一种太阳电池测试系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳电池测试系统及其方法，包括电池槽模块、承载位移平台和承载位移平台架，所述电池槽模块设置在承载位移平台上，所述承载位移平台设置在承载位移平台架上，通过X向传动轴及X向传动轴上的第一步进电机控制在X轴方向水平移动，所述电池槽模块上开设有多组电池放置槽，每组电池放置槽内设置有与电池两级连接的测试电极，所述测试电极与对应的电极引脚公头连接，每组电极引脚公头阵列设置在承载位移平台一侧，所述承载位移平台架设置有舵机装置，所述舵机装置上设置有与电极引脚公头相互配合插接的测试连接母口，所述测试连接母口与数字源表连接进行电池测试。

Solar cell testing system and method thereof

The invention discloses a solar cell testing system and method, including battery module, load displacement platform and bearing displacement platform frame, the battery module is arranged in the bearing displacement platform, the bearing displacement platform is arranged on the bearing frame displacement platform, through X to X to the first step of the transmission shaft and the transmission shaft the stepper motor control movement in the direction of X axis, the battery module is arranged on the multiple battery placing groove, each battery placing groove is provided with a battery two connected to a test electrode, electrode of the test electrode and the corresponding pin male connection, each male head is arranged in the pin electrode array the bearing displacement of one side of the platform, the bearing displacement platform frame is arranged on the steering device, steering device is provided with a pin electrode head mutually matched and spliced the test connection master port and the test The connection port is connected with the digital source meter for battery testing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳电池测试领域，具体涉及一种太阳电池测试系统及其方法。
技术介绍
在太阳电池测试过程中，需要人工守护对每个电池逐一测量。而在科研工作中，制备出大量的测试样品，太阳电池样品数量经常超过100个，科研人员需要花费大量的时间和精力来测量电池的效率，这种测量设备缺陷极大降低了电池研发效率，消耗科研人员的体力和脑力。此外，由于人为因素的干扰，测试参数容易更改等，从而造成测试结果不具科学性与系统性。
技术实现思路
本专利技术的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种太阳电池测试系统及其方法，解决对太阳电池无法批量化、自动化、模块化测试，导致测试效率，浪费科研工作者的体力和时间，无法获得充分可靠的实验数据的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种太阳电池测试系统，包括电池槽模块、承载位移平台和承载位移平台架，所述电池槽模块设置在承载位移平台上，所述承载位移平台设置在承载位移平台架上，通过X向传动轴及X向传动轴上的第一步进电机控制在X轴方向水平移动，所述电池槽模块上开设有多组电池放置槽，每组电池放置槽内设置有与电池两级连接的测试电极，所述测试电极与对应的电极引脚公头连接，每组电极引脚公头阵列设置在承载位移平台一侧，所述承载位移平台架设置有舵机装置，所述舵机装置上设置有与电极引脚公头相互配合插接的测试连接母口，所述测试连接母口与数字源表连接进行电池测试。电极引脚公头与测试连接母口对接进行电池测试，只需要微处理器控制承载位移平台和舵机装置就能实现不同电池组测试对接，Y轴水平移动平台和Z轴升降平台只负责整体太阳电池测试系统Y轴和Z轴移动，便于测试电池与测试光源对应。进一步的，所述承载位移平台架下方设置有Y轴水平移动平台，所述Y轴水平移动平台设置在Y轴水平移动平台架上，通过Y向传动轴及Y向传动轴上的第二步进电机控制在Y轴方向水平移动。进一步的，所述Y轴水平移动平台架下方设置Z轴升降平台，所述Z轴升降平台下方连接有铰接剪叉升降架，所述铰接剪叉升降架设置在底座上，所述铰接剪叉升降架上方两个剪叉架通过Z向传动轴连接，所述Z向传动轴上设置有第三步进电机控制转动。进一步的，所述电池槽模块上设置有固定太阳电池的顶部压板。进一步的，所述承载位移平台上设置有位置传感器，通过位置传感器实现承载位移平台在X向传动轴机械零点时，舵机装置上的测试连接母口与承载位移平台上第一列的电极引脚公头精确对准。进一步的，所述舵机装置包括舵机、舵机安装架、支撑滑板和滑板，所述支撑滑板安装在舵机安装架上，所述滑板通过滑槽安装在支撑滑板上带动测试连接母口水平移动，所述舵机通过舵机转轴安装在支撑滑板上，所述舵机转轴端头设置有连杆装置，所述舵机通过连杆装置带动滑板水平移动。进一步的，所述太阳电池测试系统还包括计算机和微处理器，所述计算机分别与数字源表和微处理器控制连接，所述数字源表将电池扫描数据上传给计算机分析保存，所述微处理器分别与第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机和舵机控制连接。本专利技术通过下述另一技术方案实现：一种太阳电池测试方法，包括步骤：(1)根据对太阳电池在测试量需求，对电池槽模块上的电池放置槽布置数量阵列化设置；(2)根据不同电池尺寸的样品，设置对应尺寸的电池放置槽；(3)将测试电池放置在电池槽模块上电池放置槽内，使用顶部压板固定，每组电池放置槽内设置有与电池两级连接的测试电极，所述测试电极与对应的电极引脚公头连接，每组电极引脚公头阵列设置在承载位移平台一侧，通过舵机装置上设置的测试连接母口控制离合，使测试电极与数字源表断开或连接；(4)使每个子电池电极输出对应两个电极连接在数字源表上，实现对单个子电池的I-V曲线扫描，扫描数据同步上传到计算机上。进一步的，还包括步骤：(5)在位置传感器的辅助下实现定位，通过计算机给微处理器信号，控制步进电机，实现XYZ三个方向的位移，利用承载位移平台移动阵列中要测试的一组太阳电池电极引脚公头，数字源表对要测试的一组太阳电池进行测试，一组太阳电池测试完成后，计算机通过微处理器控制承载位移平台上下一组太阳电池对应的电极引脚公头与测试连接母口对准，驱动舵机装置使测试连接母口连接该组电池的电极引脚公头，从而实现不同列电池的测量。进一步的，还包括步骤：(6)利用计算机控制位移平台(包括承载位移平台、Y轴水平移动平台和Z轴升降平台)、舵机和数字源表，实现同步有序的工作，达到自动化测量的目的。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：(1)可以更换不同电池槽模块，测量多种尺寸大小的电池，还能实现同一模块不同尺寸电池的测量；(2)可以适当调节电池槽阵列的长度，满足测试电池的数量要求；(3)可以设置扫描位置、方向、速率、次数、步长以及时间间隔等；(4)可以获得每一个子电池器件的开路电压，短路电流密度，填充因子，能量转换效率等参数，并且保存为独立的数据文件；(5)可以按照设置要求，实现第一块电池到最后一块电池的自动测量。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术一种太阳电池测试系统的立体结构示意图；图2为本专利技术一种太阳电池测试系统的俯视结构示意图；图3为本专利技术一种太阳电池测试系统的主视分体结构示意图；图4为本专利技术一种太阳电池测试系统的侧视分体结构示意图；图5为本专利技术一种太阳电池测试系统的原理示意图；图6为本专利技术舵机装置的结构示意图；附图中标记及相应的零部件名称：1-电池槽模块，2-承载位移平台，3-承载位移平台架，4-X向传动轴，5-第一步进电机，6-电池放置槽，7-电极引脚公头，8-舵机装置，9-测试连接母口，10-数字源表，11-Y轴水平移动平台，12-Y轴水平移动平台架，13-Y向传动轴，14-第二步进电机，15-Z轴升降平台，16-铰接剪叉升降架，17-底座，18-剪叉架，19-Z向传动轴，20-第三步进电机，21-顶部压板，22-位置传感器，23-舵机，24-舵机安装架，25-支撑滑板，26-滑板，27-舵机转轴，28-连杆装置，29-计算机，30-微处理器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1-6所示，本专利技术一种太阳电池测试系统，包括电池槽模块1、承载位移平台2和承载位移平台架3，电池槽模块1设置在承载位移平台2上，承载位移平台2设置在承载位移平台架3上，通过X向传动轴4及设置在X向传动轴4上的第一步进电机5控制在X轴方向水平移动，电池槽模块1上开设有多组电池放置槽6，电池槽模块1上设置有固定太阳电池的顶部压板21，根据对太阳电池在测试量需求，对电池槽模块上的电池放置槽布置数量阵列化设置；根据不同电池尺寸的样品，设置对应尺寸的电池放置槽；每组电池放置槽6内设置有与电池两级连接的测试电极，所述测试电极与对应的电极引脚公头7连接，每组电极引脚公头7阵列设置在承载位移平台2一侧，所述承载位移平台架3设置有舵机装置8，舵机装置8上设置有与电极引脚公头7相互配合插接的测试连接母口9，测试连接母口9与Keithley2400数字源表之间通过选通模块连接，实现对单个子电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池测试系统，包括电池槽模块(1)、承载位移平台(2)和承载位移平台架(3)，其特征在于：所述电池槽模块(1)设置在承载位移平台(2)上，所述承载位移平台(2)设置在承载位移平台架(3)上，通过X向传动轴(4)及设置在X向传动轴(4)上的第一步进电机(5)控制在X轴方向水平移动，所述电池槽模块(1)上开设有多组电池放置槽(6)，每组电池放置槽(6)内设置有与电池两级连接的测试电极，所述测试电极与对应的电极引脚公头(7)连接，每组电极引脚公头(7)阵列设置在承载位移平台(2)一侧，所述承载位移平台架(3)设置有舵机装置(8)，所述舵机装置(8)上设置有与电极引脚公头(7)相互配合插接的测试连接母口(9)，所述测试连接母口(9)与数字源表(10)连接进行电池测试。

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池测试系统，包括电池槽模块(1)、承载位移平台(2)和承载位移平台架(3)，其特征在于：所述电池槽模块(1)设置在承载位移平台(2)上，所述承载位移平台(2)设置在承载位移平台架(3)上，通过X向传动轴(4)及设置在X向传动轴(4)上的第一步进电机(5)控制在X轴方向水平移动，所述电池槽模块(1)上开设有多组电池放置槽(6)，每组电池放置槽(6)内设置有与电池两级连接的测试电极，所述测试电极与对应的电极引脚公头(7)连接，每组电极引脚公头(7)阵列设置在承载位移平台(2)一侧，所述承载位移平台架(3)设置有舵机装置(8)，所述舵机装置(8)上设置有与电极引脚公头(7)相互配合插接的测试连接母口(9)，所述测试连接母口(9)与数字源表(10)连接进行电池测试。2.根据权利要求1所述的一种太阳电池测试系统，其特征在于：所述承载位移平台架(3)下方设置有Y轴水平移动平台(11)，所述Y轴水平移动平台(11)设置在Y轴水平移动平台架(12)上，通过设置的Y向传动轴(13)及设置在Y向传动轴(13)上的第二步进电机(14)控制在Y轴方向水平移动。3.根据权利要求2所述的一种太阳电池测试系统，其特征在于：所述Y轴水平移动平台架(12)下方设置Z轴升降平台(15)，所述Z轴升降平台(15)下方连接有铰接剪叉升降架(16)，所述铰接剪叉升降架(16)设置在底座(17)上，所述铰接剪叉升降架(16)上方两个剪叉架(18)通过设置的Z向传动轴(19)连接，所述Z向传动轴(19)上设置有第三步进电机(20)控制转动。4.根据权利要求1所述的一种太阳电池测试系统，其特征在于：所述电池槽模块(1)上设置有固定太阳电池的顶部压板(21)。5.根据权利要求1所述的一种太阳电池测试系统，其特征在于：所述承载位移平台(2)上设置有位置传感器(22)，通过位置传感器(22)实现承载位移平台(2)在X向传动轴(4)机械零点时，舵机装置(8)上的测试连接母口(9)与承载位移平台(2)上第一列的电极引脚公头(7)精确对准。6.根据权利要求1所述的一种太阳电池测试系统，其特征在于：所述舵机装置(8)包括舵机(23)、舵机安装架(24)、支撑滑板(25)和滑板(26)，所述支撑滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明侦，冯冠群，李发明，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51