一种用于叠层太阳能电池的光浴系统的制作方法

本发明涉及叠层太阳能电池测试分选，具体而言，涉及一种用于叠层太阳能电池的光浴系统。

背景技术：

1、随着太阳能电池技术的持续发展，叠层太阳能电池已逐渐成为主流。叠层太阳能电池是由多个太阳能电池单元叠加而成的一种太阳能电池。它的结构与传统的太阳能电池不同，传统的太阳能电池只有一个电池单元，而叠层太阳能电池则是由多个电池单元叠加串联而成的。这种结构的设计使得叠层太阳能电池的转化效率更高，同时也更加稳定。

2、在电池片生产过程中，需要对电池片的外观、效率等级进行测试分选，筛选出合格的电池片。目前市面上的电池片测试分选系统均为晶硅电池片而设计，并不能满足叠层电池的测试需求。

3、传统晶硅电池和组件生产过程中经常使用太阳光瞬态模拟器和快速扫描式电子负载在标准测试环境(25℃，1000w/m2，am 1.5)来获得iv曲线，整段iv曲线扫描时间不超过100ms。而钙钛矿太阳能电池由于其晶体结构内部的本征自由移动离子，会在不同的器件电压下重新排布，每改变一次工作电压，钙钛矿电池的工作电流往往需要在新的电压和恒定光照条件下长时间(>10s)来达到稳定状态，在自由离子未重新排布达到稳定状态前，iv测试结果受因自由离子移动造成的内建电场影响，瞬态测试iv曲线因此出现严重的迟滞效应和结果的不准确，难以达到测试要求。

4、因此，要实现钙钛矿晶硅叠层电池准确测试，需要提前对钙钛矿电池层进行光浴；为满足叠层电池测试分选的需求，以及针对叠层电池特点，急需设计一种叠层电池光浴系统以及通过该光浴系统生成的叠层电池测试分选系统，以满足叠层电池片的测试分选需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于叠层太阳能电池的光浴系统及其应用，以满足对于叠层电池片的测试需求和分选需求。

2、为了实现上述技术目的，本申请提供了一种用于叠层太阳能电池的光浴系统，光浴系统为具有一个入口和一个出口的封闭结构，用于控制电池片在舱室内进行流转，同时实现光浴和温控，包括：

3、电池片传输系统，用于将电池片往前传送，使电池片达到下一个工位；

4、温控系统，用于对电池片的温度进行控制，同时以氮气填充，使用干燥的氮气，以防止光浴过程中电池氧化；

5、led光浴光源，用于提供光源等级为bbb级，辐照强度0.2-3倍标准光强可调，光谱范围：350-1100nm，不均匀度为5％的光源，对处于工位上的电池片进行辐照。

6、优选地，温控系统包括循环风冷系统、温度控制器、氮气浓度控制器、氮气仓、氮气传感器和除湿系统，用于通过循环风冷系统和温度控制器，实现对电池片的温度控制，同时，通过在仓内均匀布置氮气浓检测传感器进行实时监测，以控制仓内的平均氮气浓度大于90％。

7、优选地，光浴系统，用于对电池片进行光浴操作，操作步骤如下：控制光浴光源辐照度调节到1倍标准光强，温度控制设置为25℃，电池片每3秒钟向前走一步，每张电池片在舱室内部流转53步，总共停留159秒，用于保证光浴效果。

8、本发明还公开了一种用于叠层太阳能电池的光浴系统的应用，通过光浴系统，与上料系统、aoi系统、iv测试系统、el测试系统和分拣系统，组成测试分选系统，用于对叠层电池进行自动分选测试。

9、优选地，测试分选系统由依次连接的上料系统、aoi系统、光浴系统、iv测试系统、el测试系统和分拣系统组成，其中，

10、上料系统，用于将料盒的电池片，通过上料机构，搬运到电池片传输轨道上面，在传输轨道上经过对正、对中后，传输致下一个工位；

11、aoi系统用于检测电池片正反面的外观缺陷、分选电池片正面的颜色等级；

12、光浴系统，用于激活叠层电池中的钙钛矿层，使整个叠层电池达到一个稳定状态，同时通过恒温系统保证电池温度恒定在25℃，满足iv测试的基本条件，保证测试数据的准确性；

13、iv测试系统，用于测试叠层电池功率、效率、电流和电压的电性能参数；

14、el测试系统，用于测试叠层电池的el图像，并通过双ccd相机实现不同层电池el图像的拍摄、缺陷识别与分类；

15、分拣系统，用于根据外观、iv测试和el测试结果，按照设定的分类标准进行分拣，将电池片分成128档。

16、优选地，测试分选系统的工位包括料盒工位、上料工位、对正工位、aoi检测工位、光浴工位、iv测试工位、el测试工位和分拣工位共91个工位，其中，料盒工位为2个，上料工位为2个，光浴工位为51个，分拣工位为32个。

17、优选地，测试分选系统的测试节拍为3秒每片，产能1200片每小时。

18、优选地，测试分选系统用于自动对叠层电池进行测试分选，包括以下步骤：

19、s1：人工料盒上料，通过人工将成盒的待测试电池片放到料盒轨道上，通过料盒轨道自动运送至自动平移上料工位，等待上料；

20、s2：自动平移上料，自动平移上料机构上有两个吸盘，机构左右移动，循环将两个料盒的电池片吸取到电池片传输轨道上；

21、s3：电池片规正，通过传输轨道将上料工位的电池片移动到对正工位，将电池片对正，用于对电池片进行定位；

22、s4：aoi视觉检测，通过传输轨道将对正工位的电池片移动到aoi工位，通过ccd相机拍摄电池片的正反面的图像，然后检测软件对电池片的正反面进行分析，并得到aoi检测的合格和不合格结论；

23、s5：光浴，通过传输轨道将aoi工位的电池片移动到光浴工位，每张电池片将在光浴移动53步，用于使每张电池片受到光浴足够的时间，同时通过温控系统控制电池片温度为25±2℃；

24、s6：iv测试，通过传输轨道将光浴工位的电池片移动到iv测试工位，探针自动下压到电池片，对电池片进行iv测试，得出iv曲线及电池片的效率；

25、s7：el测试，通过传输轨道将iv测试工位的电池片移动到el测试工位，探针自动下压到电池片，对电池片进行el测试，得出el测试图像，并通过软件分析得到el检测的合格和不合格的结论；

26、s8：自动分拣，通过传输轨道将el测试工位的电池片移动到分拣工位，根据aoi检测结果、iv测试结果和el测试结果进行分拣，将合格的电池片，根据aoi检测结果和iv测试结果进行排列，并进行分拣。

27、优选地，测试分选系统还用于对提取5*24＝120种组合的合格的电池片。

28、优选地，测试分选系统还用于根据aoi检测结果、iv测试结果和el测试结果，对不合格的电池片进行分拣。

29、本发明公开了以下技术效果：

30、本发明实现了对于叠层电池片的测试分选，满足了对于叠层电池片的测试与分选需求，填补了行业空白。

技术特征：

1.一种用于叠层太阳能电池的光浴系统，其特征在于，光浴系统为具有一个入口和一个出口的封闭结构，用于控制电池片在舱室内进行流转，同时实现光浴和温控，包括：

2.根据权利要求1所述一种用于叠层太阳能电池的光浴系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述一种用于叠层太阳能电池的光浴系统，其特征在于：

4.一种通过如权利要求1-3中任意一个权利要求所述的光浴系统的应用，其特征在于：

5.根据权利要求4所述光浴系统的应用，其特征在于：

6.根据权利要求5所述光浴系统的应用，其特征在于：

7.根据权利要求6所述光浴系统的应用，其特征在于：

8.根据权利要求7所述光浴系统的应用，其特征在于：

9.根据权利要求8所述光浴系统的应用，其特征在于：

10.根据权利要求9所述光浴系统的应用，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种用于叠层太阳能电池的光浴系统及其应用，属于叠层太阳能电池测试分选技术领域，光浴系统为具有一个入口和一个出口的封闭结构，用于控制电池片在舱室内进行流转，同时实现光浴和温控，包括：电池片传输系统，温控系统和LED光浴光源；用于将电池片往前传送，使电池片达到下一个工位；并对电池片的温度进行控制，同时以氮气填充，使用干燥的氮气，以防止光浴过程中电池氧化；并提供光源等级为BBB级，辐照强度0.2‑3倍标准光强可调，光谱范围：350‑1100nm，不均匀度为5％的光源，对处于工位上的电池片进行辐照；本发明实现了对于叠层电池片的测试分选，满足了对于叠层电池片的测试与分选需求，填补了行业空白。技术研发人员：袁五辉,刘侃,刘海波受保护的技术使用者：武汉爱疆科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25