专利名称：光电化学太阳电池测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电化学太阳电池的测试领域，尤其是一种光电化学太阳电池测试仪。
背景技术：
利用和转换太阳能是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。光电化学太阳电池的突出的特点是材料制备工艺简单，即使应用多晶半导体也可期望获得有较高的能量转换效率，可大大降低成本，增加大规模应用的可能性，因此光电化学电池成为太阳电池的一个重要研究方向。目前市场上成熟的太阳电池光电性能测试仪器主要是针对硅电池的，测试项目包括两种，一种是光谱性能检测，另一种是Ι/v性能检测。如图I、图2所示，这两款仪器在测试光电化学太阳电池时的不利之处在于I.两种性能要分别在两台仪器上测试，不能在一台仪器上同时完成，效率低且成本闻。2.不适合液性的光电化学太阳电池测试。
实用新型内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可同时解决两种测试要求的光电化学太阳电池测试仪。为实现上述目的，本实用新型光电化学太阳电池测试仪，包括提供测试所需光辐射的光源、光路选择器、单色器、太阳模拟器光路、光功率测试器件、光电化学样品池和电化学工作站，其中，光路选择器将所述光源的光辐射分为两路，第一路光进入单色器转换成单色光、第二路光进入太阳模拟器光路转换成标准AM太阳模拟光源，光电化学样品池内盛放有液性样品，光功率测试器件和光电化学样品池交互分别与所述单色光、标准AM太阳模拟光源对准，接收其光辐射并测量设定参数，光功率测试器件和光电化学样品池均与电化学工作站连接，电化学工作站控制设定参数的测量并收集该设定参数。进一步，所述光电化学样品池内放置有由三个电极构成的三电极体系，该三个电极分别为工作电极，参比电极和辅助电极。进一步，所述光路选择器为半透半反镜，其固定设置，所述光源的光辐射经半透半反镜透射后形成所述第一路光，所述光源的光辐射经半透半反镜反射后形成所述第二路光。进一步，所述光路选择器为反射镜，该反射镜的一侧端活动铰接，反射镜转动避开所述光源的直射，所述光源的光辐射直接射入所述单色器；反射镜转动倾斜设置，所述光源的光辐射经反射镜反射后射入所述太阳模拟器光路。进一步，所述光电化学样品池和光功率测试器件设置在密闭的暗箱内。本实用新型的优点在于[0013]I.用一台仪器同时解决了两种测试要求，降低了测试成本。采用光电化学样品池、三电极体系和电化学工作站，适合液结电池测试。
图I为现有光谱特性测试仪器的示意图；图2为现有I/V特性测试仪器的示意图；图3为本实用新型的实施例I示意图；图4为本实用新型的实施例2示意图；图5为本实用新型的实施例3示意图；图6为本实用新型的实施例4示意图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下” “左” “右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。本实用新型光电化学太阳电池测试仪，包括提供测试所需光辐射的光源I、光路选择器2、单色器3、太阳模拟器光路4、光功率测试器件6、光电化学样品池5和电化学工作站7，其中，光路选择器2可选择为固定设置的半透半反镜或可折转的反射镜8，光电化学样品池5和光功率测试器件6还可设置在密闭的暗箱9内，在具体的装置中，光路选择器2的样式、光电化学样品池5和光功率测试器件6的安装，均可进行灵活选择，以组合成多种结构样式的光电化学太阳电池测试仪。实施例I如图3所示为本实用新型的一个实施例，包括光源I，光路选择器2，单色器3，太阳模拟器光路4,光电化学样品池5,光功率测试器件6,电化学工作站7。本实施例中，光路选择器2选择为半透半反镜。在本实施例中，光源I发出的光可以透过半透半反镜进入单色器3成为单色光，同时还可以经过半透半反镜的反射进入太阳模拟光路4成为标准AM太阳模拟光源。在测试时，半透半反镜不动，单色器3和太阳模拟光路4的两个出口同时都有光出射，可同时进行光谱特性测试和I/V特性测试。具体方法为，测试I/V特性时，将光功率测试器件6移到太阳模拟器光路4的光出口，让光斑全部覆盖光功率测试器件6的有效探测面，可以得到响应电流值，该电流值反映了太阳模拟光源的辐照度大小，通过调整光源I的输出强度可以改变辐照度至所需值，然后将载有样品溶液和三电极的光电化学样品池移到太阳模拟器光路4的光出口，通过电化学工作站得出I/V特性曲线等测量结果。测试光谱特性时，将单色器3设定在某个单色波长上，将光功率测试器件6移到单色器3的光出口，让光斑全部进入光功率测试器件6的有效探测面，可以得到响应电流，该响应电流反应了单色光的功率大小，再将载有样品溶液和三电极的光电化学样品池移到单色器3的光出口，通过电化学工作站得到响应电流，从而计算得到样品的光谱特性。实施例2如图4所示为本实用新型的另一个实施例，包括光源1，光路选择器2，单色器3，太阳模拟器光路4,光电化学样品池5,光功率测试器件6,电化学工作站7。本实施例中，光路选择器2选择为可折转的反射镜8。本实施例与实施例I的不同之处是采用了一个可折转的反射镜8作为光路选择器代替了实施例I中的半透半反镜。当可折转的反射镜8处于水平位置时，光源I发出的光可以直接进入单色器3成为单色光，当可折转的反射镜8处于倾斜位置时，光源I发出的光·经过可折转的反射镜8的反射进入太阳模拟光路4成为标准AM太阳模拟光源。在测试过程中，可折转的反射镜8需要根据测试项目不同而改变位置，具体方法为，测试I/V特性时，需将可折转的反射镜8设置为倾斜位置，此时太阳模拟器光路4的光出口有光出射，单色器3的光出口无光出射；测试光谱特性时，需将可折转的反射镜8设置为平行位置，此时太阳模拟器光路4的光出口无光出射，单色器3的光出口有光出射。具体的测试方法与实施例I相同。实施例3此实施例是将实施例I中的光电化学样品池5和光功率测试器件6放入一个密闭的暗箱9中，暗箱9可以将测试环境中的杂散光屏蔽掉，进而避免杂散光对测试结果的影响，其他的具体结构和实施办法与实施例I相同。实施例4此实施例是将实施例2中的光电化学样品池5和光功率测试器件6放入一个密闭的暗箱9中，暗箱9可以将测试环境中的杂散光屏蔽掉，进而避免杂散光对测试结果的影响，其他的具体结构和实施办法与实施例2相同。
权利要求1.光电化学太阳电池测试仪，其特征在于，该测试仪包括提供测试所需光辐射的光源、光路选择器、单色器、太阳模拟器光路、光功率测试器件、光电化学样品池和电化学工作站，其中，光路选择器将所述光源的光辐射分为两路，第一路光进入单色器转换成单色光、第二路光进入太阳模拟器光路转换成标准AM太阳模拟光源，光电化学样品池内盛放有液性样品，光功率测试器件和光电化学样品池交互分别与所述单色光、标准AM太阳模拟光源对准，接收其光辐射并测量设定参数，光功率测试器件和光电化学样品池均与电化学工作站连接，电化学工作站控制设定参数的测量并收集该设定参数。
2.如权利要求I所述的光电化学太阳电池测试仪，其特征在于，所述光电化学样品池内放置有由三个电极构成的三电极体系，该三个电极分别为工作电极，参比电极和辅助电极。
3.如权利要求I所述的光电化学太阳电池测试仪，其特征在于，所述光路选择器为半透半反镜，其固定设置，所述光源的光辐射经半透半反镜透射后形成所述第一路光，所述光 源的光辐射经半透半反镜反射后形成所述第二路光。
4.如权利要求I所述的光电化学太阳电池测试仪，其特征在于，所述光路选择器为反射镜，该反射镜的一侧端活动铰接，反射镜转动避开所述光源的直射，所述光源的光辐射直接射入所述单色器；反射镜转动倾斜设置，所述光源的光辐射经反射镜反射后射入所述太阳模拟器光路。
5.如权利要求I所述的光电化学太阳电池测试仪，其特征在于，所述光电化学样品池和光功率测试器件设置在密闭的暗箱内。
专利摘要本实用新型公开了一种光电化学太阳电池测试仪，包括提供测试所需光辐射的光源、光路选择器、单色器、太阳模拟器光路、光功率测试器件、光电化学样品池和电化学工作站，其中，光路选择器将所述光源的光辐射分为两路，第一路光进入单色器转换成单色光、第二路光进入太阳模拟器光路转换成标准AM太阳模拟光源，光电化学样品池内盛放有液性样品，光功率测试器件和光电化学样品池交互分别与所述单色光、标准AM太阳模拟光源对准，接收其光辐射并测量设定参数，光功率测试器件和光电化学样品池均与电化学工作站连接，电化学工作站控制设定参数的测量并收集该设定参数。本实用新型用一台仪器同时解决了两种测试要求，降低了测试成本，适合液结电池测试。
文档编号G01R31/26GK202649396SQ20122023399
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者杨良 申请人:北京赛凡光电仪器有限公司