[发明专利]干型高电位测试器以及太阳模拟工具

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及用于对生产线中的光伏器件进行测试和合格性鉴定的装置和工艺。

背景技术

光伏(PV)器件或太阳能电池是将太阳光转换成直流(DC)电功率的器件。典型的薄膜PV器件或薄膜太阳能电池具有一个或多个p-i-n结。每个p-i-n结都包括p型层、本征型层、和n型层。当将太阳能电池的p-i-n结暴露于太阳光(由源于光子的能量构成)时，太阳光通过PV效应而转换成电力。太阳能电池可被拼成更大的太阳能阵列。这种太阳能阵列是通过利用专门框架和连接器将多个太阳能电池连接并结合到面板中来创建的。

通常，薄膜太阳能电池包括主动区域或光电转换单元，以及被设置为前电极和/或背电极的透明导电氧化物(TCO)膜。光电转换单元包括p型硅层、n型硅层和夹在p型和n型硅层之间的本征型(i型)硅层。包括微晶硅膜(μc-Si)、非晶硅膜(a-Si)、多晶硅膜(poly-Si)等的多种硅膜可被用于形成光电转换单元的p型、n型和/或i型层。背侧电极可包含一个或多个导电层。

随着传统能源价格的上涨，需要一种使用低成本的太阳能电池器件产生电力的低成本方式。常规的太阳能电池制造工艺劳动强度高，且具有很多会影响生产线产量、太阳能电池成本以及器件产率的干扰因素。典型的太阳能电池合格性鉴定和测试装置使用了被配置为用于将基板暴露于光束的灯、以及检测所产生电流的探针。所述灯被放置在基板上方，且被配置为将光束向下照向水平放置的基板。而且，还将电压传送到基板的边缘区域，以通过手工地将导电引线从电源连接至基板边缘区域来测试击穿电压。随着对于使用不断增大的基板和不断升高的制造产量的需求持续增长，由于维护、拥有成本和产量问题，制造工厂中的此类测试和合格性鉴定硬件所需要的占地面积、时间和劳动量都成为了问题。

因此，需要一种在高容量制造工厂中使用的小型的、容易维护的单元中提供自动测试的用于光伏基板的自动测试装置。

发明内容

在此描述的实施例提供了用于光伏基板的测试装置，其包括具有形状被设置为与基板边缘区域相匹配的多个节段的框架，被耦合到每一节段的致动器，被设置成与嵌入到基板中的电连接器接触的电源，和耦合到每一节段的电传感器。

其他实施例提供了太阳模拟模块，包括太阳光谱源，面向太阳光谱源的基板支架，被定位成与基板支架上的基板电接触的探针，和包括安装在致动器上的多个接触节段的高电位测试框架，所述致动器被配置为缩进和伸展所述接触节段的致动器。

其他实施例提供了处理光伏基板的方法，包括将基板放置在可移动的基板支架上，将多个导电节段致动为与基板的边缘区域接触，通过致动基板支架将放置在基板支架上的基板移动到测试位置，通过嵌入到基板中的触点将电压施加到基板上，和将基板暴露于太阳光谱辐射。

附图说明

因此，为了可获得详细理解本发明上述特征的方式，简要概述如上的本发明的更特定的描述可藉由参考实施例而获得，一些实施例于附图中示出。但是应注意，由于本发明允许其他等效实施例，因此附图仅仅示出了本发明的典型实施例且因此不认为其限制本发明的范围。

图1是根据一个实施例的太阳模拟模块的示意性截面图。

图2是根据另一实施例的基板支架的前视图。

图3A是根据另一实施例的太阳模拟模块的一部分的细节图。

图3B是根据另一实施例的测试装置的细节图。

图4是概述根据另一实施例的方法的流程图。

为了便于理解，在可能的地方使用了相同的参考数字来表示与图中共用的相同元件。可预期在一个实施例中公开的元件便利地用在其他实施例中而不需特定描述。

具体实施方式

本发明的实施例一般提供用于处理光伏基板的方法和装置。一组实施例提供了用于光伏基板(比如太阳能面板)的测试装置，包括具有多个节段的框架，耦合到每个节段的致动器，被定位成接触嵌入到基板中的电连接器的电源，和耦合到每个节段的电传感器。所述节段的形状一般被设置为与基板的边缘区域的形状相匹配，并提供与基板边缘的电接触。在一个实施例中，每个节段都借助于面向边缘的表面以接触基板边缘。在一些实施例中，还可以提供背面接触表面来改善基板的边缘区域处的电接触。还可提供顺从性部件(compliant member)，用于或者沿着面向边缘的表面、或者沿着边缘和背面接触表面两者，来作为每个节段的衬垫。所述致动器一般被配置为沿着至少两个正交的方向移动这些节段，以便可以将这些节段从基板装载位置移到处理位置，比如测试位置。