[发明专利]电池组件透光层透射率的模拟测试装置及其测试方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及太阳能电池组件的测试技术，尤其涉及太阳能电池组件成型后透光层的透射率测试技术。

【背景技术】

晶体硅太阳能电池组件是目前全球市场上最主流的太阳能电池组件产品。其市场占有率在70％以上，并且其产能仍在迅速的增长。国内制造晶体硅太阳能组件技术已较为成熟，并具有上游材料充足，人力成本低廉等优势，因此国内的晶体硅太阳能组件制造业发展壮大及其迅速。2009年的全球生产的太阳能组件中，中国企业生产的组件占据了约40％的份额。2009全球十大组件生产厂商中的中国厂商有四个。

晶体硅太阳能组件通常由透光玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA及TPT组成，这几种材料依次从上向下排序层叠，然后经过层压、高温固化及冷却工艺形成太阳能组件的层压件，最后再在其四周安装铝边框以提高其坚固程度并使其易于安装，最后将导线引出，即完成了太阳能组件的制作。其中，透光玻璃和EVA就是太阳能电池组件的表面透光材料。

在太阳能电池组件的生产过程中，透光玻璃及EVA的透射率直接影响到电池组件的转换效率。太阳能电池组件在使用过程中，太阳光直接照射在透光玻璃的表面，经过由透光玻璃和EVA复合成的透光层透射后到达太阳能电池片的表面，由太阳能电池片完成光电转换的过程，然后再通过导线将产生的电能导出。透光玻璃和EVA的透射率越高，则就有更多的光能到达太阳能电池表面，从而使得整块组件具有更高的光电转换效率。因此，在太阳能电池生产过程中必须对每一批透光玻璃和EVA的透射率进行测试，以保证太阳能电池组件的光电转换效率。

目前，在太阳能电池生产行业中，测试透光玻璃和EVA的透射率方法是分别测试两种材料在使用前的透射率，但这种测试方法存在如下缺陷：

第一，在分别测试透光玻璃和EVA透射率的过程中，这两种材料的光学介质均为空气，而太阳能电池组件成型后，透光玻璃的光学介质为一面空气，另一面是EVA；而EVA的光学介质为一面玻璃，另一面是晶体硅太阳能电池片，不同的光学介质其折射率不同，导致光线在不同介质之间的传输路径不同，现有的测试方法与实际应用的不符，必然会造成测试结果的不准确。

第二，太阳能电池的透光材料层存在光透射的微结构，在电池层压件制作中，EVA需要经过加热熔化，使之与透光玻璃表面完全贴合，其接触面也会产生微结构，这种微结构对光线的透射会产生影响，而现有的测试方法是分别测试出透光玻璃和EVA的透射率，并未考虑这一因素。

第三，EVA在太阳能电池组件的制作工艺中会脱水，改变其分子内部成分及结构，从而会改变它的光学性质，采用传统方法只能测试未经过该过程处理的EVA的透射率，并不能得到该材料对于电池组件光学性能影响的准确结果。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种电池组件透光层透射率的模拟测试装置及其测试方法，通过这一装置和测试方法可以更真实地测试电池组件成型后的透光玻璃与EVA复合层的透射率，能准确地模拟太阳能组件透光材料在300-1200nm波长范围内对组件光透射率的影响。

本发明采用如下技术方案：

所述电池组件透光层透射率的模拟测试装置，包括白光光源、单色光分光系统、准直器、反射镜、样品台、接线柱、微信号处理系统及终端信息处理系统，单色光分光系统、准直器、反射镜、样品台和接线柱都置于暗箱中，且准直器对准单色光分光系统的出射狭缝，反射镜设置在准直器和样品台之间，接线柱位于样品台旁，接线柱与微信号处理系统电连接，单色光分光系统与终端信息处理系统电连接，微信号处理系统与终端信息处理系统电连接。

电池组件透光层透射率的模拟测试方法如下：

第一步，准备基准光电探测器a和待测光电探测器b，它们都是对300-1200nm波长均有具特征性的光电响应的探测器，基准光电探测器a和待测光电探测器b都具有电极及导线，可以将其使用光能转换而成的电信号引出；

第二步，对电池组件透光材料透射率的模拟测试装置进行调试，准备稳定的白光光源，利用汞灯光谱的特征谱线校准单色光分光系统，首先校准0级，其次校准1级：可任选一条汞的特征谱线校准；调节白光光源使其射出平行光，进入单色光分光系统，经过分光后，特定波长的单色光由单色光分光系统的出射狭缝射出，光线经过准直器准直后，经过反射镜改变角度，照射在样品台上，调试好后待用；