用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)及其方法，包括：一水平調(diào)整機構(gòu)，用以放置該太陽能模塊，并調(diào)整該太陽能模塊的傾斜度；一光源裝置，用以投射一平行光線于該太陽能模塊；以及一處理器，電性連接該太陽能模塊，用以測量該太陽能模塊的輸出功率，其中該水平調(diào)整機構(gòu)被調(diào)整復(fù)數(shù)次，使該處理器測量出該太陽能模塊的復(fù)數(shù)個輸出功率，并使該處理器找出該些輸出功率的最大值。
【專利說明】用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種太陽能模塊的測試方法，特別是有關(guān)于一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，即使在太陽能模塊與光源裝置的光線不垂直的情形下，能夠通過本發(fā)明的方法快速的調(diào)整至太陽能模塊與光源裝置的光線垂直，而進一步找出最大輸出功率并且快速地完成接下來的模塊量測。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油燃料用量激增，石油日益減少，隨科技發(fā)展，太陽能的利用已經(jīng)普遍化，舉例來說，以陽光照射于特殊材質(zhì)的芯片上，將太陽的光能轉(zhuǎn)成電能(光電轉(zhuǎn)換)即為太陽能運用的實際例子，亦即為太陽能電池原理。
[0003]太陽能電池的種類有很多，較新穎的是高聚光太陽光發(fā)電(High ConcentrationPhotovoltaic, HCPV)裝置，如圖1所示，高聚光太陽光發(fā)電裝置900其能量轉(zhuǎn)換的主要組件為太陽能芯片910 (solar cell或PV cell)，太陽能芯片910的上方設(shè)有聚光鏡片組920，使投射準直光源的平行光線930聚集，并投射至太陽能芯片910上。由于一聚光鏡片組920與一太陽能芯片910所構(gòu)成的高聚光太陽光發(fā)電裝置900只能產(chǎn)生微弱的電力，無法達到需求，故可利用矩陣式排列，制成太陽能模塊940，而產(chǎn)生較大的能量。
[0004]理論上，當(dāng)準直光源的平行光線930垂直打在聚光鏡片組920上時，太陽能芯片910可得到最大轉(zhuǎn)換效率，但是結(jié)構(gòu)上的誤差，經(jīng)常無法讓準直光源的平行光線930垂直打在聚光鏡片組920上，造成在測試光電轉(zhuǎn)換的效率時會有較大的誤差存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一目的為提供一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，即使在太陽能模塊與光源裝置的光線不垂直的情形下，也能夠通過本發(fā)明的方法快速的調(diào)整至太陽能模塊與光源裝置的光線垂直，而進一步找出最大輸出功率。
[0006]本發(fā)明的另一目的為能快速且準確的測量多個太陽能模塊的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，包括有:
一水平調(diào)整機構(gòu)，用以放置該太陽能模塊，并調(diào)整該太陽能模塊的傾斜度；
一光源裝置，用以投射一平行光線于該太陽能模塊；以及
一處理器，電性連接該太陽能模塊，用以測量該太陽能模塊的輸出功率，其中該水平調(diào)整機構(gòu)被調(diào)整復(fù)數(shù)次，使該處理器測量出該太陽能模塊的復(fù)數(shù)個輸出功率，并使該處理器找出該些輸出功率的最大值。
[0008]進一步地，還包括一水平傳感器，設(shè)置于該太陽能模塊的周圍，用以測量該太陽能模塊的三個點的相對高度，即該太陽能模塊的傾斜度。
[0009]進一步地，該處理器還包括一記錄單元，電性連接該水平傳感器，用以儲存該太陽能模塊的傾斜度。
[0010]進一步地，其中該水平調(diào)整機構(gòu)包括兩伺服馬達，用以將該太陽能模塊沿X軸轉(zhuǎn)動而具有一第一傾斜度，并將該太陽能模塊沿Y軸轉(zhuǎn)動而具有一第二傾斜度。
[0011]進一步地，還包括一輸送帶，用以輸送該太陽能模塊至該水平調(diào)整機構(gòu)上。
[0012]本發(fā)明還提供一種用于太陽能模塊的測試方法，包括下列步驟:
放置一第一太陽能模塊至一水平調(diào)整機構(gòu)上；
投射一平行光線至該第一太陽能模塊；
調(diào)整復(fù)數(shù)次該水平調(diào)整機構(gòu)，并測量出復(fù)數(shù)個該第一太陽能模塊的輸出功率；以及從該些第一太陽能模塊的輸出功率之中，找出具有最大輸出功率的該第一太陽能模塊的傾斜度。
[0013]進一步地，其中該水平調(diào)整機構(gòu)有兩個維度的轉(zhuǎn)動方向。
[0014]進一步地，其中調(diào)整復(fù)數(shù)次該水平調(diào)整機構(gòu)，并測量出復(fù)數(shù)個該第一太陽能模塊的輸出功率包括下列步驟:調(diào)整至少5次該水平調(diào)整機構(gòu)，并測量出至少5個該第一太陽能模塊的輸出功率以及至少5個該第一太陽能模塊的傾斜度。
[0015]進一步地，還包括:利用一輸送帶將該第一太陽能模塊帶離該水平調(diào)整機構(gòu)，并將一第二太陽能模塊放置在該水平調(diào)整機構(gòu)上。
[0016]進一步地，還包括:調(diào)整該水平調(diào)整機構(gòu)，使該第二太陽能模塊的傾斜度與具有最大輸出功率的該第一太陽能模塊的傾斜度相同。
[0017]本發(fā)明還提供一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，包括:
一光源裝置，用以投射一平行光線于該太陽能模塊；以及
一水平調(diào)整機構(gòu)，用以放置該太陽能模塊，并調(diào)整該太陽能模塊的傾斜度，直到該平行光線垂直投射到該太陽能模塊。
[0018]進一步地，還包括一處理器，電性連接該太陽能模塊，用以測量該太陽能模塊的輸出功率，其中該水平調(diào)整機構(gòu)被調(diào)整復(fù)數(shù)次，使該處理器測量出該太陽能模塊的復(fù)數(shù)個輸出功率，以及當(dāng)該處理器找出該些輸出功率的最大值時，該平行光線垂直投射到該太陽能模塊。
[0019]進一步地，還包括一水平傳感器，設(shè)置于該太陽能模塊的周圍，用以測量該太陽能模塊的三個點的相對高度，亦即該太陽能模塊的傾斜度。
[0020]進一步地，該處理器還包括一記錄單元，電性連接該水平傳感器，用以儲存該太陽能模塊的傾斜度。
[0021]進一步地，其中該水平調(diào)整機構(gòu)包括兩伺服馬達，用以將該太陽能模塊沿X軸轉(zhuǎn)動而具有一第一傾斜度，并將該太陽能模塊沿Y軸轉(zhuǎn)動而具有一第二傾斜度。
[0022]進一步地，還包括一輸送帶，用以輸送該太陽能模塊至該水平調(diào)整機構(gòu)上。
[0023]本發(fā)明利用了輸送帶、水平調(diào)整機構(gòu)及水平傳感器的配合，就不須要考慮光源裝置的平行光線一開始是否垂直打在太陽能模塊上，只要通過水平調(diào)整機構(gòu)的調(diào)整至太陽能模塊與光源裝置的光線垂直，而進一步找出太陽能模塊的最大輸出功率，亦即測試光電轉(zhuǎn)換的最大效率，也可快速的檢測在輸送帶每一個太陽能模塊的輸出功率，就可統(tǒng)計出全部太陽能模塊輸出功率的誤差范圍和太陽能模塊的制造優(yōu)良率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有的高聚光太陽光發(fā)電裝置部分結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)一實施例的側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)立體圖；
圖4為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)方塊圖；
圖5為用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)的生產(chǎn)線示意圖；
圖6為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)方法流程圖。
[0025]圖中，100.測試系統(tǒng)， 110.基座；
111.桌面，120.水平傳感器；
130.輸送帶，140.水平調(diào)整機構(gòu)；
141.承載器，150.太陽能模塊；
151.第一太陽能模塊， 152.第二太陽能模塊；
160.光源裝置，170.平行光線；
180.處理器，181.記錄單元；
900.高聚光太陽光發(fā)電裝置；
910.太陽能芯片， 920.聚光鏡片組；
930.平行光線，940.太陽能模塊；
S100?S116.步驟。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0027]如圖2及圖3所示，為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)的側(cè)視圖及立體圖。如圖4所示，為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)方塊圖。該測試系統(tǒng)100包括:一基座110、一水平調(diào)整機構(gòu)140、一光源裝置160、一輸送帶130、一水平傳感器120以及一處理器180。其中基座110包括一桌面111，該桌面111的中央有一孔洞。
[0028]輸送帶130設(shè)置在基座110的桌面111上方，并經(jīng)過孔洞的兩側(cè)，用以輸送該太陽能模塊150至該水平調(diào)整機構(gòu)140上。
[0029]水平調(diào)整機構(gòu)140設(shè)置在桌面111的孔洞下方，并有一承載器141由該孔洞穿出，并可頂出太陽能模塊150。該承載器141用來承載太陽能模塊150，承載器141通過水平調(diào)整機構(gòu)140控制可調(diào)整該太陽能模塊150的傾斜度。舉例而言，水平調(diào)整機構(gòu)140具有兩個維度的轉(zhuǎn)動方向。以XYZ坐標為例，例如可通過水平調(diào)整機構(gòu)140的兩伺服馬達，將該太陽能模塊150沿X軸轉(zhuǎn)動而具有一第一傾斜度，并將該太陽能模塊150沿Y軸轉(zhuǎn)動而具有一第二傾斜度。第一傾斜度與第二傾斜度的合成為該太陽能模塊150的最后傾斜度。
[0030]光源裝置160設(shè)置在基座110的上方，用以投射一平行光線170于該太陽能模塊150上。該光源裝置160優(yōu)選的為一太陽光仿真器。
[0031]水平傳感器120設(shè)置于該太陽能模塊150的周圍，用以測量該太陽能模塊150至少三個點的相對高度。在本發(fā)明實施方式中，水平傳感器120為三個高度測量裝置，例如激光測距儀、紅外線測距儀或超音波測距儀，用以測量太陽能模塊150上的三個點的相對高度(亦即該太陽能模塊150的傾斜度)。其中水平傳感器120可電性連接處理器180，將太陽能模塊150上的三個點的相對高度，由處理器180內(nèi)的記錄單元181所儲存。[0032]處理器180除了上述電性連接水平傳感器120外，也電性連接太陽能模塊150，用以測量太陽能模塊150感受到平行光線170后的電流及電壓曲線，進而計算出輸出功率，并由記錄單元181儲存太陽能模塊150的輸出功率值，并同時儲存水平傳感器120所測到的太陽能模塊150上的三個點的相對高度(亦即該太陽能模塊150的傾斜度)。該水平調(diào)整機構(gòu)140被調(diào)整多次，以使該處理器180測量出該太陽能模塊150的多個輸出功率及所對應(yīng)的該太陽能模塊150的多個傾斜度，并使該處理器180找出該些輸出功率的最大值(亦即最大輸出功率)及所對應(yīng)的該太陽能模塊150的最佳傾斜度。
[0033]因此，本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)不須考慮一開始光源裝置160的平行光線是否垂直打在太陽能模塊150上，只要利用水平調(diào)整機構(gòu)140調(diào)整至太陽能模塊150與光源裝置160的光線垂直，仍可找出最大輸出功率，亦即測試光電轉(zhuǎn)換的最大效率。
[0034]圖6為本發(fā)明用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)方法流程圖。請同時參閱圖2、圖4及圖5，圖5為用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)的生產(chǎn)線示意圖。
[0035]本發(fā)明太陽能模塊的測試方法，包括下列步驟:
步驟SlOO:輸送帶130將該第一太陽能模塊151放置到一水平調(diào)整機構(gòu)140。于本實施例中，在太陽能模塊的測試系統(tǒng)的生產(chǎn)在線，由輸送帶130傳輸?shù)谝惶柲苣K151至測試系統(tǒng)100上，并放置到一水平調(diào)整機構(gòu)140上。
[0036]步驟S102:投射一平行光線170至該第一太陽能模塊151。于本實施例中，由光源裝置160投射平行光線至該第一太陽能模塊151。
[0037]步驟S104:調(diào)整該水平調(diào)整機構(gòu)140，控制該平行光線170與該第一太陽能模塊151的角度。于本實施例中，水平調(diào)整機構(gòu)140的承載器141承載第一太陽能模塊151，并通過水平調(diào)整機構(gòu)140控制第一太陽能模塊151被平行光線170所照射的角度。
[0038]步驟S106:測量該第一太陽能模塊151的電流及電壓曲線，進而計算出輸出功率。于本實施例中，由處理器180測量第一太陽能模塊151的輸出功率,并由處理器180的記錄單元181儲存該輸出功率。
[0039]步驟S108:記錄該第一太陽能模塊151的傾斜度。于本實施例中，處理器180的記錄單元181記錄相對于第一太陽能模塊151的輸出功率的傾斜度，其中傾斜度是水平傳感器120測量第一太陽能模塊151上的三個點的相對高度。
[0040]步驟SllO:重復(fù)多次步驟S104至步驟S108。于本實施例中，每調(diào)整一次水平調(diào)整機構(gòu)140，就記錄一次第一太陽能模塊151的輸出功率及傾斜度，并重復(fù)多次，如果水平調(diào)整機構(gòu)140具有兩個維度的轉(zhuǎn)動方向，至少就要記錄五個不同傾斜度以及所相對應(yīng)的第一太陽能模塊151的輸出功率。舉例而言，水平調(diào)整機構(gòu)140具有兩個維度的轉(zhuǎn)動方向并用伺服馬達驅(qū)動。以XYZ坐標為例，第一個傾斜度和輸出功率為第一太陽能模塊151不沿著X軸及Y軸轉(zhuǎn)動，所測到的該第一太陽能模塊151的傾斜度及輸出功率。第二傾斜度和輸出功率為該第一太陽能模塊151沿X軸以順時針轉(zhuǎn)動一個角度，所測到的該第一太陽能模塊151的傾斜度及輸出功率。第三傾斜度和輸出功率為該第一太陽能模塊151沿X軸以逆時針轉(zhuǎn)動一個角度，所測到的該第一太陽能模塊151的傾斜度及輸出功率。第四傾斜度和輸出功率為該第一太陽能模塊151沿Y軸以順時針轉(zhuǎn)動一個角度，所測到的該第一太陽能模塊151的傾斜度及輸出功率。第五傾斜度和輸出功率為該第一太陽能模塊151沿X軸以逆時針轉(zhuǎn)動一個角度，所測到的該第一太陽能模塊151的傾斜度及輸出功率。[0041]步驟S112:找出具有最大輸出功率的該第一太陽能模塊151的傾斜度。于本實施例中，處理器180由記錄單元181內(nèi)所存儲的五個不同傾斜度以及相對應(yīng)的輸出功率，找出第一太陽能模塊151傾斜度為哪個值時，具有最大出輸出功率。
[0042]步驟S114:利用輸送帶130將該第一太陽能模塊151帶離該水平調(diào)整機構(gòu)140，并將一第二太陽能模塊152放置在該水平調(diào)整機構(gòu)140上。于本實施例中，因為第一太陽能模塊151的測量已經(jīng)結(jié)束，并得到第一太陽能模塊151的最大輸出功率的傾斜度，因此利用輸送帶130將該第一太陽能模塊151帶離該水平調(diào)整機構(gòu)140，同時將第二太陽能模塊152放置在該水平調(diào)整機構(gòu)140上。
[0043]步驟S116:調(diào)整該水平調(diào)整機構(gòu)140，使該第二太陽能模塊152的傾斜度與具有最大輸出功率的該第一太陽能模塊151的傾斜度相同。于本實施例中，利用由該第一太陽能模塊151所測到的具有最大輸出功率的傾斜度，使該第二太陽能模塊152的傾斜度與該第一太陽能模塊151的傾斜度相同，使測量第二太陽能模塊152時的條件，與測量第一太陽能模塊151的條件相同。
[0044]因此，本發(fā)明利用了輸送帶130、水平調(diào)整機構(gòu)140及水平傳感器120的配合，就不須要考慮光源裝置160的平行光線一開始是否垂直打在太陽能模塊150上，只要通過水平調(diào)整機構(gòu)140的調(diào)整至太陽能模塊150與光源裝置160的光線垂直，而進一步找出最大輸出功率，亦即測試光電轉(zhuǎn)換的最大效率，也可快速的檢測在輸送帶130每一個太陽能模塊150的輸出功率，就可統(tǒng)計出全部太陽能模塊150輸出功率的誤差范圍和太陽能模塊150的制造優(yōu)良率。
[0045]以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
【權(quán)利要求】
1.一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括有: 一水平調(diào)整機構(gòu)，用以放置該太陽能模塊，并調(diào)整該太陽能模塊的傾斜度； 一光源裝置，用以投射一平行光線于該太陽能模塊；以及 一處理器，電性連接該太陽能模塊，用以測量該太陽能模塊的輸出功率，其中該水平調(diào)整機構(gòu)被調(diào)整復(fù)數(shù)次，使該處理器測量出該太陽能模塊的復(fù)數(shù)個輸出功率，并使該處理器找出該些輸出功率的最大值。
2.如權(quán)利要求1所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括一水平傳感器，設(shè)置于該太陽能模塊的周圍，用以測量該太陽能模塊的三個點的相對高度，即該太陽能模塊的傾斜度。
3.如權(quán)利要求2所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，該處理器還包括一記錄單元，電性連接該水平傳感器，用以儲存該太陽能模塊的傾斜度。
4.如權(quán)利要求1所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，其中該水平調(diào)整機構(gòu)包括兩伺服馬達，用以將該太陽能模塊沿X軸轉(zhuǎn)動而具有一第一傾斜度，并將該太陽能模塊沿Y軸轉(zhuǎn)動而具有一第二傾斜度。
5.如權(quán)利要求1所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括一輸送帶，用以輸送該太陽能模塊至該水平調(diào)整機構(gòu)上。
6.一種用于太陽能模塊的測試方法，其特征在于，包括下列步驟: 放置一第一太陽能模塊至一水平調(diào)整機構(gòu)上； 投射一平行光線至該第一太陽能模塊； 調(diào)整復(fù)數(shù)次該水平調(diào)整機構(gòu)，并測量出復(fù)數(shù)個該第一太陽能模塊的輸出功率；以及 從該些第一太陽能模塊的輸出功率之中，找出具有最大輸出功率的該第一太陽能模塊的傾斜度。
7.如權(quán)利要求6所述的用于太陽能模塊的測試方法，其特征在于，其中該水平調(diào)整機構(gòu)有兩個維度的轉(zhuǎn)動方向。
8.如權(quán)利要求6所述的用于太陽能模塊的測試方法，其特征在于，其中調(diào)整復(fù)數(shù)次該水平調(diào)整機構(gòu)，并測量出復(fù)數(shù)個該第一太陽能模塊的輸出功率包括下列步驟:調(diào)整至少5次該水平調(diào)整機構(gòu)，并測量出至少5個該第一太陽能模塊的輸出功率以及至少5個該第一太陽能模塊的傾斜度。
9.如權(quán)利要求6所述的用于太陽能模塊的測試方法，其特征在于，還包括:利用一輸送帶將該第一太陽能模塊帶離該水平調(diào)整機構(gòu)，并將一第二太陽能模塊放置在該水平調(diào)整機構(gòu)上。
10.如權(quán)利要求9所述的用于太陽能模塊的測試方法，其特征在于，還包括:調(diào)整該水平調(diào)整機構(gòu)，使該第二太陽能模塊的傾斜度與具有最大輸出功率的該第一太陽能模塊的傾斜度相同。
11.一種用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一光源裝置，用以投射一平行光線于該太陽能模塊；以及 一水平調(diào)整機構(gòu)，用以放置該太陽能模塊，并調(diào)整該太陽能模塊的傾斜度，直到該平行光線垂直投射到該太陽能模塊。
12.如權(quán)利要求11所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括一處理器，電性連接該太陽能模塊，用以測量該太陽能模塊的輸出功率，其中該水平調(diào)整機構(gòu)被調(diào)整復(fù)數(shù)次，使該處理器測量出該太陽能模塊的復(fù)數(shù)個輸出功率，以及當(dāng)該處理器找出該些輸出功率的最大值時，該平行光線垂直投射到該太陽能模塊。
13.如權(quán)利要求12所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括一水平傳感器，設(shè)置于該太陽能模塊的周圍，用以測量該太陽能模塊的三個點的相對高度，亦即該太陽能模塊的傾斜度。
14.如權(quán)利要求13所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，該處理器還包括一記錄單元，電性連接該水平傳感器，用以儲存該太陽能模塊的傾斜度。
15.如權(quán)利要求11所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，其中該水平調(diào)整機構(gòu)包括兩伺服馬達，用以將該太陽能模塊沿X軸轉(zhuǎn)動而具有一第一傾斜度，并將該太陽能模塊沿Y軸轉(zhuǎn)動而具有一第二傾斜度。
16.如權(quán)利要求11所述的用于太陽能模塊的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括一輸送帶，用以輸送該太陽能模塊 至該水平調(diào)整機構(gòu)上。
【文檔編號】H02S50/15GK103904996SQ201210581919
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】郭鐘亮, 趙文平, 單維崢 申請人:樂利士實業(yè)股份有限公司