太陽能電池高性能測試夾具
OAI 提供各類真空測試夾具，用于精準(zhǔn)測量太陽能電池的 IV 曲線。這些測試夾具主要有以下幾種關(guān)鍵配置：
帶顯微操作器的標(biāo)準(zhǔn)測試夾具
多匯流條測試夾具：可適配 2 至 12 條匯流條
雙面測試夾具 —— 兩種方案
無匯流條測試夾具
具備多路復(fù)用功能的硅切片電池測試夾具
高性能測試夾具可對尺寸從 2 英寸 ×2 英寸到 12 英寸 ×12 英寸的太陽能電池進(jìn)行測試。切片電池夾具可測量 156 毫米 ×31.2 毫米、156 毫米 ×39 毫米以及其他尺寸的硅太陽能電池。
OAI 的測試夾具還提供珀?duì)柼?/ 空氣冷卻系統(tǒng)升級選項(xiàng)，能夠?qū)⒖ūP溫度控制在 10°C 至 70°C 之間，額外選項(xiàng)可將溫度控制范圍擴(kuò)展至 150°C。這些定制化夾具可進(jìn)一步優(yōu)化，用于測量單晶硅、多晶硅、多匯流條硅基、雙面、無匯流條、硅切片電池、砷化鎵（GaAs）、碲化鎘（CdTe）、非晶硅（a-Si:H）、有機(jī)太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池以及其他各類薄膜太陽能電池。
測試夾具設(shè)計(jì)（包括匯流條、探針和測試臺）能實(shí)現(xiàn)良好接觸，且接觸電阻極小。將 OAI 的 I-V Rider 軟件、測試夾具與太陽能模擬器相結(jié)合，可構(gòu)成一個(gè)能提供 I-V 測量的系統(tǒng)。
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可測試尺寸范圍為小尺寸至 300 毫米 ×300 毫米的太陽能電池
測量快速可靠，接觸電阻極小
可測量多達(dá) 12 條匯流條的硅基太陽能電池
無匯流條遮擋問題
可集成 10°C–150°C 珀?duì)柼麥囟瓤刂茒A具
具備兩種系統(tǒng)配置，用于測量雙面太陽能電池
配有專門的測試夾具，用于測量無匯流條硅基太陽能電池
采用設(shè)計(jì)，用于測量硅切片電池
可與 OAI 的 IV 優(yōu)化軟件及太陽能模擬器集成
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標(biāo)準(zhǔn)真空測試夾具可定制多種尺寸，從 2 平方英寸到 12 平方英寸不等，并配備兩個(gè)或更多顯微操作器及探針臺。真空吸盤由鋁板或銅板制成，還可進(jìn)行黑色陽極氧化處理，以與太陽能電池的活性層和背面觸點(diǎn)隔離。
該測試夾具配有標(biāo)準(zhǔn)或定制設(shè)計(jì)的隔離式電壓和電流引腳，其位置根據(jù)所需的電池結(jié)構(gòu)而定。這使得它能夠?qū)煞N類型的太陽能電池進(jìn)行 IV 測量：一種是所有觸點(diǎn)均朝向吸盤的電池，另一種是上下兩面均有觸點(diǎn)的電池。當(dāng)與源表連接時(shí)，該測試夾具支持四探針 IV 測量，可實(shí)現(xiàn)高精度測量。此外，這些測試夾具上還安裝了輻照度監(jiān)測太陽能電池。
測試夾具還可升級配備珀?duì)柼?/ 空氣冷卻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn) 5°C–150°C 的溫度控制，精度達(dá) ±0.5°C。該系統(tǒng)的工作電壓為 110VAC-220VAC，頻率為 50–60Hz。
多匯流條測試夾具采用氣動(dòng)控制，可手動(dòng)裝載 156mm×156mm 的硅太陽能電池，并可升級珀?duì)柼麥乜叵到y(tǒng)。其標(biāo)準(zhǔn)配置為三條匯流條，真空吸盤由鋁或銅背板制成，配備真空泵以固定樣品。背板設(shè)有多個(gè)隔離式電壓引腳觸點(diǎn)，自身可用于電流感應(yīng)。接觸引腳采用彈簧加載設(shè)計(jì)，有扁平或花型兩種選擇。
匯流條采用 0.787mm 至 1.2mm 厚的 PCB 板制成，設(shè)計(jì)有 15 對隔離式電壓和電流探針引腳對。兩對引腳間的距離經(jīng)過優(yōu)化，以盡量減少電壓降。此外，對于 5 條及以上的多匯流條電池，還可結(jié)合使用顯微操作器來精確采集短路電流（Isc）。該系統(tǒng)可集成 0.787mm 厚的薄型匯流條，最多支持 12 條匯流條，對硅太陽能電池造成的陰影效應(yīng)極小。如右圖所示，陰影問題可通過在 IV Rider 軟件中添加校正因子并先用顯微操作器測量 Isc 來解決。
該測試夾具同樣可升級珀?duì)柼?/ 空氣冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 5°C–150°C 的溫度控制，精度 ±0.5°C，工作電壓 110VAC–220VAC，頻率 50–60Hz。
OAI 提供*的方案和系統(tǒng)配置，用于測量雙面太陽能電池，具體如下：
方案一 ：采用特殊測試夾具，配備經(jīng)黑色硬質(zhì)陽極氧化處理的 156mm×156mm 真空板，其頂面為非導(dǎo)電板。該測試夾具設(shè)有可容納最多 12 條匯流條的槽位，配備 15 組 3 針式源 - 感測引腳，且這些隔離式源 - 感測引腳采用彈簧加載設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)與雙面太陽能電池匯流條的頂面接觸，測試夾具還集成了氣動(dòng)控制的手動(dòng)裝載式多匯流條框架。
方案二 ：該夾具通過一個(gè)測試臺從頂面和底面進(jìn)行測試，測試臺上安裝有兩臺太陽能模擬器，光束分別垂直向下和向上照射。測試流程遵循 IEC 60904-1-2 標(biāo)準(zhǔn)。此系統(tǒng)配備非反射測試夾具，其特殊的導(dǎo)線觸點(diǎn)可與雙面電池的匯流條接觸并實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電。頂面模擬器的輻照度最高可達(dá) 1.2 倍太陽輻照度，底面模擬器的輻照度可調(diào)節(jié)至最高 0.25 倍太陽輻照度。
這款 156mm×156mm 的真空測試夾具采用氣動(dòng)控制，支持手動(dòng)裝載樣品，其配置可精準(zhǔn)測量單面帶柵、雙面帶柵以及 n/p 型無匯流條太陽能電池的 I-V 特性。如右圖所示，頂部氣動(dòng)框架包含約 30 根直徑約 250 微米的導(dǎo)線，導(dǎo)線與電池的間距優(yōu)化至約 5 毫米，以最大限度減少電阻損耗。這些導(dǎo)線用于在電池頂面實(shí)現(xiàn)交替的電流和電壓連接。
無匯流條太陽能電池放置在真空夾具板上，夾具板采用鋁、鎳或銅鍍層材質(zhì)，并設(shè)有真空孔以固定電池。測試夾具包含約 30 塊隔離式真空板，每塊板的表面經(jīng)拋光處理呈凸面狀，且與頂部柵線呈垂直分布。這些電隔離的真空板之間同樣保持約 5 毫米的間距，用于在電池底面實(shí)現(xiàn)交替的電流和電壓連接。太陽能電池的光照從測試夾具的頂部柵線一側(cè)入射。真空測試夾具的凸面設(shè)計(jì)能確保頂部柵線與電池之間接觸良好且牢固，并提供適當(dāng)?shù)膹埩Α?/div>
該測試夾具可升級配備珀?duì)柼?/ 空氣冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 5°C–150°C 的溫度控制，精度達(dá) ±0.5°C，工作電壓為 110VAC–220VAC，頻率 50–60Hz。
這款 156mm×156mm 的測試夾具具有功能，可同時(shí)測量 4 至 5 片硅切片電池（每片尺寸為 156mm×31.2mm、156mm×39mm 或其他定制尺寸）。
該系統(tǒng)配備真空吸盤，吸盤由鋁或銅真空板制成，可固定 4 至 5 片硅切片電池。每片切片電池下方的背板均設(shè)有多個(gè)隔離式電壓引腳觸點(diǎn)，真空板本身可用于電流感應(yīng)。接觸引腳采用彈簧加載設(shè)計(jì)，有扁平或花型兩種選擇。
系統(tǒng)還配備氣動(dòng)控制的手動(dòng)裝載式 4–5 條匯流條，用于與每片切片電池的頂面接觸，且每條匯流條相互隔離。
此外，系統(tǒng)包含 4–5 個(gè) 3A 規(guī)格的源表（SMU）和一個(gè) 5 通道多路復(fù)用器，結(jié)合 I-V 軟件，可在單次曝光（<150 毫秒）內(nèi)同時(shí)完成 4–5 片硅切片電池的測量。
該測試夾具可升級配備珀?duì)柼?/ 空氣冷卻系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) 5°C–150°C 的溫度控制，精度達(dá) ±0.5°C，工作電壓為 110VAC–220VAC，頻率 50–60Hz。
按照美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的建議，對 IV 測試數(shù)據(jù)的數(shù)值計(jì)算和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
支持以優(yōu)化的電壓掃描速率進(jìn)行 IV 測試，以最大限度降低太陽能電池的電容響應(yīng)。
可在正向（從短路電流 Isc 到開路電壓 Voc）和反向（從開路電壓 Voc 到短路電流 Isc）兩種偏置方向上進(jìn)行掃描，從而確定優(yōu)化的測試條件。
能夠測量接觸電阻值，并從 IV 曲線中得出短路電流（Isc）、開路電壓（Voc）、填充因子（FF）、串聯(lián)電阻（Rs）、并聯(lián)電阻（Rsh）、最大電流（Imax）、最大電壓（Vmax）、最大功率（Pmax）和效率等參數(shù)。
具備多路復(fù)用功能，可在單次曝光下對多個(gè)電池進(jìn)行連續(xù)的 I-V 測量。
借助 IV 曲線歸一化功能及軟件升級，該軟件能收集相對于標(biāo)準(zhǔn)測試條件（STC）下輻照度和溫度偏差的參考比值，并生成精確的歸一化 IV 曲線。
OAI 優(yōu)化型 IV 軟件包包含軟件、計(jì)算機(jī)、顯示器、輻照度監(jiān)測套件、電纜及連接器。
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