6投影的长度，这样，不仅可以使紫外线灯管发出的光线有更多的光线可以照射到反光镜2的内表面20上，还可以使紫外线灯管发出的光线可以照射到反光镜2的内表面20的各个部位，从而提高测试的可靠性和准确性。
35.在本实用新型实施中，如图2所示，紫外老化实验装置还包括：监控组件4；监控组件4与太阳能组件1并排设置，光源3发出的光线照射到反光镜2的内表面20，经反射后照射到监控组件4上，监控组件4用于监控正面11和背面12的辐照度是否符合要求。
36.具体而言，监控组件4与太阳能组件1并排设置，监控组件4可以设置于太阳能组件1的左侧，也可以设置于太阳能组件1的右侧，具体的设置可以根据实际情况进行设定。示例性的，图2中监控组件4可以设置于太阳能组件1的右侧。
37.具体而言，光源3发出的光线照射到反光镜2的内表面20，经反射后照射到监控组件4上。为了使照射到反光镜2的内表面20的光线经反射可以照射到监控组件4上，或者，照射到反光镜2的内表面20的光线有更多的光线经反射可以照射到监控组件4上，监控组件4也位于反光镜2具有的容纳空间内。如果监控组件4位于太阳能组件1的右侧，监控组件4远离太阳能组件1的一端与反光镜2靠近光源3的一端平齐。
38.具体而言，监控组件4用于监控太阳能组件1的正面11和背面12的辐照度是否符合要求。假如，光源3的辐照度大于第一阈值，例如150w/m2时，可以认为对太阳能组件1的正面11和背面12的进行紫外光线测试符合要求，如果不满足，测试人员可以通过对光源3的功率等参数进行调整或者更换光源3等方案，以使满足要求，从而确保测试的可靠性。对于第一阈值的具体数值，可以根据实际情况进行设定，本实施例对此可以不做限定。
39.在本实用新型实施例中，如图2所示，监控组件4设置于太阳能组件1与光源3之间。这样，可以方便监控组件4与其他部件进行连接，以进行实时监控。
40.在本实用新型实施例中，如图2所示，监控组件4可以包括第一监控电池41和第二
监控电池42；第一监控电池41和第二监控电池42均与太阳能组件1并排设置；第一监控电池41包括第一表面411，第一表面411和太阳能组件1的正面11位于第一表面5的同侧，第二监控电池42包括第二表面421，第二表面421和太阳能组件1的背面12位于第一表面5的同侧；光源3发出的光线照射到反光镜2的内表面20，经反射后照射到第一表面411和第二表面421上，第一监控电池41用于监控正面11的辐照度是否符合要求，第二监控电池42用于监控背面12的辐照度是否符合要求。
41.由于太阳能组件1为双面电池片，靠近上玻璃板的为电池片的正面11，远离上玻璃板的为电池片的背面12。具体而言，为了确保第一监控电池41监控太阳能组件1正面11辐照度的可靠性和准确性，本实施例可以通过在制作双面电池片的材料的正面11进行切片，也即，切片后的电池片为单面电池片(简称正面11电池片)，然后在正面11电池片上方叠层设置上封装胶膜和上玻璃板，在正面11电池片下方叠层设置下封装胶膜和下玻璃板，这样，第一监控电池41从上至下包括依次叠层设置的上玻璃板、上封装胶膜、正面11电池片、下封装胶膜和下玻璃板。可见，第一监控电池41的结构与太阳能组件1的结构相同，其中正面11电池片与太阳能组件1中双面电池片的正面11结构相同，需要说明的是，结构相同指的是每层采用的材质相同，面积可以不相同。
42.具体而言，如图2所示，第一监控电池41包括第一表面411，第一表面411和太阳能组件1的正面11位移第一表面5的同侧(图示的上侧)。在实际应用中，辐照度(i)指的是:被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量(辐照功率)，i＝dф/ds，单位是瓦特/平方米(w/m2)。因此，第一监控电池41实际中监控第一表面411的辐照度是否符合要求，也就相当于监控太阳能组件1的正面11的辐照度是否符合要求。
43.同样的，为了确保第二监控电池42监控太阳能组件1背面12辐照度的可靠性和准确性，本实施例可以通过在制作双面电池片的材料的背面12进行切片，也即，切片后的电池片为单面电池片(简称背面12电池片)，然后在背面12电池片上方叠层设置上封装胶膜和上玻璃板，在背面12电池片下方叠层设置下封装胶膜和下玻璃板，这样，第二监控电池42从上至下包括依次叠层设置的上玻璃板、上封装胶膜、背面12电池片、下封装胶膜和下玻璃板。可见，第二监控电池42的结构与太阳能组件1的结构相同，其中背面12电池片与太阳能组件1中双面电池片的背面12结构相同，需要说明的是，结构相同指的是每层采用的材质相同，面积可以不相同。
44.具体而言，如图2所示，第二监控电池42包括第二表面421，第二表面421和太阳能组件1的背面12位于第一平面5的同侧(图示的下侧)。在实际应用中，辐照度(i)指的是:被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量(辐照功率)，i＝dф/ds，单位是瓦特/平方米(w/m2)。因此，第二监控电池42实际中监控第二表面421的辐照度是否符合要求，也就相当于监控太阳能组件1的背面12的辐照度是否符合要求。
45.需要说明的是，图示的第一监控电池41靠近太阳能组件1，第二监控电池42远离太阳能组件1，当然，第一监控电池41也可以远离太阳能组件1，第二监控电池42靠近太阳能组件1。第一监控电池41和第二监控电池42除了并排放置外，还可以叠层放置，第一监控电池41和第二监控电池42叠层后的结构尽量不遮挡光线。为了使第一监控电池41和第一监控电池42的监控更加准确，第一监控电池的第一表面411可以与太阳能电池1的正面11平齐，第二监控电池的第二表面421可以与太阳能电池1的背面12平齐。
46.为了方便第一监控电池41和第一监控电池42的存放与拿取，第一监控电池41和第一监控电池42可以装在一个安装盒内，安装盒由框体和覆盖于框体上表面的上盖板和覆盖于框体下表面的下盖板，为了使光线可以照射在第一表面411，可以在上盖板与第一表面411相对的位置设置第一透光孔，同理，为了使光线可以照射在第二表面421，可以在上盖板与第二表面421相对的位置设置第二透光孔。框体上设有可以使连接线穿出的通孔。
47.在本实用新型实施例中，紫外老化实验装置还包括：处理模块；处理模块与监控组件4电连接，处理模块用于计算辐照度的数值。
48.具体而言，处理模块通过连接线8与第一监控电池41的正面11电池片电连接，实际中，辐照度越高，正面11电池片输出的功率越大。处理模块可以获取到正面11电池片输出的功率值，通过预存的第一表面411的面积大小，根据辐照度的公式计算出第一监控电池41的第一表面411的辐照度(称为第一辐照度)。
49.同样的，处理模块通过连接线8与第二监控电池42的背面12电池片电连接，实际中，辐照度越高，背面12电池片输出的功率越大。处理模块可以获取到背面12电池片输出的功率值，通过预存的第二表面421的面积大小，根据辐照度的公式计算出第二监控电池42的第二表面421的辐照度(称为第二辐照度)。
50.在本实用新型实施例中，紫外老化实验装置还包括：显示屏；显示模块与处理模块电连接，显示屏用于显示辐照度的数值。
51.具体而言，显示模块可以设置在紫外老化实验箱的箱体上，以便监测人人员能够直观观察到的位置。显示屏上可以显示第一辐照度和第二辐照度的数值，监测人员可以观察第一辐照度和第二辐照度的数值，并通过显示数值分别判断第一辐照度和第二辐照度是否符合要求。
52.本实用新型实施例所述紫外老化实验装置至少具有以下优点：
53.在本实用新型实施例中，紫外老化实验装置包括：反光镜、光源和用于固定太阳能组件的支架，反光镜与光源间隔设置，反光镜为弧形结构，且沿背离光源的方向弯曲，反光镜具有容纳空间，容纳空间用于放置太阳能组件；太阳能组件包括相背设置的正面和背面，光源发出的光线照射到反光镜的内表面，经反射后照射到太阳能组件的正面和背面。与现有技术相比，光源一次可以照射到太阳能组件的正面和背面，也即，本实施例的紫外老化实验装置可以一次性对太阳能组件的正面和背面进行紫外老化测试，有效缩短了测试时间，从而提高了测试效率。
54.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
55.尽管已描述了本实用新型实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
56.最后，还需要说明的是，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与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体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物品或者终端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物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限
制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
57.以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的原理及实现方式，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。