一種遮光面積精確可控的太陽電池測試遮光板的制作方法

本發明屬于太陽電池測試元器件領域，尤其涉及一種遮光面積精確可控的太陽電池測試遮光板。

背景技術：

隨著世界經濟的飛速發展，人類對于能源的需求日益劇增，人類面臨著一場巨大的能源危機。太陽能便成為人們尋求新能源的不二選擇。太陽能除了取之不盡，用之不竭的超強續航能力之外，相比較傳統的能源更清潔環保。近年來，利用太陽能的研究在世界范圍競相蓬勃發展。太陽能電池能夠將太陽能直接轉化成電能，常見的太陽能電池有硅基太陽電池、硒化鎘太陽電池、染料敏化太陽電池、鈣鈦礦太陽電池等。

太陽電池光伏測試（也稱為IV測試）是一個衡量電池品質的一個重要測試方法，能夠得到開路電壓、短路電流、填充因子和轉化效率參數。測試一般在標準光源下：光譜要達到AM1.5，而光強要達到1000 W/m²和溫度25℃。但是實際測試中，由于存在樣品雜光散射的問題導致樣品處光的強度并不是1000 W/m²。這個問題在透明基底的染料敏化太陽電池和鈣鈦礦太陽電池等電池中更加明顯。這是因為這些電池都是透明玻璃制成，光線很容易從兩個極板發生反射和折射，導致光強比標準光強偏離，最終導致路電壓、短路電流、填充因子和轉化效率參數測試誤差增大，甚至產生錯誤。為了避免這種情況，目前本領域內常用的做法是用黑色不干膠刻畫出不同面積的方框，貼于電池表面，避免雜光散射

正如Liyuan Han等人在論文（Energy & Environmental Science 6(1):54-66）明確指出了必須采用黑色遮光膜才能獲得可靠數據。Seigo Ito等人研究發現，這種黑色遮光膜透光面積有著苛刻的要求，否則會產生測試錯誤（Prog. Photovolt: Res. Appl. 2006; 14:589–601）。但是，這種貼膜是一次性的，需要激光刻畫機才能保證面積準確。貼膜時還需要人工黏貼并容易產生錯位現象，并且不干膠存在透光可能。除此之外，一旦黏貼之后，透光部位面積不能改變。

針對于此，發明了一種面積精確可調太陽電池測試遮光板。該面積精確可調太陽電池測試遮光板的優勢在于其可重復使用。遮光片能夠精確定位，通光面積精確可調。使用時除通光孔外完全不透光。

技術實現要素：

為解決在太陽電池光伏測試中黑色遮光膜透光面積苛刻，貼膜時需要人工黏貼并容易產生錯位現象的問題（或不足），發明了一種遮光面積精確可控的太陽電池測試遮光板。

本發明方案如下：一種遮光面積精確可控的太陽電池測試遮光板，主要包括遮光板、承載元件、制動元件組成；所述遮光板分為正方形遮光板和長方形遮光板，正方形遮光板由正方形遮光片、上方連接桿、通光孔、下方連接桿組成，長方形遮光板由定位裝置、滑槽、長方形遮光片、推桿構成；所述承載元件是由運動軌跡控制板與二個夾緊元件構成，運動軌跡控制板由軌道、通光孔組成，夾緊元件由螺絲和定位元件構成；所述制動元件由蝸輪和蝸桿組成；其特征在于：運動軌跡控制板下端設有遮光板，定位元件固定在運動軌跡控制板底部，分布在運動軌跡控制板的兩端，螺絲能穿過定位元件將遮光板固定在待測電池上；二塊正方形遮光片在上和二塊長方形遮光片在下層疊，中間形成一個通光孔；四個下方連接桿位于正方形遮光片的一端，將正方形遮光片與渦輪相連接；上方連接桿位于正方形遮光板的另一端，將正方形遮光片連接于運動軌跡控制板上；所述運動軌跡控制板中間為通光孔，通光孔四周設有四個軌道，上方連接桿成圓形均勻分布在軌道上；所述推桿固定在長方形遮光片中間，滑槽位于長方形遮光片一邊，定位裝置位于滑槽前側，將長方形遮光片移動方向限制在一個方向上；蝸桿緊貼渦輪。

正方形遮光片通過下方連接桿連接于渦輪之上，正方形遮光片可繞下方連接桿轉動；上方連接桿則可在運動軌跡控制板上沿著軌道移動。

長方形遮光片通過限位裝置安放在正方形遮光片上，通過推動推桿可使長方形遮光片沿滑槽垂直于正方形遮光片方向移動。

渦輪上標有刻度，刻度對應正方形遮光片組成的正方形通光孔的邊長。

滑槽旁標有刻度，刻度對應長方形遮光片推出的長度。

通過順時針旋轉夾緊元件上的旋鈕，可將該面積精確可調太陽電池測試遮光板固定到待測電池上。

上方連接桿成圓形均勻分布在軌道上，連接了正方形遮光片，可以控制方形遮光片的運動軌跡。

本發明相對于現有技術的優點：本發明所提供的一種面積精確可調太陽電池測試遮光板可重復使用。遮光片能夠精確定位，通光面積精確可調。使用時除通光孔外完全不透光。

附圖說明

圖1為本發明的太陽電池測試遮光板的總體示意圖。

圖2為本發明的測試遮光板的示意圖。

圖3為本發明測試遮光板的運動軌跡控制板的示意圖。

圖4為本發明測試遮光板的正方形遮光板變形示意圖。

圖5為本發明測試遮光板的長方形遮光板變形示意圖。

在圖中，運動軌跡控制板1、遮光板2、夾緊元件3、螺絲4、定位元件5、蝸輪（11）、正方形遮光片（12）、上方連接桿（13）、通光孔（14）、下方連接桿（15）、蝸桿（16）、定位裝置（21）、滑槽（22）、長方形遮光片（23）、推桿（24）、軌道（31）、通光孔（32）。

具體實施方式

參考圖1—圖5，本發明是這樣來工作和實施的，一種遮光面積精確可控的太陽電池測試遮光板，主要包括遮光板2、承載元件、制動元件組成；所述遮光板2分為正方形遮光板和長方形遮光板，正方形遮光板由正方形遮光片12、上方連接桿13、通光孔14、下方連接桿15組成，長方形遮光板由定位裝置21、滑槽22、長方形遮光片23、推桿24構成；所述承載元件是由運動軌跡控制板1與二個夾緊元件3構成，運動軌跡控制板1由軌道31、通光孔32和上方連接桿孔33組成，夾緊元件3由螺絲4和定位元件5構成，定位元件5固定在運動軌跡控制板1底部，分布在運動軌跡控制板1的兩端。螺絲4能穿過定位元件5將該太陽電池測試遮光板2固定在待測電池上。所述制動元件由蝸輪11和蝸桿16組成；其特征在于：二塊正方形遮光片12在上和二塊長方形遮光片23在下層疊，中間形成一個通光孔13；四個下方連接桿15位于正方形遮光片12的一端，將正方形遮光片12與渦輪11相連接；上方連接桿13位于正方形遮光板12的另一端，將正方形遮光片12連接于運動軌跡控制板1上；所述運動軌跡控制板1中間為通光孔32，通光孔32四周設有四個軌道31，上方連接桿13成圓形均勻分布在軌道31上；所述推桿24固定在長方形遮光片23中間，滑槽22位于長方形遮光片23一邊，定位裝置21位于滑槽22前側，將長方形遮光片23移動方向限制在一個方向上；蝸桿11緊貼渦輪16；通過順時針旋轉夾緊裝置上的旋鈕，可將該面積精確可調太陽電池測試遮光板固定到待測電池上。

正方形遮光板是由蝸輪（11）、蝸桿（16）、通光孔（14）、遮光片（12）、下方連接桿（15）與上方連接桿（13）構成的具有可變性的方形孔。下方連接桿（15）將遮光片（12）與渦輪（11）相連接。4個下方連接桿（15）成圓形平均分布于渦輪（11）之上。上方連接桿（13）將遮光片（12）連接于運動軌跡控制板上；正方形遮光片（12）通過下方連接桿（15）連接于渦輪（11）之上，正方形遮光片（12）可繞下方連接桿（15）轉動，上方連接桿（13）則帶著正方形遮光片（12）在運動軌跡控制板上沿著軌道（31）移動；長方形遮光片(23)通過定位裝置固定在方形遮光片（12）上，通過推動推桿（24）可使長方形遮光片（23）沿滑槽（22）垂直于正方形遮光片（12）方向移動。

若測試需要一個正方形的通光孔，并要改變正方形孔徑大小時：通過轉動蝸桿（16）使渦輪（11）轉動，渦輪（11）轉動使四個連接在渦輪（11）上的由下方連接桿（15）連接的正方形遮光片(12)同時繞著下方連接桿（25）同向同角度轉動。遮光片(12)轉動時上方連接桿(13)則在運動軌跡控制板(14)上轉動，由于運動軌跡控制板（14）上的軌道（43）形狀相同，所以方形遮光片（12）的運動軌跡相同。這時，四個遮光片(12)構成的方孔孔徑改變，從而得到一個精確的所需正方形通光孔。

若測試需要一個長方形通光孔，并要改變長方形通光孔的大小時：先通過轉動蝸桿（16）調整方形遮光板，使得通光孔的一邊達到所需長方形的長后，再推動推桿（24），長方形遮光片往里移動，得到一個精確的所需長方形通光孔。當得到所需的通光孔后，旋轉該面積精確可調太陽電池測試遮光板上的夾緊裝置（19），將該面積精確可調太陽電池測試遮光板固定到待測電池上。