干型高电位测试器以及太阳模拟工具制造技术

一种用于测试光伏基板的方法和装置将基板放置在具有连接点的支架台架上，比如真空吸盘。该台架被致动到测试位置处。耦合到台架的探针套具连接到基板上的接线盒。电源将电压施加到接线盒，受到致动的框架接触基板的边缘区域以检测任何击穿电流。受到致动的框架包括用于将与基板边缘的接触最大化的衬垫。衬垫可以是导电的，或者可以具有导电表面。与框架的导电衬垫耦合的电流传感器检测任何击穿电流。太阳光谱模拟器提供用于测试基板光伏特性的太阳光谱辐射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例一般涉及用于对生产线中的光伏器件进行测试和合格性鉴定的 装置和工艺。
技术介绍
光伏(PV)器件或太阳能电池是将太阳光转换成直流(DC)电功率的器件。典型的 薄膜PV器件或薄膜太阳能电池具有一个或多个p-i-n结。每个p-i-n结都包括ρ型层、本 征型层、和η型层。当将太阳能电池的p-i-n结暴露于太阳光(由源于光子的能量构成) 时，太阳光通过PV效应而转换成电力。太阳能电池可被拼成更大的太阳能阵列。这种太阳 能阵列是通过利用专门框架和连接器将多个太阳能电池连接并结合到面板中来创建的。通常，薄膜太阳能电池包括主动区域或光电转换单元，以及被设置为前电极和/ 或背电极的透明导电氧化物(TCO)膜。光电转换单元包括P型硅层、η型硅层和夹在P型 和η型硅层之间的本征型(i型)硅层。包括微晶硅膜(μ c-Si)、非晶硅膜(a-Si)、多晶硅 膜(poly-Si)等的多种硅膜可被用于形成光电转换单元的ρ型、η型和/或i型层。背侧 电极可包含一个或多个导电层。随着传统能源价格的上涨，需要一种使用低成本的太阳能电池器件产生电力的低 成本方式。常规的太阳能电池制造工艺劳动强度高，且具有很多会影响生产线产量、太阳能 电池成本以及器件产率的干扰因素。典型的太阳能电池合格性鉴定和测试装置使用了被配 置为用于将基板暴露于光束的灯、以及检测所产生电流的探针。所述灯被放置在基板上方， 且被配置为将光束向下照向水平放置的基板。而且，还将电压传送到基板的边缘区域，以通 过手工地将导电引线从电源连接至基板边缘区域来测试击穿电压。随着对于使用不断增大 的基板和不断升高的制造产量的需求持续增长，由于维护、拥有成本和产量问题，制造工厂 中的此类测试和合格性鉴定硬件所需要的占地面积、时间和劳动量都成为了问题。因此，需要一种在高容量制造工厂中使用的小型的、容易维护的单元中提供自动 测试的用于光伏基板的自动测试装置。
技术实现思路
在此描述的实施例提供了用于光伏基板的测试装置，其包括具有形状被设置为与 基板边缘区域相匹配的多个节段的框架，被耦合到每一节段的致动器，被设置成与嵌入到 基板中的电连接器接触的电源，和耦合到每一节段的电传感器。其他实施例提供了太阳模拟模块，包括太阳光谱源，面向太阳光谱源的基板支架， 被定位成与基板支架上的基板电接触的探针，和包括安装在致动器上的多个接触节段的高 电位测试框架，所述致动器被配置为缩进和伸展所述接触节段的致动器。其他实施例提供了处理光伏基板的方法，包括将基板放置在可移动的基板支架 上，将多个导电节段致动为与基板的边缘区域接触，通过致动基板支架将放置在基板支架 上的基板移动到测试位置，通过嵌入到基板中的触点将电压施加到基板上，和将基板暴露4于太阳光谱辐射。 附图说明因此，为了可获得详细理解本专利技术上述特征的方式，简要概述如上的本专利技术的更 特定的描述可藉由参考实施例而获得，一些实施例于附图中示出。但是应注意，由于本专利技术 允许其他等效实施例，因此附图仅仅示出了本专利技术的典型实施例且因此不认为其限制本发 明的范围。图1是根据一个实施例的太阳模拟模块的示意性截面图。图2是根据另一实施例的基板支架的前视图。图3A是根据另一实施例的太阳模拟模块的一部分的细节图。图3B是根据另一实施例的测试装置的细节图。图4是概述根据另一实施例的方法的流程图。为了便于理解，在可能的地方使用了相同的参考数字来表示与图中共用的相同元 件。可预期在一个实施例中公开的元件便利地用在其他实施例中而不需特定描述。具体实施例方式本专利技术的实施例一般提供用于处理光伏基板的方法和装置。一组实施例提供了 用于光伏基板(比如太阳能面板)的测试装置，包括具有多个节段的框架，耦合到每个节 段的致动器，被定位成接触嵌入到基板中的电连接器的电源，和耦合到每个节段的电传感 器。所述节段的形状一般被设置为与基板的边缘区域的形状相匹配，并提供与基板边缘的 电接触。在一个实施例中，每个节段都借助于面向边缘的表面以接触基板边缘。在一些实 施例中，还可以提供背面接触表面来改善基板的边缘区域处的电接触。还可提供顺从性部 件(compliant member)，用于或者沿着面向边缘的表面、或者沿着边缘和背面接触表面两 者，来作为每个节段的衬垫。所述致动器一般被配置为沿着至少两个正交的方向移动这些 节段，以便可以将这些节段从基板装载位置移到处理位置，比如测试位置。其他实施例提供了太阳模拟模块，其包括太阳光谱源，面向太阳光谱源的基板支 架，被定位成与基板支架上的基板电接触的探针，和包括在致动器上安装的多个接触节段 的高电位测试框架，所述致动器被配置为缩进和伸展所述接触节段。图1是根据一个实施 例的太阳模拟模块100的示意性截面图。太阳模拟模块100包括定位自动机械160、和耦合 到所述定位自动机械160的基板支架162。定位自动机械160包括旋转致动器164和旋转 制动器165。基板支架162包括台架170、和被定位成相对于台架170来保持基板104的多 个支架元件166。在一个实施例中，该支架元件166是真空夹钳元件。在一个实施例中，旋转致动器164包括用于将基板支架162从基本水平的装载或 卸载位置旋转到基本垂直的处理位置的电动机。如果在移动基板支架162期间失去电力， 旋转制动器165提供制动能力。在装载或卸载位置，基板支架162与用于将基板304移进 和移出模块100的工厂自动化设备181相互作用，从自动化设备181中升起未处理的基板 304，并且将处理过的基板304放回到自动化设备181上。模块100还包括用于放置一个或多个探针器件180的支承部件182。探针器件180 通常测量基板对电的或辐射的输入的响应。一个或多个探针器件180通常包括用于连接到基板104上的连接点的探针套具。连接点提供了在基板内设置的导体与外部电路之间的配 置的连接点。探针器件180位于模块100上的点上，用于有助于与在基板中设置或形成的 连接器相接触。所述一个或多个探针器件180也可包括高电位探针，用于将高电压施加到 基板104上的所述连接点中的一个或多个。可通过将电源155耦合到探针器件180之中的 高电位探针，将高电压施加到基板的连接点，并可将电传感器150耦合到在基板104的边缘 区域处设置的框架168，以检测由该高电压引起的任何电流。框架168可包括与用于移进处 理位置或装载和卸载位置中的致动器耦合的多个节段，如以下结合图2、3A和3B更详细描 述的那样。模块100还包括外壳110，其限定了处理空间115，基板104被放置在该处理空间 中以供处理。太阳光谱源140被设置在处理空间115中，用于将太阳光谱能量导向基板104。 外壳110包括壁117和门114。门114可被缩进，以允许基板支架162经由壁117中的开口 接近自动化设备181。旋转致动器164将基板支架162经由壁117中的开口，旋转到与自 动化设备181上的与基板104接触的位置。随后，旋转致动器164将基板支架162经由壁 117中的开口，旋转到处理空间115中，直到基本垂直的测试位置。门114关闭以便从模块 100中排除掉任何外来的光。图2是根据另一实施例的基板支架200的前视图。基板支架200包括台架202，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试光伏基板的装置，包括：包括多个节段的框架，所述节段的形状被设置为与光伏基板的边缘区域的轮廓匹配；耦合到每个节段的致动器；电源，其被定位为与放置在光伏基板内的电连接器接触；和耦合到每个节段的电传感器。

【技术特征摘要】
一种用于测试光伏基板的装置，包括包括多个节段的框架，所述节段的形状被设置为与光伏基板的边缘区域的轮廓匹配；耦合到每个节段的致动器；电源，其被定位为与放置在光伏基板内的电连接器接触；和耦合到每个节段的电传感器。2.如权利要求1的装置，其中每个节段是边缘连接器，该边缘连接器包括面向边缘部 分、面向背面部分和作为所述面向边缘部分的衬垫的顺从性部件。3.如权利要求1的装置，其中每个致动器包括被定向在至少两个正交方向上的多个线 性致动器。4.如权利要求1的装置，其中每个节段包括导电衬垫，且所述电传感器中的每一个都 被耦合到所述节段的所述导电衬垫。5.如权利要求1的装置，其中所述框架覆盖基板的边缘区域的至少约95%。6.如权利要求1的装置，还包括与所述每个节段的致动器、所述电源和所述电传感器 耦合的控制器，其中所述控制器被配置成使所述多个节段在基板装载位置和测试位置之间 移动。7.如权利要求1的装置，其中每个节段包括与所述电传感器之一电耦合的导电衬垫， 且控制器耦合到所述每个节段的致动器并配置为使所述多个节段在基板装载位置和测试 位置之间移动，其中当所述节段处于测试位置时，每个节段的所述导电衬垫接触基板的边 缘部分，且其中所述电传感器是电流传感器。8.一种太阳模拟模块，包括 太阳光谱源；面向所述太阳光谱源的基板支架；被定位为与放置在所述基板支架上的基板电接触的探针；和高电位测试框架，其包括安装在致动器上的多个接触节段，所述致动器被配置为缩进 和伸展所述接触节段。9.如权利要求8的太阳模拟模块，其中所述致动器是线性致动器，该线性致动器被配 置为在至少两个正交方向上移动所述接触节段。10.如权利要求8的太阳模拟模块，其中每个接触节段包括面向边缘部分、面向背面部 分和导电衬垫。11.如权利要求10的太阳模拟模块，其中所述导电衬垫是具有导电表面的顺从性部 件，且所述导电表面被电耦合到电传感器。12.如权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼特王，哈里史密斯怀特赛尔三世，丹尼卡姆陆，苏杰发，迈克尔马里奥特，马学洪，李晓宁，凌杰，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]