一种无主栅太阳能电池的测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池片测试技术领域，具体涉及一种无主栅太阳能电池的测试装置。


背景技术：

2.随着太阳能光伏发电技术和应用的高速发展，光伏发电已成为最重要的可再生能源之一。晶体硅太阳能电池是当今光伏产业的主流，占到市场份额的 90%左右，提高太阳电池的光电转换效率，降低生产成本是光伏行业永恒的主题。目前perc、topcon、ibc、hjt等太阳能电池的光电转换效率较高，相较于hjt电池更高的银耗，perc电池具有极大的成本优势，因而其市场占有率更高。但无论是何种太阳能电池，基于硅料薄片化、改变电池表面栅线等方式来达成降本的探索从未停止。其中，改变电池表面栅线的方式包括：电池表面无主栅技术、细栅断点化技术甚至无栅线技术都在不断发展中，这些技术的应用不仅能够有效降低银耗，而且能够降低栅线遮光带来的光学损失，提高载流子收集能力，最终提高电池的光电转换效率，实现真正意义上的降本增效。
3.但是，这些不同栅线类型的太阳能电池在降低成本的同时，却也带来测试上的难题。传统i-v测试仪对主栅太阳能电池测试的过程如下：太阳模拟器工作，主栅电池内部产生大量载流子，这些载流子通过细栅从电池内部传导出来汇集到主栅上，此时i-v测试仪的数据采集装置将探针排下压，探针排如图1所示，使探针排上的探针紧密接触电池主栅来收集到电池片上电流及电压，并通过分析获得电池的电性能数据，实现对主栅太阳能电池的测试和分选。
4.然而对于无主栅太阳能电池来说，电池表面可能只有细栅没有主栅、或者是不规则或断点式的细栅，甚至存在电池表面没有栅线的情况，那么这些电池在测试时，无法像目前常规的主栅太阳能电池一样通过细栅将电流、电压汇集到主栅上再被探针收集到。而且传统i-v测试仪取电模组处的探针数量有限，探针排下压到电池片上，仅能收集到这些接触点上的电流，而无法通过这些点来收集到整片电池上的电流和电压。通过加密探针的方式确保探针与电池片有更多接触的点从而来汇集更多电流也是一种方法，但这种方式必然需要考虑遮光问题，而且探针更密集，探针排下压取电时需要的力就更大，容易导致电池破裂，进而影响电池良率，因此很难直接实现探针与电池片的良好接触。
5.针对上述情况，有必要提供一种测试装置，实现对无主栅太阳能电池的测试和分选。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种无主栅太阳能电池的测试装置，能够满足各种无主栅太阳能电池的测试和分选。
7.为了达到上述目的，本实用新型所采用如下技术方案：
8.一种无主栅太阳能电池的测试装置，包括i-v测试仪，所述i-v测试仪包括取电模
块，所述取电模块包括多排相互平行的探针排，还包括与所述探针排连接的辅助测试工装，所述辅助测试工装包括基板、间隔环绕在所述基板的正面和背面的若干根第一金属条以及在所述基板的背面与所述第一金属条垂直设置的第二金属条；每根所述第一金属条在所述基板的正面和背面形成闭合回路；所述第二金属条与所述探针排一一对应并相互连接。
9.优选的，所述基板采用高透光性材质制成。
10.优选的，所述基板为石英玻璃或者亚克力板。
11.优选的，所述第一金属条位于所述基板正面的位置中心与所述第一金属条位于所述基板背面的位置中心上下对应重合。
12.优选的，所述第一金属条位于所述基板背面的宽度小于等于所述第一金属条位于所述基基板正面的宽度。
13.优选的，所述第一金属条与所述第二金属条以及所述第二金属条与所述探针排均采用焊接方式互相连接。
14.优选的，所述第一金属条和所述第二金属条为导电性良好的金属丝；进一步优选的，所述第一金属条和所述第二金属条为镀锡铜焊带。
15.优选的，所述第一金属条位于所述基板的正面为金属簧片，所述第一金属条位于所述基板的背面为金属焊带，所述金属簧片与所述金属焊带采用焊接方式互相连接。
16.优选的，所述金属簧片包括粘贴部和弹片，所述金属焊带为镀锡铜焊带。
17.优选的，所述基板的大小与所述无主栅太阳能电池的大小保持一致。
18.本实用新型的工作原理：本实用新型利用辅助测试工装为中间媒介，通过计算第一金属条与第二金属条的总遮光面积与第一金属条的有效取电面积之间的最佳平衡方案来设计第一金属条的数量和间距。在基板正面粘贴具有良好导电性的第一金属条，并将其绕至基板背面，通过焊接或者其他可靠的连接方式固定第一金属条的头尾使第一金属条呈闭合回路。在基板背面第一金属条与探针排垂直接触的位置焊接具有良好导电性的第二金属条。当探针排下压时第一金属条能够与无主栅太阳能电池表面形成多个接触点，此时无主栅太阳能电池在太阳模拟器工作时产生的电流和电压能够通过第一金属条汇集到基板背面的第二金属条，第二金属条则通过与探针排接触将收集到的电流和电压传送至i-v测试仪的数据采集器，实现对无主栅太阳能电池的精确测试及分档。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下显著优点：
20.本实用新型结构简单，只需对现有的i-v测试仪进行简单改造便可实现对无主栅太阳能电池的测试及分档，不需要开发新的测试设备，而且制造成本低；
21.本实用新型安装方便，更换时不影响生产进度，便捷度高；
22.本实用新型不仅适用于无主栅太阳能电池的测试和分选，也适用于有主栅太阳能电池的测试和分选，适用范围广泛。
附图说明
23.图1是现有技术中i-v测试仪的单个探针排的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例1中辅助测试工装的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例1中辅助测试工装的侧视图；
26.图4是本实用新型实施例2中辅助测试工装的结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例2中辅助测试工装的侧视图；
28.图6是本实用新型实施例2中弹片的截面结构示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
30.实施例1
31.如图1至图3，本实用新型提供一种无主栅太阳能电池的测试装置，包括i-v测试仪，i-v测试仪包括取电模块，取电模块包括多排相互平行的探针排3，还包括与探针排3连接的辅助测试工装。辅助测试工装包括基板4、设置在基板正面41和基板背面42间隔分布的若干根第一金属条1以及在基板背面42与第一金属条1垂直设置的第二金属条2。第一金属条1和第二金属条2为导电性良好的金属丝，本实施例中第一金属条1和第二金属条2均为镀锡铜焊带。基板4、第一金属条1和第二金属条2的材质、长度、宽度以及两者之间的间距可以根据实际情况调整，本实施例通过计算第一金属条1与第二金属条2的总遮光面积与第一金属条1的有效取电面积之间的最佳平衡方案来设计第一金属条1的数量和间距，剪若干条第一金属条1，贴于基板正面41，并将其绕至基板背面42，通过焊接固定第一金属条1的头尾，使其成为多个闭合回路。
32.其中基板4采用高透光性材质制成，可以为石英玻璃或者亚克力板，本实施例中优选石英玻璃，基板4的大小与无主栅太阳能电池的大小保持一致。其中每根第一金属条1通过头尾焊接方式连接在基板4的正面和背面形成闭合回路，而且第一金属条1位于基板正面41的位置中心与第一金属条1位于基板背面42的位置中心上下对应重合，第一金属条1位于基板背面42的宽度小于等于第一金属条1位于基板正面41的宽度，用于减少遮光带来的损失。
33.其中第二金属条2的一面与第一金属条1通过焊接方式连接，第二金属条2的另一面与探针排3也通过焊接方式连接，第2金属条的位置和数量与探针排3的位置和数量一一对应，确保探针排3下压时能全部压在第二金属条2上。
34.本实施例中，辅助测试工装随i-v测试仪的探针排3下压接触电池片时，第一金属条1位于基板正面41的部分能够与电池表面形成尽可能多的密集接触点并将电流与电压传导到第一金属条1位于基板背面42的部分，再汇集到第二金属条2上，第二金属条2与探针排3接触将收集到的电流与电压传送至i-v测试仪的数据采集器，实现对无主栅太阳能电池的精确测试及分档。
35.实施例2
36.如图4至图6，本实用新型提供一种无主栅太阳能电池的测试装置，包括i-v测试仪，i-v测试仪包括取电模块，取电模块包括多排相互平行的探针排3，还包括与探针排3连接的辅助测试工装。辅助测试工装包括基板4、设置在基板正面41和基板背面42间隔分布的若干根第一金属条1以及在基板背面42与第一金属条1垂直设置的第二金属条2。其中基板4采用高透光性材质制成，可以为石英玻璃或者亚克力板，本实施例中优选亚克力板，基板4的大小与无主栅太阳能电池的大小保持一致。第一金属条1和第二金属条2要求具有良好的导电性。基板4、第一金属条1和第二金属条2的材质、长度、宽度以及两者之间的间距可以根据实际情况调整，本实施例通过计算第一金属条1与第二金属条2的总遮光面积与第一金属
条1的有效取电面积之间的最佳平衡方案来设计第一金属条1的数量和间距。
37.其中每根第一金属条1通过头尾焊接方式连接在基板4的正面和背面形成闭合回路，而且第一金属条1位于基板正面41的位置中心与第一金属条1位于基板背面42的位置中心上下对应重合，第一金属条1位于基板背面42的宽度小于等于第一金属条1位于基板正面41的宽度，用于减少遮光带来的损失。本实施例中，第一金属条1分为两部分，第一金属条1位于基板正面41的部分为具有良好伸缩性能的弹性材料，具体为金属簧片11（参见图4虚线框部分），该金属簧片11为粘贴式金属簧片，包括粘贴部15和若干弹片16，金属簧片11通过粘贴部15粘贴在基板正面41；第一金属条1位于基板背面42的部分为金属焊带12，具体为镀锡铜焊带；金属簧片11与焊带12之间采用电烙铁焊接连接，使基板上形成多个闭合回路。
38.本实施例中，辅助测试工装随i-v测试仪的探针排3下压接触电池片时金属簧片11能够与电池表面形成尽可能多的密集接触点并将电流与电压传导到焊带12，再通过焊带12汇集到第二金属条2上，第二金属条2与探针排3接触将收集到的电流与电压传送至i-v测试仪的数据采集器，实现对无主栅太阳能电池的精确测试及分档。
39.针对第一金属条的头尾连接方式、第一金属条与第二金属条的连接方式以及第二金属条与探针排的连接方式均可以采用任何可靠的连接方式，本实用新型优选采用焊接连接的方式。
40.需要说明的是，现有技术针对有主栅的单面太阳能电池和双面太阳能电池均可以采用i-v测试仪测试，其中i-v测试仪包括取电模块，而取电模块又包括上取电模块和下取电模块，上取电模块为多排间隔设置且相互平行的探针排，下取电模组为多排间隔设置且相互平行的铜排。然而针对无主栅的单面太阳能电池，只需在i-v测试仪的上取电模块设置本实用新型的辅助测试工装，即可完成相应的测试和分选；针对无主栅的双面太阳能电池，则需要在i-v测试仪的上取电模块和下取电模块均设置本实用新型的辅助测试工装，即可完成相应的测试和分选。因此，本实用新型不仅适用于无主栅太阳能电池的测试和分选，也适用于有主栅太阳能电池的测试和分选，适用范围广泛。