[发明专利]一种可变温度且可调角度的光伏器件电流电压测试平台

说明书

本发明公开了一种面向光伏器件测试的可变温度且可调角度的电流电压测试平台。通过将一定尺寸的光伏器件放在本发明测试平台的凹槽内，光伏器件正极与测试正极线相连，光伏器件负极与测试负极线相连，将平台升至测试校准光强位置，然后按照光伏器件户外气象条件，设置平台不同的温度与不同的角度，使模拟光源入射线与光伏器件表面呈不同的夹角，待测试平台监控温度与光伏器件表面监控温度一致时，即可进行包括电流电压特性在内的光伏器件性能测试。本发明涉及的测试平台具有成本低廉，操作简单，温控与角度调整精度好，功能兼容等优点，特别适合于光伏器件的户外模拟测试，能够得到与光伏器件实际应用状况一致的测试结果，能够简化测试过程，可以满足多平台搭建和多种性能测试的要求。

技术领域

本发明属于光伏器件性能测试方面的应用，特别涉及一种能够模拟户外光伏器件实际使用状况的可变温度且可调角度的测试平台。

背景技术

温度对半导体器件性能影响非常巨大，具体表现为严重影响构成器件的基础---半导体材料的特性，比如对于半导体材料，在温度较低的情况下，载流子和迁移率随温度升高而升高，当温度升到室温附近时，晶格振动加剧，迁移率随温度升高而下降，当温度继续增加，本征激发成为主导，其电阻随温度增加急剧下降，这导致在对器件进行电流电压特性测试时，对温度的精确控制非常关键。实验室为确保测试环境的可重复性，往往采用测试房间温度恒定的方式进行测量，该方法可以精确测量某一室温点（比如22℃）光伏器件的电流电压特性，得到包括开路电压，短路电流，填充因子、转换效率在内的各项参数。随着目前光伏器件越来越多的应用在户外，对处于实际环境温度变化大的光伏器件，掌握其实时温度下的电流电压特性，进而得到其输出功率随环境温度的变化是非常重要的。因此现有通过测试房间恒温的方式已不能满足使用要求，需要加以改进以适应新的需要，而在模拟测试较高温度下的太阳电池电流电压特性，通过设置实验室环境温度来达到要求显然是既不经济也不安全的一个做法，并且在较高温度下，测试系统内部元器件将可能失效，产生安全隐患。另外由于光伏器件户外使用时，其表面与太阳光不一定总是垂直，不同纬度的地区差别很大。鉴于以上情况，从节能减排和安全可控的目的出发，也为了更好的反映光伏器件的户外使用特性，本申请发明提出了一种可变温的、可调角度的光伏器件电流电压测试平台，拟直接从放置光伏器件的平台着手，发明一种新装置，通过精确控制温度，精确调整平台倾角，实现不同温度、不同光照角度下的光伏器件电流电压特性的测试。

发明内容

本发明关于可变温且可调角度的光伏器件电流电压测试平台设计如图1和图2所示，其具体要点如下：

1. 如图1所示的平台，加热源可以是电阻加热，也可以是灯管加热，采用智能控温器调节控制升温，精确的控制升温曲线，并能在所需要的温度点稳定，温度变化范围<0.1℃；

2. 如图1所示的平台，通过半导体制冷技术降温，采用智能控温器调节控制降温，精确的控制降温曲线，并能在所需要的温度点稳定，温度控制精度＜0.1℃；

3. 如图1所示的平台，可以调节不同的倾斜角度0～±90^o，角度调节精度＜0.1 ^o，平台形成与水平面不同的夹角，保证入射光以不同的照射角作用在光伏器件表面；

4. 如图1所示的平台，可以根据需求进行精确的升降控制，升降精度＜0.5mm；

5. 如图1所示的平台，中间有放置光伏器件的凹槽，凹槽如图2所示，同时可以按照不同光伏器件的尺寸将平台及凹槽的尺寸加以改变；

6. 如图1所示的平台，为确保温度测量和测试的精确可靠，在光伏器件表面引入了监控测温热偶；

7. 如图1所示的平台，专门设计了弹簧式的电极线连接的方式，确保实验操作的可靠性和安全性。

与现有光伏器件电流电压特性测试系统相比，本发明具有以下特点：

1．平台具有变温功能，可以满足多温度点测试的要求；