本發(fā)明屬于太陽能電池的測試技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種有機太陽能電池量子效率的測試固定裝置。
背景技術(shù):太陽能作為一種可再生能源,以其取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價等優(yōu)點越來越成為人們重視的焦點。近十幾年來在各種太陽能電池的開發(fā)研究歷程中,有機太陽能電池以其材料來源廣、制作成本低、耗能少、可彎曲、易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢一直在國內(nèi)外各科研單位研究中占據(jù)著重要的地位。相對簡單的制備工藝(如蒸鍍、旋轉(zhuǎn)涂膜、噴涂等)、低溫操作以及大面積制造、可使用柔性襯底等優(yōu)勢使得有機太陽能電池在降低生產(chǎn)成本方面取得了巨大的進展,進一步提高了它在未來光伏電池實用化中的潛在應(yīng)用價值。目前,在測試有機太陽能電池的量子效率時,傳統(tǒng)的測試方法一般都是用一夾具連接電池片的正電極,另一夾具連接電池片的負電極,通過從單色儀出射的單色光,分別照射在被測太陽能電池片與標(biāo)準(zhǔn)硅探測器上,然后測量它們的短路電流,再比較電流值的方法得到光譜響應(yīng)度。通過計算機連接單色儀,數(shù)據(jù)采集設(shè)備,完成信號轉(zhuǎn)換和校準(zhǔn),來達到測試太陽能電池量子效率的目的。但是由于有機太陽能電池的負電極通常是通過熱蒸發(fā)的方法蒸鍍的金屬電極(通常是約100nm厚的鋁、金等),另外在測試有機太陽能電池的量子效率時,要求金屬電極與測試夾具一定要緊密連接,否則容易造成電池的短路,影響器件光電性能的測試,所以對金屬電極的保護顯得尤為重要。另一方面,若要獲得較精確的量子效率值,需要對電池片的不同位置測試而取其平均值;對電池上不同點測試時,每次更換測試夾具與金屬電極的連接,需要重新調(diào)整電池與光源的聚焦,操作費時而且還很不方便,夾具與金屬電極的頻繁更換連接也會增加對金屬電極破壞的幾率。因此,有必要發(fā)明設(shè)計一種新的測試固定裝置來解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種方便且精確測試有機太陽能電池量子效率的固定裝置,該裝置具有使待測電池片與導(dǎo)電柱緊密接觸的功能,同時也能防止測試過程中夾具對電極的破壞;其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、實用價值高、成本低和使用方便等優(yōu)點,使其特別適用于有機太陽能電池量子效率的測試。為實現(xiàn)以上發(fā)明的目的,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種有機太陽能電池量子效率的測試固定裝置,包含基板、導(dǎo)電柱、管腳、固定片;基板上設(shè)有相應(yīng)的固定孔,基板中央上設(shè)有凹槽。作為本發(fā)明的進一步改進,基板的中央位置設(shè)有凹槽,凹槽的大小和電池的尺寸相對應(yīng),凹槽內(nèi)設(shè)有導(dǎo)電棒,凹槽的結(jié)構(gòu)增加了調(diào)節(jié)待測電池片與光源之間聚焦的靈活性。作為本發(fā)明的進一步改進,測試時,待測電池片放置于基板上的凹槽中,待測電池片的正負電極分別與導(dǎo)電棒一一對應(yīng)放置。作為本發(fā)明的進一步改進,所述螺栓穿過固定片放置在固定孔中,通過螺母調(diào)節(jié)固定片的高度,固定片的前端將待測電池片和導(dǎo)電棒緊密連接。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理,最大限度地減少測試中對極其薄的金屬電極的損傷;調(diào)換電極方便、聚焦靈活、使得測試有機太陽能電池的量子效率變?yōu)榫_與省時。附圖說明圖1是本發(fā)明的太陽能電池量子效率的測試固定裝置的主視圖。圖2是本發(fā)明的太陽能電池量子效率的測試固定裝置的固定部件。圖3是本發(fā)明的太陽能電池量子效率的測試固定裝置的俯視圖(含待測電池片)。附圖標(biāo)記說明:1-基板;2-凹槽;3-第一導(dǎo)電棒;4-第二導(dǎo)電棒;5-第三導(dǎo)電棒;6-第四導(dǎo)電棒;7-第五導(dǎo)電棒;8-第六導(dǎo)電棒;9-第七導(dǎo)電棒;10-第一固定孔;11-第二固定孔;12-螺栓;13-固定片;14-圓孔;15-固定片的前端;16-待測電池片;17-第一螺母;18-第二螺母;19-刻蝕掉ITO后的玻璃的左邊區(qū)域;20-待測電池片留有ITO玻璃的襯底區(qū)域;21-刻蝕掉ITO后的玻璃的右邊區(qū)域;3′-第一管腳;4′-第二管腳;5′-第三管腳;6′-第四管腳;7′-第五管腳;8′-第六管腳;9′-第七管腳;3″-ITO正電極;4″-第一負電極;5″-第二負電極;6″-第三負電極;7″-第四負電極;8″-第五負電極;9″-第六負電極。具體實施方式:在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“上部”、“下部”、“前端”、“后端”、“左端”、“右端”、“前側(cè)”、“后側(cè)”、“左側(cè)面”、“前側(cè)面”、“后側(cè)面”、“左前端”、“右后端”、“中央”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多該特征。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。如圖1、圖2及圖3展示了本發(fā)明的太陽能電池量子效率的測試固定裝置的主視圖、固定部件、俯視圖。所述太陽能電池量子效率的測試固定裝置包括基板1、凹槽2,第一固定孔10和第二固定孔11分別設(shè)置在基板1的左端和右端,第一導(dǎo)電棒3固定于凹槽2上部的左端,第二導(dǎo)電棒4、第三導(dǎo)電棒5和第四導(dǎo)電棒6分別均勻固定在凹槽2上部的后端,第五導(dǎo)電棒7、第六導(dǎo)電棒8和第七導(dǎo)電棒9分別均勻固定在凹槽2上部的前端,第一管腳3′的一端與導(dǎo)電棒3相連,第一管腳3′的另一端則從基板1下部的左側(cè)面引出,第二管腳4′、第三管腳5′和第四管腳6′的一端分別與第二導(dǎo)電棒4、第三導(dǎo)電棒5和第四導(dǎo)電棒6相連,第二管腳4′、第三管腳5′和第四管腳6′的另一端則從基板1下部的后側(cè)面引出;第五管腳7′、第六管腳8′和第七管腳9′的一端分別與第五導(dǎo)電棒7、第六導(dǎo)電棒8和第七導(dǎo)電棒9相連,第五管腳7′、第六管腳8′和第七管腳9′的另一端則從基板1下部的前側(cè)面引出。在具體測試過程中,將待測電池片16放入凹槽2中,電池片帶有金屬負電極的一面朝下放置,使電池片16的ITO正電極3″與第一導(dǎo)電棒3接觸;第二導(dǎo)電棒4,第三導(dǎo)電棒5,第四導(dǎo)電棒6,第五導(dǎo)電棒7,第六導(dǎo)電棒8,第七導(dǎo)電棒9分別與待測電池片16的第一負電極4″、第二負電極5″、第三負電極6″、第四負電極7″、第五負電極8″、第六負電極9″對應(yīng)接觸。一對螺栓12分別放入第一固定孔10和第二固定孔11中,一對固定片13的圓孔14分別套在一對螺栓12上,一對固定片13的前端15分別壓住待測電池片16的左前端和右后端,第一螺母17和第二螺母18分別套在一對螺栓12上,通過第一螺母17和第二螺母18來調(diào)節(jié)待測電池片16的高度,達到待測電池片16的ITO正電極3″與第一導(dǎo)電棒3緊密接觸,以及待測電池片16的第一負電極4″、第二負電極5″、第三負電極6″、第四負電極7″、第五負電極8″、第六負電極9″分別與第二導(dǎo)電棒4、第三導(dǎo)電棒5、第四導(dǎo)電棒6、第五導(dǎo)電棒7、第六導(dǎo)電棒8、第七導(dǎo)電棒9緊密接觸的目的。測試時,第一管腳3′與測試夾具的正電極連接,第二管腳4′,第三管腳5′,第四管腳6′,第五管腳7′,第六管腳8′,第七管腳9′依次與測試夾具的負電極連接。本發(fā)明作為太陽能電池量子效率的測試固定裝置,如圖1和圖3所示,所述基板1的長度和寬度均為10cm,高度為8cm;凹槽2的長度和寬度均為2.6cm,深度為4cm;導(dǎo)電棒3-9在凹槽2中露出部分的高度為2.8cm;待測電池片16的厚度為1.1cm,長度和寬度均為2.5cm。待測電池片16是采用ITO玻璃作為電池的活性層材料的襯底,如圖3所示,待測電池片16的中央?yún)^(qū)域20為留有ITO薄膜的襯底部分;而區(qū)域19和21為刻蝕掉ITO薄膜后的玻璃部分;電池的活性層通過旋涂或者蒸鍍等方法覆蓋除了區(qū)域3″(預(yù)留的ITO正電極)的剩余區(qū)域;圖3中的第一負電極4″、第二負電極5″、第三負電極6″、第四負電極7″、第五負電極8″、第六負電極9″六個電極為通過真空蒸鍍的方法在電池片活性層16的上面鍍上金屬電極(通常為約100nm厚的金、鋁等材料);測試時,待測電池片16放在凹槽2中的導(dǎo)電棒3-9上,帶有金屬負電極的一面朝下放置。其中,第一導(dǎo)電棒3與待測電池片16的ITO正電極3″接觸;第二導(dǎo)電棒4,第三導(dǎo)電棒5,第四導(dǎo)電棒6,第五導(dǎo)電棒7,第六導(dǎo)電棒8,第七導(dǎo)電棒9分別與待測電池片16的第一負電極4″、第二負電極5″、第三負電極6″、第四負電極7″、第五負電極8″、第六負電極9″接觸;其中第一管腳3′與測試夾具的正電極連接,第二管腳4′,第三管腳5′,第四管腳6′,第五管腳7′,第六管腳8′,第七管腳9′依次與測試夾具的負電極連接。從單色儀出射的單色光,分別照射在被測太陽能電池片16與標(biāo)準(zhǔn)硅探測器上,然后測量它們的短路電流,再比較電流值的方法得到光譜響應(yīng)度。通過計算機連接單色儀,數(shù)據(jù)采集設(shè)備,完成信號轉(zhuǎn)換和校準(zhǔn),來達到測試太陽能電池量子效率的目的。本發(fā)明中所述的基板1和固定片13,材料均采用的是聚四氟乙烯;導(dǎo)電棒3-9以及對應(yīng)的管腳3′-9′材料采用的是純銅,其相對較軟的特點保證了測試過程中待測電池片16的相對較薄的金屬負電極4″-9″受到盡量小的擠壓損傷。本發(fā)明中所述的凹槽2上共安裝有與電池片負電極接觸的6個導(dǎo)電棒,保證了實際的測試中對電池片的不同位置測試而取其平均值的需要,當(dāng)然也可根據(jù)實際需要來調(diào)整導(dǎo)電棒的數(shù)量,來保證待測電池片的量子效率數(shù)據(jù)的精確度和可靠性,而且本發(fā)明設(shè)計的導(dǎo)電棒-管腳的設(shè)計也節(jié)約了測試的時間。綜上所述,以上僅為本發(fā)明的一例而已,可以就不同的待測電池片的類型而設(shè)計相應(yīng)的尺寸,凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書和說明書內(nèi)容所作的等效修改,均屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。