一种电池测试机的测试方法与流程

1.本发明实施例涉及光伏技术领域，尤其涉及一种电池测试机的测试方法。


背景技术：

2.在太阳能电池制作完成后，需要对其测试分档，一般的分档方法都在建立在iv测试效率的基础上，所以iv电性能是电池片分档必须测试的项目之一。
3.常规的iv测试方法在每次测试前通过校准光照强度的方式实现对电池测试的校准，由于光源是共用的，不同测试位置的实际光强不同，采用常规光强校准的方式，只能单次闪光测试单片电池，不能同时测试多片电池。此外，单次闪光测试单片电池的测试方案产能有限，测试效率低，越来越不能满足产线大批量电池的测试需求。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种电池测试机的测试方法，以解决常规的iv测试方法只能单次闪光测试单片电池，不能同时测试多片电池，测试效率低的问题。
5.本发明实施例提供了一种电池测试机的测试方法，所述电池测试机包括测试平台，所述测试平台包括第1至第n测试位置，该测试方法包括：
6.在第i测试位置设置第i标片电池，采集所述第i标片电池的测试电参数，根据所述第i标片电池的参考电参数和测试电参数，确定所述第i测试位置所对应的电参数校准系数；
7.在所述第i测试位置设置一待测电池，根据所述第i测试位置所对应的电参数校准系数，对所述待测电池的测试电参数进行修正，以得到所述待测电池的修正后电参数；
8.其中，n和i均为正整数，n≥1，1≤i≤n。
9.可选的，所述电参数校准系数至少包括：短路电流校准系数
[0010][0011]
其中，为所述第i测试位置所对应的短路电流校准系数，isc_i为所述第i标片电池的测试短路电流，std_isc_i为所述第i标片电池的参考短路电流；
[0012][0013]
其中，isc_a为所述待测电池的修正后短路电流，isc_a0为所述待测电池的测试短路电流。
[0014]
可选的，所述电参数校准系数还包括：开路电压校准系数β；
[0015]
βi＝voc_i-std_voc_i，
[0016]
其中，βi为所述第i测试位置所对应的开路电压校准系数，voc_i为所述第i标片电池的测试开路电压，std_voc_i为所述第i标片电池的参考开路电压；
[0017]
voc_a＝βi+voc_a0，
[0018]
其中，voc_a为所述待测电池的修正后开路电压，voc_a0为所述待测电池的测试开
路电压。
[0019]
可选的，环境温度大于或等于第一温度，所述第i测试位置所对应的所述开路电压校准系数β大于或等于零；
[0020]
环境温度小于所述第一温度，所述第i测试位置所对应的所述开路电压校准系数β小于零。
[0021]
可选的，所述电参数校准系数还包括：填充因子校准系数α；
[0022]
αi＝(ff_i-std_ff_i)/std_ff_i，
[0023]
其中，αi为所述第i测试位置所对应的填充因子校准系数，ff_i为所述第i标片电池的测试填充因子，std_ff_i为所述第i标片电池的参考填充因子；
[0024]
ff_a＝(1+αi)*ff_a0，
[0025]
其中，ff_a为所述待测电池的修正后填充因子，ff_a0为所述待测电池的测试填充因子。
[0026]
可选的，所述电池测试机还包括氙灯，该测试方法还包括：
[0027]
对所述氙灯产生的测试光斑所覆盖的各个电池分别采集测试电参数。
[0028]
可选的，电池的参考电参数为所述电池在第一光强下的电参数，所述第一光强为1000w/cm2；
[0029]
电池的测试电参数为所述电池在第二光强下的电参数，所述第二光强g满足，0.6*103w/cm2≤g≤1.5*103w/cm2。
[0030]
可选的，所述第i测试位置还设置有参考电池；该测试方法包括：
[0031]
对所述电池进行iv测试闪光，通过所述参考电池获取测试光强；
[0032]
若所述测试光强不满足所述第二光强的条件，调节所述iv测试闪光的光强，重新采集所述电池的测试电参数，直至所述测试光强满足所述第二光强的条件。
[0033]
可选的，该测试方法包括：采用同一标片电池确定所述第1至第n测试位置所对应的电参数校准系数。
[0034]
本发明实施例提供的电池测试机的测试方法，首先在测试位置设置标片电池，采集该标片电池的测试电参数，根据标片电池的参考电参数和测试电参数，确定该标片电池所在测试位置所对应的电参数校准系数；然后在校准后的测试位置设置一待测电池，根据该测试位置所对应的电参数校准系数，对待测电池的测试电参数进行修正，得到待测电池的修正后电参数，可以通过一次测试得到多个测试位置所对应的电参数校准系数，同时校准多个测试位置，互不干扰，提高校准效率，还可以同时测试多片电池，提高测试效率及产能。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
[0036]
图1是本发明实施例提供的一种电池测试机的测试方法的流程图；
[0037]
图2是本发明实施例提供的一种监控测试光强的测试方法的流程图；
[0038]
图3是本发明实施例提供的一种测试平台的结构示意图。
具体实施方式
[0039]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]
本发明实施例提供一种电池测试机的测试方法，该电池测试机包括测试平台，测试平台包括第1至第n测试位置，图1是本发明实施例提供的一种电池测试机的测试方法的流程图，如图1所示，该测试方法包括：
[0041]
s110、在第i测试位置设置第i标片电池，采集第i标片电池的测试电参数，根据第i标片电池的参考电参数和测试电参数，确定第i测试位置所对应的电参数校准系数。
[0042]
测试前，先校准测试平台的各测试位置，即先确定各测试位置所对应的电参数校准系数。为了方便描述，下面以第i测试位置为例进行解释说明。具体的，标片电池是在1个sun的条件下标准好的标准电池，即在环境温度为25℃，光谱am1.5，且光强为1000w/cm2的条件下标准好的标准电池，将标片电池在1个sun的条件下对应的电参数作为参考电参数。将一标片电池(第i标片电池)置于第i测试位置，随后测试探针下压，与第i标片电池形成良好接触。iv测试闪光一次，测试得到第i标片电池的短路电流和开路电压等测试电参数。电池测试机根据预先存储的标片电池的参考电参数与测试得到的第i标片电池的测试电参数，确定第i标片电池所在位置即第i测试位置所对应的电参数校准系数，探针抬起，完成对第i测试位置的校准。采用上述方法可以得到测试平台上第1至第n测试位置所对应的电参数校准系数，实现对各测试位置的校准。
[0043]
需要说明的是，确定测试平台的各测试位置所对应的电参数校准系数时，可以将多片不同的标片电池分别放置在不同的测试位置上，iv测试闪光一次，同时测试得到多片标片电池的测试电参数，电池测试机根据预先存储的标片电池的参考电参数与测试得到的标片电池的测试电参数，确定各标片电池所在测试位置所对应的电参数校准系数，从而通过一次测试得到多个测试位置所对应的电参数校准系数，提高校准效率。
[0044]
常规的光强校准方式在校准过程中采用调整光强的方式，由于光源是共用的，不同测试位置的实际光强不同，使得多个测试位置同时校准存在干扰，无法实现，只能每次校准一个测试位置，单次闪光测试单片电池，以保证测试精度。本发明实施例提供的测试方法，可以同时校准多个测试位置，互不干扰，可以提高校准和测试效率。
[0045]
在其他实施例中，可选的，可以采用同一标片电池确定第1至第n测试位置所对应的电参数校准系数。
[0046]
采用不同的标片电池校准同一测试位置，得到的电参数校准系数存在差异；同一标片放置在不同的测试位置进行测试，得到的电参数校准参数也有差异，因此，标片电池的差异与测试位置的差异均会影响测试结果，带来测试误差。本实施例中可以采用同一标片电池分别校准不同的测试位置，得到各测试位置所对应的电参数校准系数，消除由于标片电池的差异导致的测试误差，从而减小误差，进一步提高后续的测试精度。本发明实施例对
于第1至第n测试位置的校准顺序不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况选择设置。
[0047]
s120、在第i测试位置设置一待测电池，根据第i测试位置所对应的电参数校准系数，对待测电池的测试电参数进行修正，以得到待测电池的修正后电参数；其中，n和i均为正整数，n≥1，1≤i≤n。
[0048]
确定各测试位置所对应的电参数校准系数后，进行测试。具体的，将一片或多片待测电池分别置于校准后的不同测试位置，测试探针下压，与待测电池形成良好接触。iv测试闪光一次，测试得到一片或多片待测电池的测试电参数。电池测试机根据各测试位置所对应的电参数校准系数，对相应测试位置的待测电池的测试电参数进行修正，得到待测电池的修正后电参数并输出给用户，以此实现单次闪光测试多片电池，从而提高测试效率及产能。
[0049]
本发明实施例提供的电池测试机的测试方法，首先在测试位置设置标片电池，采集该标片电池的测试电参数，根据标片电池的参考电参数和测试电参数，确定该标片电池所在测试位置所对应的电参数校准系数；然后在校准后的测试位置设置一待测电池，根据该测试位置所对应的电参数校准系数，对待测电池的测试电参数进行修正，得到待测电池的修正后电参数，可以通过一次测试得到多个测试位置所对应的电参数校准系数，同时校准多个测试位置，互不干扰，提高校准效率，还可以同时测试多片电池，提高测试效率及产能。
[0050]
在上述实施例的基础上，可选的，电参数校准系数至少包括：短路电流校准系数在上述实施例的基础上，可选的，电参数校准系数至少包括：短路电流校准系数其中，为第i测试位置所对应的短路电流校准系数，isc_i为第i标片电池的测试短路电流，std_isc_i为第i标片电池的参考短路电流；其中，isc_a为待测电池的修正后短路电流，isc_a0为待测电池的测试短路电流。
[0051]
校准各测试位置时，可以只确定各测试位置所对应的短路电流校准系数，也可以同时确定其他的电参数校准系数，如开路电压校准系数或填充因子校准系数，即同时测试电池的短路电流、开路电压及填充因子，分别根据对应的测试电参数和参考电参数确定相应的电参数校准电参数，并根据确定的电参数校准系数对待测电池的测试电参数进行修正。
[0052]
具体的，由于电流与光强成正比，可以用比值的方式得到短路电流校准系数即第i测试位置所对应的短路电流校准系数满足其中，isc_i为第i标片电池的测试短路电流，std_isc_i为第i标片电池在标准条件下的参考短路电流。
[0053]
将待测电池置于校准后的第i测试位置，测试得到该待测电池的测试短路电流isc_a0，电池测试机根据第i测试位置所对应的短路电流校准系数对第i测试位置的待测电池的测试短路电流isc_a0进行修正，得到待测电池的修正后短路电流isc_a，即采用此种方法得到的修正后短路电流，可以保证与测试标片完全一致的测试精度，且各待测电池之间的校准互不干扰。
[0054]
需要说明的是，在校准各测试位置时，若只确定各测试位置所对应的短路电流校
准系数，在对待测电池的其他测试电参数进行修正时，其他电参校准系数可以设为0，即对其他测试电参数不进行修正，直接输出。
[0055]
可选的，电参数校准系数还包括：开路电压校准系数β；βi＝voc_i-std_voc_i，其中，βi为第i测试位置所对应的开路电压校准系数，voc_i为第i标片电池的测试开路电压，std_voc_i为第i标片电池的参考开路电压；voc_a＝βi+voc_a0，其中，voc_a为待测电池的修正后开路电压，voc_a0为待测电池的测试开路电压。
[0056]
电压一般不受光强影响，但环境温度会影响测试电压，对测试开路电压的修正实际是对环境温度的校正，具体的，第i测试位置所对应的开路电压校准系数βi，满足βi＝voc_i-std_voc_i，其中，voc_i为第i标片电池的测试开路电压，std_voc_i为第i标片电池在标准条件下的参考开路电压。
[0057]
将待测电池置于校准后的第i测试位置，测试得到该待测电池的测试开路电压voc_a0，电池测试机根据第i测试位置所对应的开路电压校准系数βi，对第i测试位置的待测电池的测试开路电压voc_a0进行修正，得到待测电池的修正后开路电压voc_a，即voc_a＝βi+voc_a0。修正测试开路电压，可以减小环境温度导致的测试误差，进一步提高测试精度。
[0058]
可选的，环境温度大于或等于第一温度，第i测试位置所对应的开路电压校准系数β大于或等于零；环境温度小于第一温度，第i测试位置所对应的开路电压校准系数β小于零。
[0059]
环境温度会影响开路电压，环境温度偏离标准温度，即第一温度如25℃，测试得到的开路电压会有偏差。环境温度越高，开路电压越大，环境温度高于第一温度，开路电压校准系数β是正值即大于零；环境温度等于第一温度，开路电压校准系数β等于零；环境温度低于第一温度，开路电压校准系数β是负值即小于零。
[0060]
可选的，电参数校准系数还包括：填充因子校准系数α；αi＝(ff_i-std_ff_i)/std_ff_i，其中，αi为第i测试位置所对应的填充因子校准系数，ff_i为第i标片电池的测试填充因子，std_ff_i为第i标片电池的参考填充因子；ff_a＝(1+αi)*ff_a0，其中，ff_a为待测电池的修正后填充因子，ff_a0为待测电池的测试填充因子。
[0061]
由于填充因子与电流和电压的乘积成正比，所以第i测试位置所对应的填充因子校准系数αi，满足αi＝(ff_i-std_ff_i)/std_ff_i，其中，ff_i为第i标片电池的测试填充因子，std_ff_i为第i标片电池在标准条件下的参考填充因子。
[0062]
将待测电池置于校准后的第i测试位置，测试得到该待测电池的测试填充因子ff_a0，电池测试机根据第i测试位置所对应的填充因子校准系数αi，对第i测试位置的待测电池的测试填充因子ff_a0进行修正，得到待测电池的修正后填充因子ff_a，即ff_a＝(1+αi)*ff_a0。
[0063]
此外，电池测试机还可以输出待测电池的光电转换效率，光电转换效率是短路电流、开路电压和填充因子三者的乘积，电池测试机根据待测电池的修正后短路电流、修正后开路电压以及修正后填充因子，可以计算得到该待测电池的修正后光电转换效率，从而对光电转换效率也进行了修正。
[0064]
可选的，电池测试机还包括氙灯，该测试方法还包括：对氙灯产生的测试光斑所覆盖的各个电池分别采集测试电参数。
[0065]
测试时氙灯作为光源向待测电池施加光照，从而测试待测电池的电参数。氙灯产生的测试光斑在测试平台上的覆盖面积与待测电池的尺寸，共同决定闪光一次可以同时测试的电池数量。本领域技术人员可以根据测试光斑的覆盖面积与待测电池的尺寸，合理设置测试平台上的测试位置的数量和分布，以达到最优的测试效果，提高测试效率。
[0066]
可选的，电池的参考电参数为电池在第一光强下的电参数，第一光强为1000w/cm2；电池的测试电参数为电池在第二光强下的电参数，第二光强g满足，0.6*103w/cm2≤g≤1.5*103w/cm2。
[0067]
电池的参考电参数为电池在标准条件下测试得到的电参数，标准条件中需保证测试光强为第一光强即1000w/cm2。为保证良好的测试结果，一般要求测试光强在0.6*103w/cm2和1.5*103w/cm2之间。因此，本发明任意实施例提供的测试方法中标片电池和待测电池在测试时的实际测试光强即第二光强g，满足0.6*103w/cm2≤g≤1.5*103w/cm2时，可提高测试的可靠性和精确性。
[0068]
图2是本发明实施例提供的一种监控测试光强的测试方法的流程图，图3是本发明实施例提供的一种测试平台的结构示意图，参考图2和图3，示例性的，测试平台10的第i测试位置11放置有电池12，可选的，第i测试位置11还设置有参考电池13；该测试方法包括：
[0069]
s210、对电池进行iv测试闪光，通过参考电池获取测试光强。
[0070]
测试过程中，可以通过参考电池13监控实际的测试光强，以保证测试电参数均为在第二光强g下测试得到的电参数，提高测试的准确度。测试第i测试位置中电池12的电参数的同时，也会测试第i测试位置中对应设置的参考电池13的电参数，电池测试机根据参考电池13的测试电参数，以及预先存储的参考电池13的电参数与光强的对应关系，得到与测试电参数对应的测试光强。
[0071]
s220、若测试光强不满足第二光强的条件，调节iv测试闪光的光强，重新采集电池的测试电参数，直至测试光强满足第二光强的条件。
[0072]
电池测试机通过参考电池13获取测试光强后，比较测试光强与第二光强g，如果检测到测试光强满足第二光强g的条件，即测试光强在0.6*103w/cm2和1.5*103w/cm2之间，则判定此次测试结果有效，保留测试数据；如果检测到测试光强不在0.6*103w/cm2和1.5*103w/cm2之间，则判定此次测试结果无效，调节光强后重新闪光进行测试，直至检测到测试光强满足第二光强g的条件，判定测试结果有效。判定测试结果有效的同时，可以以有效测试数据替换原有的无效测试数据，或者保留所有的测试数据。以此实现在整个测试过程中实时监控实际测试光强，监测测试机的稳定性，保证每次获得的测试电参数均为电池在第二光强g测试得到的，提高测试精度。若测试机比较稳定，也可以不设置参考电池，不进行监控。
[0073]
本发明实施例提供的电池测试机的测试方法，通过在测试位置设置标片电池，采集该标片电池的测试电参数，根据标片电池的参考电参数和测试电参数，确定该标片电池所在测试位置所对应的电参数校准系数；然后在校准后的测试位置设置一待测电池，根据该测试位置所对应的电参数校准系数，对待测电池的测试电参数进行修正，得到待测电池的修正后电参数，可以通过一次测试得到多个测试位置所对应的电参数校准系数，同时校准多个测试位置，互不干扰，提高校准效率，还可以同时测试多片电池，提高测试效率及产能。在上述实施例的基础上，确定短路电流校准电参数、开路电压校准电参数以及填充因子
校准电参数，分别对测试短路电流、测试开路电压和测试填充因子进行修正，可以保证与测试标片完全一致的测试精度；通过参考电池监控测试光强，保证测试电参数均为在第二光强下测试得到的电参数，可进一步提高测试精度。
[0074]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互组合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。