[发明专利]太阳能电池板的测试方法及测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及将光能转换为电能的太阳能电池板领域，尤其涉及一种太阳能电池板的测试方法和测试装置，以测试出太阳能电池板的特定区域的功率转换效率（power conversion efficiency，PCE）并检测出太阳能电池板的缺陷。

背景技术

随着光电产业逐步在清洁能源上扮演重要角色，太阳能电池制造商正努力提高产品产量的同时降低制造成本。然而，一些缺陷如裂痕、短路、低PCE等会在太阳能电池的制造过程中产生，往往这些缺陷难以简单地以肉眼被发现。因此，在太阳能电池组装成太阳能电池板之前进行检测和测试显得十分重要和必不可少。

对于晶体硅（crystalline silicon，C-Si）太阳能电池板，其通过组装多块串联起来的太阳能电池部分而成，每一太阳能电池部分在组装前都会被检测和按照性能的不同而分成不同等级。一般地，太阳能电池的裂痕和短路缺陷的传统检测方法包括光致发光（photoluminescence，PL）检测和电致发光（electroluminescence，EL）检测。PL检测通过采集太阳能电池的荧光信号并采用电荷耦合装置（charge-coupled device，CCD）依照光致发电原理成像，继而通过图像分析而检测缺陷，如裂痕、杂质或短路等，进而判断太阳能电池的质量和性能。而对于EL检测，其通过在太阳能电池的两输入端输入电压，从而产生电场，继而由该电场激发的电子撞击荧光中心从而使其发光，进而，太阳能电池的红外图像由高分辨率的CCD相机捕获，从而检测太阳能电池的缺陷。

然而，小规模的PL和EL检测对于以巨型板形式制造的薄膜型太阳能电池板如CIGS、CdTe、a-Si而言并不实际。而若不进行在线检测和缺陷检测，大型集成的太阳能电池板的均匀性和缺陷等级则各不相同，这将影响太阳能电池板的质量和性能，从而影响产品产量。

因此，急需提供一种太阳能电池板的测试方法和测试装置，以高效、精确地检测缺陷，从而可修正缺陷并将缺陷反馈到制造工序中以改良制造工序。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种太阳能电池板的测试方法，其能高效、精确地测试太阳能电池板的缺陷，从而可修正该缺陷，并将缺陷反馈到制造工序以改良制造工序。

本发明的另一目的在于提供一种太阳能电池板的测试装置，其能高效、精确地测试太阳能电池板的缺陷，从而可修正该缺陷，并将缺陷反馈到制造工序以改良制造工序。

为实现上述目的，本发明的一种太阳能电池板的测试方法，包括以下步骤：（1）向太阳能电池板的表面照射具有稳定照明的背景光，以引入一稳定信号至其电输出；（2）向所述太阳能电池板的特定区域照射调制光，以引入一调制信号至所述特定区域的电输出；以及（3）分析所述太阳能电池板的电输出以获得所述特定区域的电气特性。

作为一个优选实施例，所述步骤（3）还包括以下步骤：（3a）限定工作条件以获得所述太阳能电池板相应于所述背景光输出的最大额定功率；（3b）解调所述调制信号；（3c）计算所述调制光照射的所述特定区域的功率转换效率；以及（3d）绘制所述功率转换效率的特性图。

较佳地，所述步骤（3a）包括向所述太阳能电池板连接电负荷以获得所述最大额定功率。

较佳地，所述步骤（3）还包括放大所述调制信号。

较佳地，所述调制光的强度在时间上的变化为简单波形或数字形式，以使得更多可选择的方法能应用于太阳能电池板的电输出的信号检测。

作为另一实施例，该测试方法还包括控制所述调制光照射在所述太阳能电池板的不同区域，以扫描所述太阳能电池板。

较佳地，所述调制光由与一调制控制器相连的至少一个光源单元提供，以使由所述太阳能电池板出来的独立调制信号的电输出能被单独检测。

较佳地，所述背景光的强度大小适于模拟所述太阳能电池板在正常工作时的发光，所述调制光的强度大小适于可被电子器件检测或解调。

作为又一实施例，该测试方法还包括通过物理或化学方法修正从检测所述调制信号而得出的缺陷。

相应地，本发明的一种太阳能电池板的测试装置，包括：第一光源，用以向太阳能电池板的表面照射具有稳定照明的背景光，以引入一稳定信号至其电输出；第二光源，用以向所述太阳能电池板的特定区域照射调制光，以引入一调制信号至所述特定区域的电输出；以及分析模块，用以分析所述太阳能电池板的电输出以获得所述特定区域的电气特性。