太阳能电池-测试工艺作业指导书

1 测试工艺操作规程2 序言为更好地保证测试设备的生产正常进行，稳定生产工艺，提高测试工序产品质量，进一步保证电池产品性能，特制定本作业指导书，以使操作人员的工艺操作有章可循，规范统一，同时，为新员工的上岗培训提供教材参考。3 目录一、工艺目的二、适用范围三、设备及工具四、工艺描述1 、设备组成2、 工艺原理五、校正程序六、注意事项七、工艺安全4 测试工艺操作规程一、工艺目的绘制 I-V 曲线图，按照电学参数（效率、 FF、反向电流等） ，将电池归类分档。二、适用范围三公司 Beger 测试仪三、设备及工具Beger 测试仪，橡胶手套、口罩、标准电池片四、工艺描述1 、设备组成1、测试部分由操作面板、风扇、探针、参考电池、温度感应器、氙灯发生器、两组对准器2、分选部分由两组对准器（前、后） 、机械手 1-6 、四套红外传感器、电池分组仓组成2、工艺原理待测电池片在模拟太阳光源（氙灯）的照射下，通过改变负载电阻的阻值从而得到电池的开路电压、短路电流，然后通过计算得出电池填充因子、效率、并联电阻、串连电阻等参数。氙灯的光谱在太阳能范围内（ 300nm－ 1050nm）与太阳的光谱非常接近，因此选用氙灯作为模拟光源。由于半导体材料“硅”对温度的变化是非常敏感的，因此，在测试系统中有温度矫正电压系数、温度矫正电流系数。在测试系统中温度对电压的矫正系数为负值（ -0.0032 ） ，即温度越高电压越低，而温度对电流的矫正系数为正值（ 0.0002 ） 。这些值在教正标准的过程中是不允许修改的。五、校正程序1 、将标准电池放在传送带上，按开始键，标准片传到测试台上，注意探针要完全压在电池主栅线上，不能有偏差。2、测试一次后，按下停止键，改为手动模式。5 3 、在操作软件中选择“ settings ”→ “ operate mode ” → “ manager” ， 在这个模式下才能进行标准的校正。4 、在主界面中选择“ Measurement”→“ Edit monitor cells ”在 Edit monitor cells界面中 Name 栏里填写 default 或者 填写需要的名称。然后点击“ Edit ”按钮，进入“ monitor cell ”界面，注意这个界面内的任何参数都不允许改动，然后点击“ Calibrate ”按钮，进入“ Calibrate monitor cell ”界面，选择 Isc 选项，清除掉里面的数据，然后填写上标准电池标称的实际电流值，然后点击 OK按钮。5 、重复进行第 1、 2、 4 步，直到所测量的结果与标准电池上标称的值一致为止，其误差不应超过所要求的偏差即 Uoc 0.003V ， Isc 0.02A ， FF 1， Eff 0.2。6 、校正结束后改为自动模式，将至少 3 片标准片放到传送带上自动测量，观察在自动模式下标准片的电池效率及电学参数是否在误差允许的范围内。如果没有超出误差允许的范围即可正常生产，如果偏差过大，需要重新校正标准，重复步骤 1 → 6 。六、测试一致性在校准好的测试线上， 正常测试 10 片电池片并在测试后取出，使用电脑表格公式求出这 10片的平均电压、平均电流、平均填充值、平均转换效率并记录。将该批电池放到另一条已校准好的测试线再次测试，测试后将该批电池取出，同样利用电脑表格公式求出这 10 片的平均电压、平均电流、平均填充值、平均转换效率，并与第一条测试线测试值进行对比，如最终结果平均转换效率（ Eff ）偏差小于 0.05（ 组内偏差 0.05以内，组间偏差在 0.1以内 ） ，则这两条测试线可正常生产，否则需要用标准片再次校准，直至符合效率偏差不超过 0.05为止。其它测试线对比方法、标准同上。七、测试稳定性为保证电池测试仪的稳定性每次至少用 30 片电池连续在同一台测试仪上测试两次，按顺序逐片对比两次的电参数，并存储于电脑中，两次测试结果 Uoc、 Isc 、 FF、 Eff 的差值分别不得超过 0.003 、 0.02 、 1、 0.2，发现以上情况及时上报当班工艺技术员或质量负责人，每个班至少验证两次并存储数据。六、注意事项1 、在电脑界面显示的所有电池参数当中，只有开路电压、短路电流是实际测量得到的结果，其他值均为计算结果。6 3 、要注意光源的强度范围应该在 950W--1050W范围内，如果超出了这个范围应当立即停止测试并调整氙灯脉冲发生器的功率，使之在这个标准范围之内。4 、如果开路电压偏差较多，首先要检查探针是否直接压在电池的主栅线上，然后检查探针的压缩行程与最大可压缩量之比是否超过 50％，探针是否垂直压在电池主栅线上。5 、设备在正常运行的情况下是很稳定的，一般不需要校正，当标准校正好了以后一个月内是不需要重新校正标注的，但是每个班组在接班以后应当在线测试至少 3片标准片，对比所测量的参数与标准片标称值的偏差是否超出允许的范围，如果超出，首先检查原因，如光强、探针、参考片上有无灰尘等，如果设备没有问题应当立即重新校正标准，如果没有超出所允许的偏差，则正常生产。6 、如果设备出现故障而且没有检查出原因，应当停止测试，立即通知领班机技术员。7 、分档标准只有在工艺工程师在场并许可的情况下才可以修改，若有修改部分，一定要先试运行少量电池检查设置的参数是否正确，以避免分档有误。8 、二级标准片正常情况下的使用次数为 30-50 次。在规定使用次数内、电池测试仪正常工作以及标准片电压和电流值都在规定误差范围内的情况下，如果标准片的 FF 值相比标准数据下降 1.5 个百分点或者转换效率相比标准数据下降 0.2 个百分点，此时应该更换新的标准片。9 、测试设备要保证在 25 3℃范围内运行。七、工艺安全1、测试过程中，操作人员不可从氙灯罩下部向上直视，以免刺伤眼睛及对人体更严重的损害2、操作人员拿取电池应佩带橡胶手套，以免沾污电池3、操作人员应将分选仓内的电池准确的放到指定的泡沫盒内4、机器中设定的工艺参数及其他正常运行参数未经工程师同意不得修改5、经常擦拭测试部分的参考电池，以免脏污的电池造成错误的测试结果6、操作人员应注意观察机器的正常、异常运行状态，以在出现故障时能尽快查找原因