太阳电池可靠性测试系统和测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳电池可靠性测试系统和测试方法，所述测试系统包括：试验箱，形成有一测试空间，所述测试空间内的温度和/或湿度可调；支撑台，设置于所述测试空间内，并提供一太阳电池支撑面；模拟光源，设置于所述试验箱内，所述模拟光源的光线方向面向所述支撑面；测试模块，用以获取被测太阳电池的电压和/或电流信息。本发明专利技术通过在高温高湿以及高低冷热循环老化试验箱中加入了太阳模拟光源，在老化试验过程中通过实时的测试，省去了样品取出测试的复杂流程，无需中途中断老化实验。无需中途中断老化实验。无需中途中断老化实验。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池可靠性测试系统和测试方法


[0001]本专利技术是关于光电器件测试
，特别是关于一种太阳电池可靠性测试系统和测试方法。

技术介绍

[0002]诸如太阳能电池这类半导体光电器件一般根据相应IEC标准中的要求进行多项长期的可靠性试验。可靠性试验旨在通过模拟器件在实际工作环境中的应力条件以验证其是否满足使用要求，在试验中通过暴露器件潜在的失效形式进一步改善前期制备工艺等，从而提高器件的可靠性水平。例如标准中长达1000h的85℃/85％高温高湿老化试验、循环次数高达200次的
‑
40℃～85℃高低温冷热循环试验等都需要很长时间。
[0003]现有技术中，太阳能电池等器件在可靠性试验中的I
‑
V测试分析中，需要将样品定期取出至太阳能模拟器下进行有光照的I
‑
V测试从而追踪样品性能，过程繁杂且费时费力，每次将样品拿出测试的过程会使老化试验被迫中断，无意中加长了老化试验的时间且无法保证每次测试的一致性，从而加大了测试的人为误差。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种太阳电池可靠性测试系统和方法，其能够克服现有技术中每次需要将样品拿出测试的过程会使老化实验被迫中断的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种太阳电池可靠性测试系统，包括：
[0007]试验箱，形成有一测试空间，所述测试空间内的温度和/或湿度可调；
[0008]支撑台，设置于所述测试空间内，并提供一太阳电池支撑面；
[0009]模拟光源，设置于所述试验箱内，且其光线方向面向所述支撑面；
[0010]测试模块，用以获取被测太阳电池的电压和/或电流信息。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述模拟光源设置于所述测试空间的顶部。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述模拟光源采用卤素灯、荧光灯、日光灯或LED灯。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述模拟光源采用卤素灯，该卤素灯的辐射光谱覆盖范围在350nm
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2500nm，流明为38000lux
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40000lux。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述试验箱上设置有导线，所述导线的一端延伸于所述测试空间内，另一端与所述的测试模块连接。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，还包括数据处理模块，所述数据处理模块与所述的测试模块之间通过GPIB接口连接。
[0016]为实现上述目的，本专利技术的实施例还提供了一种测试太阳电池可靠性的方法，包括：
[0017]将一个或多个被测太阳电池放置于所述测试空间内；
[0018]打开模拟光源，并使得光线照射在被测太阳电池的表面；
[0019]设置测试空间内的温度和/或湿度参数，对被测太阳电池进行老化实验，同时在老化实验过程中实时获取被测太阳电池的电压和/或电流信息。
[0020]在本专利技术的一个或多个实施方式中，还包括：关闭模拟光源，并向被测太阳电池注入电流或电压，并获取被测太阳电池电压和/或电流信息。
[0021]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述模拟光源和被测太阳电池光接收面之间的距离为15cm
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20cm。
[0022]在本专利技术的一个或多个实施方式中，将多个被测太阳电池放置于所述测试空间内，每个所述被测太阳电池分别通过导线引出至所述测试空间的外部，所述测试模块通过引出的导线依次对所述的被测太阳电池进行测试。
[0023]与现有技术相比，本专利技术通过在高温高湿以及高低冷热循环老化试验箱中加入了太阳模拟光源，在老化试验过程中通过实时的测试，省去了样品取出测试的复杂流程，无需中途中断老化实验。
附图说明
[0024]图1是根据本专利技术一实施方式的太阳电池可靠性测试系统的原理示意图；
[0025]图2是根据本专利技术一实施方式的太阳电池可靠性测试的流程示意图；
[0026]图3是根据本专利技术一实施方式中正常电池与失效电池暗态I
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V对数曲线示意图；
[0027]图4是根据本专利技术一实施方式中太阳能电池光态I
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V特性曲线示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0029]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0030]如图1所示，根据本专利技术优选实施方式的太阳电池的可靠性测试系统100，包括试验箱10、支撑台20、模拟光源30和测试模块40。
[0031]试验箱10用于太阳电池200样品的老化试验，其围成由一秘密的测试空间11，为了提供太阳能电池老化的模拟环境，测试空间内的湿度和温度可以调节。
[0032]为了实现高低温冷热循环的模拟环境，湿度和温度可以通过预设的参数控制，包括不同时刻对应的温度和湿度以及该温度和湿度保持的时间。
[0033]支撑台20设置于试验箱10的测试空间11内，其用以提供太阳电池200的支撑面21。在优选的实施例中，支撑面21的面积用以支撑多个太阳电池200，从而可以同时实现对多个被测样品的老化测试和检测，图1中示例中给出了两块被测太阳电池200。
[0034]一实施例中，支撑面21水平设置，且支撑面21上提供了多个用以对被测样品进行定位和固定的底座22。
[0035]模拟光源30设置于测试空间11内，用以在被测样品老化试验过程中向被测的太阳
电池200提供模拟光。
[0036]模拟光源30可以根据太阳电池200的实际使用波段选择适当的光源，包括卤素灯、荧光灯、日光灯、LED灯等。
[0037]在一优选的实施例中，模拟光源30可以采用卤素灯，比如卤钨灯，其辐射光谱范围覆盖350nm～2500nm，功率为500W左右，流明为38000lux～40000lux来模仿太阳光照。
[0038]模拟光源30对应支撑面21安装于试验箱10的顶部且靠近中间的位置，模拟光源30与被测太阳电池200的之间的最小距离(垂直距离)为15cm
‑
20cm，从而保证光可以均匀照射到被测的太阳电池200表面。
[0039]测试模块40设置于试验箱10的外部，其与位于测试空间11内的太阳电池200进行电性连接，在具有一定光谱辐照度的太阳模拟光源照射到太阳电池200表面时，可以提取太阳电池200的电流
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电压特性曲线。
[0040]测试模块40可以采用数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池可靠性测试系统，其特征在于，包括：试验箱，形成有一测试空间，所述测试空间内的温度和/或湿度可调；支撑台，设置于所述测试空间内，并提供一被测太阳电池的支撑面；模拟光源，设置于所述试验箱内，所述模拟光源的光线方向面向所述支撑面；测试模块，用以获取被测太阳电池的电压和/或电流信息。2.如权利要求1所述的太阳电池可靠性测试系统，其特征在于，所述模拟光源设置于所述测试空间的顶部。3.如权利要求1所述的太阳电池可靠性测试系统，其特征在于，所述模拟光源采用卤素灯、荧光灯、日光灯或LED灯。4.如权利要求3所述的太阳电池可靠性测试系统，其特征在于，所述模拟光源采用卤素灯，该卤素灯的辐射光谱覆盖范围在350nm
‑
2500nm，流明为38000lux
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40000lux。5.如权利要求1所述的太阳电池可靠性测试系统，其特征在于，所述试验箱上设置有导线，所述导线的一端延伸于所述测试空间内，另一端与所述的测试模块连接。6.如权利要求1所述的太阳电池可靠性测试系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓旭，陆书龙，龙军华，孙强健，王霞，陈志韬，于梦璐，罗骁龙，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：