[實用新型]一種聚光光伏電池的測試裝置

有效

• 申請號: 201721358740.8
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN207720094U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 呂輝;陳小威;廖軍;陳本源;成純富;呂清花
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;H05K7/20
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 王冬冬

本實用新型公開了一種聚光光伏電池的測試裝置包括聚光太陽模擬器，太陽能電池，電池夾具，數字源表，RTD溫度傳感器，NI數據采集和儀器控制單元；所述的電池夾具固定太陽能電池；聚光太陽模擬器為太陽能電池提供光源；所述的數字源表、RTD溫度傳感器分別與太陽能電池和NI數據采集和儀器控制單元連接；所述的數字源表掃描測量太陽能電池的I?V曲線，所述的RTD溫度傳感器測量電池表面溫度；本裝置實時采集電池上的測量結果，得到掃描的I?V曲線，并測量相應的開路電壓、短路電流、最大功率電、填充因子、轉換效率等一系列電池參數。

技術領域

本實用新型涉及一種能源設備中的檢測裝置，尤其涉及一種用于聚光光伏電池性能的測試裝置。

背景技術

隨著新世紀能源需求與地球環境之間矛盾的加劇，可再生清潔能源的開發與利用受到人們的普遍關注。太陽能被認為是替代化石能源的最佳綠色能源。太陽能光伏發電利用半導體材料的光生伏特效應將太陽能直接轉換為電能，是直接利用太陽能的最佳途徑。過去的十多年見證了光伏行業的飛速發展。

聚光光伏發電是新一代的光伏發電技術。與基于硅體系電池的光伏系統相比，聚光光伏系統采用三五族半導體化合物多結太陽能電池為光電轉換元件，具有目前太陽能電池轉化的最高效率(可達到46％)，約為一般晶硅電池效率(實驗室最高24.7％)的兩倍；通過聚光技術提升光能量的密度，也大大節省了電池材料的使用面積。隨著多結電池效率的逐步提升和跟蹤追日控制系統的成熟，聚光光伏發電有望成為有突破性的太陽能高效利用范式。

太陽能光伏發電的核心是太陽能電池。太陽能電池的工作性能通過一系列參數來衡量，包括開路電壓、短路電流、最大功率點、填充因子、轉換效率等。測量太陽能電池的基本參數，無論是對于現有的晶硅材料體系電池的生產，還是新型電池材料和結構的研究，都是最基礎步驟和最根本的評價指標，具有重要意義。

測試技術與光伏事業是同步發展的。由于生產出來的太陽能電池性能不盡相同，必須通過性能測試對其進行分類，已提高電池利用率。因此，高質量的太陽電池測試系統是生產線上必不可少的重要設備。

對于一般硅基或薄膜太陽能電池的指標檢測，人們已經投入了不少精力研發相關的自動測試系統，也有相當成熟的產品應用與工業生產和科學研究。但是，對于聚光條件下的電池性能檢測裝置，卻未見報導。而對于新一代的高效半導體化合物多結太陽能電池，它們的特性非常適合于聚光條件工作，效率可望超過 50％并成為太陽能高效利用的主流。因此，發展適用于聚光光伏電池的測試裝置，對于聚光光伏電池的研究和應用都非常有重要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種結構合理、易于操作、通過高倍聚光太陽模擬器條件下，聚光太陽電池的IV曲線分析，顯示太陽能電池各種參數的裝置。

本實用新型的技術方案是：一種聚光光伏電池的測試裝置，包括聚光太陽模擬器，太陽能電池，電池夾具，數字源表，RTD溫度傳感器，NI數據采集和儀器控制單元；所述的電池夾具固定太陽能電池；聚光太陽模擬器為太陽能電池提供光源；所述的數字源表、RTD溫度傳感器分別與太陽能電池和NI數據采集和儀器控制單元連接；所述的數字源表掃描測量太陽能電池的I-V曲線，所述的 RTD溫度傳感器測量電池表面溫度；

進一步的，所述的聚光太陽模擬器為FSSC-4000型聚光太陽模擬器，聚光倍數在225-4000之間調節，分成50個臺階。

進一步的，所述的RTD溫度傳感器RTD溫度傳感器的型號為NI TB-4357，所述的NITB-4353是前置式恒溫接線盒適合NI PXIe-4353熱電偶輸入模塊，通過提供螺栓端子連接，接線盒自動檢測或熱插拔，在帶電狀態下將其連接或斷開，并且具有20通道同時采集數據。

進一步的，所述的數字源表型號為IT-8510。