一種太陽能電池壽命的測量裝置及測量方法
【專利摘要】本發明提供一種太陽能電池壽命的測量裝置及測量方法。所述測量裝置包括：可密閉的手套箱（21）、電池測試夾持部件（23）以及I-V測試系統（25），其中，在所述可密閉的手套箱（21）的箱壁上設置有透光窗口（22），所述電池測試夾持部件（23）設置在手套箱（21）內部，并通過連接引線（24）與I-V測試系統（25）電連接，且所述透光窗口（22）的位置與電池測試夾持部件（23）的位置相對應。本發明還提供采用上述測量裝置來測量太陽能電池壽命的方法。該方法能夠有效的提高測量結果的精確度。
【專利說明】一種太陽能電池壽命的測量裝置及測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能電池壽命的測量裝置及測量方法。
【背景技術】
[0002]近年來，有機太陽能電池發展迅猛。低成本、高效率、長壽命是該種電池能實際應用的前提條件。有機太陽能電池所采用的有機材料比傳統的無機硅材料更為豐富，且有機太陽能電池可以應用溶液法或真空蒸鍍法在柔性襯底上進行大面積制備。因此有機太陽能電池在柔性大面積應用和制備成本上有一定的優勢。隨著研究的深入，有機太陽能電池的光電轉化效率也越來越高，離實用化應用也越來越近。比如,2012年Nature Photonics雜志報道了應用噻吩并[3，4-b]噻吩-苯并二噻吩聚合物:[6，6]-苯基-丁酸甲酯的C7tl衍生物(PTB7 =PC71BM)材料體系制備的聚合物太陽能電池，其光電轉換效率可達到9.2%。德國Heliatek公司最新報道的使用有機小分子制備的疊層太陽能電池的光電轉換效率已高達12%。這些進展說明有機太陽能電池應用前景非常光明。
[0003]進入商業應用，有機太陽能電池至少有兩個方面的技術指標需要得到保證，即光電轉化效率和電池壽命。光電轉化效率決定了電池是否值得進行生產和使用；電池壽命則決定了電池是否能長期穩定地用于實際生活中。兩者都非常重要，它們將決定未來的有機太陽能電池是否可以被市場和用戶接受。隨著研究的深入，有機太陽能電池的光電轉化效率節節攀高，進行商業應用的呼聲也越來越高。在此背景下，電池壽命受到了越來越廣泛的重視。但是針對太陽能電池測量壽命的裝置和標準的測量方法缺失，使報道的有關電池壽命的數據不可比較，可信度也比較差。
[0004]太陽能電池壽命測量方法目前比較混雜。一般外界環境對有機太陽能電池壽命的影響非常大，因而現在的電池產品多采用封裝的技術，阻止空氣中的水，氧及灰塵進入器件，避免電池或電池的過快衰退。電池壽命的測試，多將電池在未封裝的情況下，使用太陽光模擬器照射；或者將未封裝的電池暴露在室外環境中，任其自然老化。然后經過特定時長后，將電池取回，重新夾持進行光電性能測試。另外，也有一部分對電池采用復雜的封裝工藝，再暴露于模擬太陽光下或室外環境中，最后取回重新夾持進行光電性能測試。由于壽命測試的時長動輒數百小時甚至數千小時，使用太陽光模擬器進行照射，會極大的占用和損耗設備，代價極高；室外自然環境又多不可控，不同時期的壽命測試，相互對照性較差；同時，在電池經過一定環境一定時間間隔后，取回測試時，并不能保證每次測試條件和測量環境完全一樣。這些使得電池壽命測試的數據可比性差和測量數值精確度和可信度低，并且測試成本高。綜上，目前亟需一種能夠穩定測量太陽能電池壽命的簡便裝置和測量方法。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是有效克服不同測量裝置配置和測量環境給太陽能電池測量結果帶來的不確定性并降低測試成本，提供一種太陽能電池壽命的新的測量裝置及相應測量方法。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供一種太陽能電池壽命的測量裝置，該裝置包括:可密閉的手套箱21、電池測試夾持部件23以及1-V測試系統25，其中，在所述可密閉的手套箱21的箱壁上設置有透光窗口 22，所述電池測試夾持部件23設置在手套箱21內部，并通過連接引線24與1-V測試系統25電連接，且所述透光窗口 22的位置與電池測試夾持部件23的位置相對應。
[0007]本發明還提供一種太陽能電池壽命測量方法，該方法包括采用本發明提供的所述的太陽能電池壽命的測量裝置進行測量，該方法包括以下步驟:
[0008](I)在電池測試夾持部件23上安裝待測電池和標準電池，所述標準電池能夠用于顯示光的輻照度；
[0009](2)提供光源部件，使光源部件所發出的光通過透光窗口 22照射到位于電池測試夾持部件23上的待測電池和標準電池上；
[0010](3)記錄通過Ι-v測試系統25獲得的待測電池的光電性能數據。
[0011]采用本發明的測量裝置對太陽能電池壽命進行測量，能夠有效的提高測量結果的精確度，并且所得數據相互對照性好，重復性高。
[0012]本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0014]圖1為適用于本發明提供的測量方法的一種太陽能電池的結構示意圖，其中，圖1a為一塊太陽能電池的截面圖，圖1b為本發明具體的實施方式中制成的并排條帶狀的五塊太陽能電池組的俯視圖；
[0015]圖2為適用于本發明提供的測量裝置的一種電池測試夾持部件的結構示意圖，其中，圖2a為電池測試夾持部件的卡槽的結構示意圖(俯視圖)，圖2b為電池測試夾持部件的整體結構示意圖(主視圖)；
[0016]圖3為本發明提供的太陽能電池壽命測量裝置的示意圖；
[0017]圖4為實施例1和2得到的待測電池的效率衰退曲線圖。
[0018]附圖標記說明
[0019]I透明襯底 2導電ITO層 3空穴傳輸層 4有機活性層
[0020]5電子傳輸層 6金屬電極 7陽極8第一陰極
[0021]9第二陰極 10第三陰極 11第四陰極12第五陰極
[0022]13卡槽14探針孔15卡槽托板16探針托板
[0023]17探針18開關組19燈具臺20燈具
[0024]21手套箱22透光窗口23電池測試夾持部件
[0025]24連接引線 25 I_V測試系統
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0027]本發明提供一種太陽能電池壽命的測量裝置，該裝置包括:可密閉的手套箱21、電池測試夾持部件23以及1-V測試系統25，其中，在所述可密閉的手套箱21的箱壁上設置有透光窗口 22，所述電池測試夾持部件23設置在手套箱21內部，并通過連接引線24與1-V測試系統25電連接，且所述透光窗口 22的位置與電池測試夾持部件23的位置相對應。
[0028]在本發明中，1-V測試系統(指電流-電壓測試系統)用于測試并顯示待測電池的光電性能數據。所述1-V測試系統可以根據實驗需要設置，例如，可以設置在手套箱內或手套箱外。為了操作方便，優選情況下，所述1-V測試系統25設置在手套箱21的外部，所述連接引線24密閉地穿過手套箱21的箱壁分別與電池測試夾持部件23和1-V測試系統25電連接。
[0029]在本發明中，待測電池可以根據實驗需要進行選擇。例如，一個典型的待測太陽能電池的結構如附圖1所示。如圖1a所示，太陽能電池包括依次層疊的各層:透明襯底1，位于該透明襯底I上的導電ITO層2，位于導電ITO層2上的空穴傳輸層3，位于空穴傳輸層3上有機活性層4,位于該有機活性層4上的電子傳輸層5,位于電子傳輸層5上的金屬電極6。
[0030]在本發明中，為了測試方便，可以將待測電池制成并排的2-10組，優選為4-5組。以下以并排成5組的待測太陽能電池為例。如圖1b所示，在所述太陽能電池組中，7為陽極，(陽極結構為:僅包括透明襯底I以及位于其上的導電ITO層2和位于導電ITO層2上的金屬電極，與圖1a相比，相當于導電ITO層2與金屬電極6直接接觸，而不包括空穴傳輸層3、有機活性層4和電子傳輸層5);8為第一陰極(陰極結構為:如圖1a所示，包括該透明襯底I上的導電ITO層2,位于導電ITO層2上的空穴傳輸層3,位于空穴傳輸層3上有機活性層4，位于該有機活性層4上的電子傳輸層5，位于電子傳輸層5上的金屬電極6);第二陰極至第五陰極與第一陰極結構相同；陽極7與第一陰極8配對組成第一組待測電池，類似的，陽極7也可以分別與第二陰極至第五陰極配對組成相應的第二至第五組待測電池。
[0031]在本發明中，所述電池測試夾持部件23的結構只要能夠實現正確地安裝待測電池和標準電池即可。例如，所述電池測試夾持部件的結構可以如圖2b所示，所述電池測試夾持部件23可以包括:卡槽托板15，卡槽13，探針孔14和探針17，其中，所述卡槽13位于所述卡槽托板15上，用于安裝待測電池和標準電池，所述探針孔14設置在卡槽托板15上，用于容納探針17的頭部并使探針的頭部能夠與待測電池的電極電連接，探針17的另一端連接的連接引線24與1-V測試系統25電連接。所述探針通常為可導電的金屬材質，如銅、鐵、鎮或招等。
[0032]進一步，為了配合如圖1b所示的待測電池(并排成5組)的結構，所述電池測試夾持部件23還可以包括探針托板16，所述探針托板16上具有多個通孔，用于固定探針而便于使探針與電池的陽極和陰極接觸，如圖2b所示，6根探針穿過通孔被固定在探針托板16上，以及設置在卡槽托板15上的對應于6根探針的6個探針孔，其中，6個探針孔的位置分別對應于待測電池的陽極7和第一陰極至第五陰極8-12。為了方便理解，對上述結構的電池測試夾持部件23的使用方法進行描述:沿卡槽13開口方向，把標準電池和待測太陽能電池都平行插入卡槽13中(圖2a和2b中未示出標準電池的位置)；將卡槽托板15和探針托板16相向移動，使固定于探針托板16上的6根探針穿過位于卡槽托板15上的探針孔與待測電池的電極緊密接觸(即電連接)，其中，6根探針分別接觸陽極7和第一陰極至第五陰極8-12，所述6根探針的另一端連接的連接引線24與1-V測試系統25電連接。
[0033]更進一步，卡槽托板15上設置的探針孔的位置只需對應于待測電池的各個電極(包括陽極和陰極)的位置即可。例如，可以將探針孔設置成直線排列。為了更加穩固的安裝待測電池，優選，探針孔的位置如圖2a所示，設置成錯位排列的方式，相應的，探針托板16上設置的用于固定探針的通孔的位置應當與卡槽托板15上的探針孔的位置一一對應。
[0034]更進一步，為了能夠分別測試并排的5組待測電池(如圖lb)，優選，使接觸第一陰極至第五陰極8-12的探針連接到開關組18，開關組18再通過連接引線24和1-V測試系統25電連接，其中，開關組18能夠獨立地控制每個陰極的接通或斷開，由此使得陽極7可以分別與第一陰極至第五陰極8-12組成的5組待測電池能夠分別獨立的進行測試。
[0035]在本發明中，所述透光窗口 22的位置與電池測試夾持部件23的位置相對應，指的是，使用所述測量裝置對待測電池進行測量時，光源所發出的光能夠通過所述透光窗口 22照射到安裝在電池測試夾持部件23上的標準電池和待測電池。
[0036]在本發明中，所述透光窗口 22的材料能夠透光即可，例如可以為玻璃、石英等透光材料，優選為石英。
[0037]本發明還提供一種太陽能電池壽命測量方法，該方法包括采用權利要求1所述的太陽能電池壽命的測量裝置進行測量，該方法包括以下步驟:
[0038](I)在電池測試夾持部件23上安裝待測電池和標準電池，所述標準電池能夠用于顯示光的輻照度；
[0039](2)提供光源部件，使光源部件所發出的光通過透光窗口 22照射到位于電池測試夾持部件23上的待測電池和標準電池上；
[0040](3)記錄通過1-V測試系統25獲得的待測電池的光電性能數據。
[0041]在本發明中，測試太陽能電池壽命的測試條件能夠實現測試目的即可，優選情況下，為了使得測試的結果更準確，所述測試條件包括:保持手套箱21中的水含量和氧氣含量都在0.5ppm以下。
[0042]在本發明中，為了使測試效果更好，優選，在電池測試夾持部件23上，待測電池和標準電池處于同一個平面，并保證光源部件所發出的光通過透光窗口 22照射到待測電池和標準電池的輻照度相同。
[0043]在本發明中，所述輻照度可以根據實驗需要進行調整，優選情況下，所述輻照度為10-500mff/cm2,進一步優選為 50_150mW/cm2。
[0044]在本發明中，所述光源部件可以根據具體實驗需要進行選擇，優選情況下，所述光源部件為太陽能模擬器或鎢燈。
[0045]為了更詳細的展示本發明的內容并體現本發明的優勢，以下將描述本發明的一種具體的實施方式，但本發明不限于此。
[0046]如圖3所示，上述安裝有標準電池和待測電池的電池測試夾持部件23整體安放在手套箱21中。手套箱21中可采用惰性氣氛，優選使用氬氣和/或氮氣作為工作氣，并保持水含量和氧氣含量均在0.5ppm以下。在本發明中，提供光源的部件可以包括燈具臺19和可拆卸地安裝在燈具臺19上的燈具20，所述燈具即為光源部件。所述光源部件采用輻照度相近的太陽能模擬器和鎢燈。所述燈具臺19可以調節高度及位置，保證位于其上的燈具20所發出的光能夠通過透光窗口 22照射到放置于手套箱21中的電池表面。在測試過程中，在電池測試夾持部件23上，待測電池和標準電池處于同一個平面，保證光源部件所發出的光通過透光窗口 22照射到待測電池和標準電池的輻照度相同。所述輻照度為50-150mW/cm2。通過控制開關組18，對并排的5組電池逐次分別進行光電性能測量。光照的方式可以根據實驗需要進行調節，例如，可以采用太陽能模擬器和鎢燈交替光照的方式進行。交替光照的時間可以根據實驗需要進行調整，例如，交替光照時間可以是ι-1oh。整個測試過程中總的光照時間可以根據具體實驗需要進行調整，例如，所述總的光照時間可以是20-1000h。
[0047]光電性能數據通過1-V測試系統獲得，直接測出的數據是電壓和電流數值，通過1-V測試系統25的分析可得出待測電池的效率衰退曲線。本發明中，1-V測試系統可以根據具體實驗需要采用不同的軟件來分析待測電池的電壓和電流數據，例如，采用Oriel公司的 Oriel IV Test Stat1n VL 08。
[0048]以下結合實施例對本發明提供的有機太陽能電池壽命測試裝置及測量方法進行詳細說明，但本發明并不限于此。
[0049]實施例1
[0050]本實施例用于說明本發明提供的太陽能電池壽命的測量方法。
[0051]I)待測電池采用如圖1b所示的電池結構(尺寸為14.8mmX 14.8mmX 2mm)。在待測電池中，陽極7包括:透明玻璃襯底I以及位于其上的導電ITO層2和位于導電ITO層2上的金屬電極(Al，厚度約10nm);第一陰極8包括:(如圖1a所示的太陽能電池的完整結構)透明玻璃襯底I以及位于其上的導電ITO層2，位于導電ITO層2上的空穴傳輸層3(PEDOT:PSS,厚度約40nm)，位于空穴傳輸層3上有機活性層4(P3HT:PCBM,厚度約250nm)，位于該有機活性層4上的電子傳輸層5 (Ca，厚度約20nm)，位于電子傳輸層5上的金屬電極6 (Al,厚度約10nm);第二陰極至第五陰極與第一陰極結構相同；陽極7與第一陰極8配對組成第一組待測電池，類似的，陽極7可以分別與第二陰極至第五陰極配對組成相應的第二至第五組待測電池。
[0052]上述待測電池的制備過程如下:透明ITO導電玻璃襯底，尺寸為14.8mmX 14.8mmX 2mm,依次使用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗1min ;在清洗完畢的玻璃襯底上采用旋涂的方法(使用儀器為CHEMAT TECHNOLOGY公司的SPIN COATER KW-4A勻膠機，參數選用4000rpm，30s)制備空穴傳輸層(PEDOT:PSS,厚度約40nm)并烘干，再使用SUSSMicroTec公司的Delta6RC勻膠機(參數選用600rpm，60s)在空穴傳輸層上旋涂有機活性層(P3HT =PCBM,厚度約250nm);使用MBRAUN公司的MB-EVAP真空蒸鍍系統(蒸鍍背景真空度為3Xl(T6mbar)在有機活性層上依次制備電子傳輸層(Ca,厚度約20nm)和金屬電極(Al,厚度約lOOnm)。以上所述的玻璃襯底的清洗，空穴傳輸層的制備和處理在大氣條件下進行，其余均在手套箱(氬氣作為工作氣，并保持水含量和氧氣含量都在0.5ppm以下)中完成。
[0053]2)電池測試夾持部件23采用如圖2b所示的結構，安裝待測電池和標準電池的過程為:沿卡槽13開口方向，把標準電池(Newport公司，下同)和待測太陽能電池都平行插入卡槽13中(圖2a和2b中未示出標準電池的位置);將卡槽托板15和探針托板16相向移動，探針托板16上的6根探針穿過位于卡槽托板15上的探針孔與待測電池緊密接觸(即電連接)，其中，6根探針分別接觸陽極7和第一陰極至第五陰極8-12，使接觸第一陰極至第五陰極8-12的探針連接到開關組18，開關組18再通過連接引線24和1-V測試系統25電連接。
[0054]3)如圖3所示，上述安裝有標準電池和待測電池的電池測試夾持部件23整體安放在手套箱21中。手套箱21中可采用氬氣作為工作氣，并保持水含量和氧氣含量均在0.5ppm以下。在燈具臺19上安裝標準太陽光模擬器(Newport公司，下同)，通過調節燈具臺19到合適位置，使模擬器發出的光通過石英透光窗口照射在標準電池和待測電池表面，保證標準電池表面與待測電池表面處于同一平面，并配合調節光源部件的位置，保證光源部件所發出的光通過透光窗口 22照射到待測電池和標準電池的輻照度相同。使用標準電池測出太陽光輻照度為AM1.5G (相當于100mW/cm2)。
[0055]4)通過1-V測試系統(采用Keithley2420電源電表)，并控制開關組18，依次對5組電池分別進行光電性能測量。通過1-V測試系統25分別獲取電池的初始光電性能數據。
[0056]5)將燈具臺19上的太陽能模擬器更換成與太陽能模擬器輻照度相近的鎢燈(Newport公司，下同)，通過調節燈具臺19到合適位置，使鎢燈發出的光照射在電池表面的輻照度為lOOmW/cm2，進行光照老化測試。
[0057]6)交替使用鎢燈和太陽光模擬器，交替時間為每10小時交換，獲得電池在10mW/cm2輻照度下每照射10小時后的光電性能數據。
[0058]7)對5組待測電池分別進行90小時的光照老化試驗后，停止光照。
[0059]8)通過Oriel公司的Oriel IV Test Stat1n VL 08軟件分析處理所得的光電性能數據，得出五組待測電池的效率衰退曲線，將五組待測電池的效率衰退曲線進行歸一化擬合，進而對電池的壽命進行分析判定。
[0060]實施例2
[0061]本實施例用于說明本發明提供的太陽能電池壽命的測量方法。
[0062]I)采用如實施例1中I)所述的電池，不同的是有機活性層4為P3HT:CM2HJ:PCBM,厚度約250nm。
[0063]2)電池測試夾持部件23采用如圖2b所示的結構，安裝待測電池和標準電池的過程為:沿卡槽13開口方向，把標準電池和待測太陽能電池都平行插入卡槽13中(圖2a和2b中未示出標準電池的位置)；將卡槽托板15和探針托板16相向移動，探針托板16上的6根探針穿過位于卡槽托板15上的探針孔與待測電池緊密接觸(即電連接)，其中，6根探針分別接觸陽極7和第一陰極至第五陰極8-12，使接觸第一陰極至第五陰極8-12的探針連接到開關組18，開關組18再通過連接引線24和1-V測試系統25電連接。
[0064]3)如圖3所示，上述安裝有標準電池和待測電池的電池測試夾持部件23整體安放在手套箱21中。手套箱21中可采用氬氣作為工作氣，并保持水含量和氧氣含量均在0.5ppm以下。在燈具臺19上安裝Newport公司的標準太陽光模擬器，通過調節燈具臺19到合適位置，使模擬器發出的光通過石英透光窗口照射在標準電池和待測電池表面，保證標準電池表面與待測電池表面處于同一平面，并配合調節光源部件的位置，保證光源部件所發出的光通過透光窗口 22照射到待測電池和標準電池的輻照度相同。使用標準電池測出太陽光輻照度為AM1.5G (相當于100mW/cm2)。
[0065]4)通過1-V測試系統(采用Keithley2420電源電表)，并控制開關組18，依次對5組電池分別進行光電性能測量。通過1-V測試系統25分別獲取電池的初始光電性能數據。
[0066]5)將燈具臺19上的太陽能模擬器更換成與太陽能模擬器輻照度相近的鎢燈，通過調節燈具臺19到合適位置，使鎢燈發出的光照射在電池表面的輻照度為lOOmW/cm2，進行光照老化測試。
[0067]6)交替使用鎢燈和太陽光模擬器，交替時間為每10小時交換，獲得電池在10mW/cm2輻照度下每照射10小時后的光電性能數據。
[0068]7)對5組待測電池分別進行90小時的光照老化試驗后，停止光照。
[0069]8)通過Oriel公司的Oriel IV Test Stat1n VL 08軟件分析處理所得的光電性能數據，得出五組待測電池的效率衰退曲線，將五組待測電池的效率衰退曲線進行歸一化擬合，進而對電池的壽命進行分析判定。
[0070]圖4是以上兩例實施例得出的待測電池的歸一化效率衰退曲線圖。從此圖可以看出，電池的效率衰退在測試時長內分為兩個明顯不同的階段:0-20小時，效率值衰退較快，幅度較大；20-90小時，效率值衰退相對平緩，幅度較小。有機活性層為P3HT =PCBM的實施例I和有機活性層為P3HT:CM2HJ =PCBM的實施例2的電池效率衰退曲線對比，可以看出，力口入添加劑CM2HJ后，電池效率衰退更快，且最終能夠保持初始效率的百分比也較小。90小時后，有機活性層為P3HT =PCBM的電池仍然保持初始效率的80%以上，有機活性層為P3HT:CM2HJ =PCBM的電池，保持的效率不足初始效率的70%。
[0071]從以上測試結果可以看出，采用本發明的測量裝置對太陽能電池壽命進行測量，可以在相同的環境下依次測試多組待測電池，得到平行的多組測試數據，由于測試的環境相同，使得所得到的數據對照性好，再將所得數據經過歸一化擬合后，可以使得電池壽命測試的結果更為精確。同時，通過本發明的測量裝置對不同的太陽能電池進行測量，能夠有效克服不同測量環境給太陽能電池測量結果帶來的不確定性，所得到的太陽能電池性能數據相互對照性好,測量精確度高,并且測試成本較低。
[0072]以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0073]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0074]此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種太陽能電池壽命的測量裝置，其特征在于，該裝置包括:可密閉的手套箱(21)、電池測試夾持部件(23)以及1-V測試系統(25)， 其中，在所述可密閉的手套箱(21)的箱壁上設置有透光窗口(22)，所述電池測試夾持部件(23)設置在手套箱(21)內部，并通過連接引線(24)與1-V測試系統(25)電連接，且所述透光窗口(22)的位置與電池測試夾持部件(23)的位置相對應。
2.根據權利要求1所述的測量裝置，其中，1-V測試系統(25)設置在手套箱(21)的外部，所述連接引線(24)密閉地穿過手套箱(21)的箱壁分別與電池測試夾持部件(23)和1-V測試系統(25)電連接。
3.根據權利要求1或2所述的測量裝置，其中，所述電池測試夾持部件(23)包括:卡槽托板(15)，卡槽(13)，探針孔(14)和探針(17)， 其中，所述卡槽(13)位于所述卡槽托板(15)上，用于安裝待測電池和標準電池，所述探針孔(14)設置在卡槽托板(15)上，用于容納探針(17)的頭部并使探針的頭部能夠與待測電池的陽極和陰極電連接，探針(17)的另一端連接的連接引線(24)與1-V測試系統(25)電連接。
4.根據權利要求1或2所述的測量裝置，其中，所述透光窗口(22)的材料為石英。
5.一種太陽能電池壽命的測量方法，其特征在于，該方法包括采用權利要求1-4中任意一項所述的太陽能電池壽命的測量裝置進行測量，該方法包括以下步驟: (1)在電池測試夾持部件(23)上安裝待測電池和標準電池，所述標準電池能夠用于顯示光的輻照度； (2)提供光源部件，使光源部件所發出的光通過透光窗口(22)照射到位于電池測試夾持部件(23)上的待測電池和標準電池上； (3)記錄通過1-V測試系統(25)獲得的待測電池的光電性能數據。
6.根據權利要求5所述的測量方法，其中，測試條件包括:保持手套箱(21)中的水含量和氧氣含量都在0.5ppm以下。
7.根據權利要求5所述的測量方法，其中，將待測電池和標準電池分別安裝在電池測試夾持部件(23)的卡槽托板(15)上的卡槽(13)內，并將至少兩根探針(17)的頭部分別伸入探針孔(14)內，分別與待測電池的陰極和陽極接觸，并將分別與待測電池的陰極和陽極接觸的探針(17)的另一端連接的連接引線(24)與1-V測試系統(25)電連接。
8.根據權利要求5或7所述的測量方法，其中，在電池測試夾持部件(23)上，待測電池和標準電池處于同一個平面，并保證光源部件所發出的光通過透光窗口(22)照射到待測電池和標準電池的輻照度相同。
9.根據權利要求8所述的測量方法，其中，所述輻照度為10-500mW/cm2，優選為，50-150mW/cm2。
10.根據權利要求5或9所述的測量方法，其中，所述光源部件為太陽能模擬器或鎢燈。
【文檔編號】G01R31/36GK104237790SQ201310231424
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月9日 優先權日:2013年6月9日
【發明者】江潮, 王金澤, 李齊方, 艾楠 申請人:國家納米科學中心
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