近年來,逐漸惡化的能源問題和環(huán)境問題引起了各國人民的高度重視,為應(yīng)對(duì)這兩大問題,我國正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和新能源材料器件的研發(fā)。在政策的支持下,硅基太陽能電池已大規(guī)模應(yīng)用,光伏薄膜材料的創(chuàng)新成果也在不斷涌現(xiàn),這種增長對(duì)材料器件性能的測試效率提出了需求。為加快這一過程,國家于2016年啟動(dòng)“材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺(tái)”計(jì)劃。本文所研究的光伏薄膜材料透過率測試裝置基于該計(jì)劃展開。本文首先介紹了光伏薄膜材料的工作原理和透過率測試原理,結(jié)合高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)提出了橫向和縱向?qū)崿F(xiàn)高通量測試的方法。然后,通過分析確定了光伏薄膜材料高通量透過率測試裝置架構(gòu),再根據(jù)裝置架構(gòu)對(duì)系統(tǒng)硬件部分和軟件部分進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。硬件部分包含整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制部分電路設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及光源和光譜儀的選型設(shè)計(jì)等。軟件部分基于LabVIEW平臺(tái)開發(fā),該部分包括串口通信設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)。該設(shè)備進(jìn)行了硬件的搭建和軟件的調(diào)試后最終實(shí)現(xiàn)了高通量透過率測試。系統(tǒng)能夠在4min內(nèi)采集256路透過率測試信號(hào)。本文還研究了在目標(biāo)尺寸與實(shí)際運(yùn)動(dòng)尺寸非匹配狀態(tài)下如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)位置匹配的最優(yōu)化問題。該方法便于擴(kuò)展... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＳｏｌａｒＣｅ丨丨ＳｃａｎｌＯＯ系列量子效率測試系統(tǒng)??

??膜材料測試領(lǐng)域。該單位研發(fā)的可見光－紅外微型光譜儀（如圖１．２）采用??Ｃｚｅｒｎｙ－Ｔｕｍｅｒ交叉光學(xué)平臺(tái)解決了寬光譜大范圍的矛盾。??圖１．２可見光－紅外光譜儀??該光譜儀結(jié)構(gòu)緊、湊體積小可以較為方便的應(yīng)用在各種設(shè)備的開發(fā)當(dāng)中。但波長??的探測范圍依舊只能基本滿足各種常規(guī)測試要求。另外該單位還對(duì)光譜的波長擴(kuò)??展和小型化進(jìn)行了大量的研究，此類科研成果可用于開發(fā)光伏薄膜材料測試平臺(tái)。??１．２．２國外研宄現(xiàn)狀??在新能源領(lǐng)域產(chǎn)品逐步推進(jìn)到市場的過程中，世界各國都加大了在太陽能及??其相關(guān)高精尖領(lǐng)域的投入。光伏產(chǎn)品市場的份額也在逐年的上升，提高太陽能電??池的表征能力也在逐步改善。新中國成立于１９４９年，真正幵始科研尤其是新能??源電池及其測試方面的研宄的時(shí)間主要集中在近三四十年。在相關(guān)基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，??以及一些高精尖的設(shè)備領(lǐng)域還有一定的追趕空間。在科研成果的轉(zhuǎn)化率方面的差??距需要政府的政策推進(jìn)。在光學(xué)科學(xué)及其探測領(lǐng)域，目前以美國、德國、日本、??瑞士等為主的發(fā)達(dá)國家為主，由于其對(duì)光學(xué)方面開始研究的時(shí)間比較早，研發(fā)時(shí)??間比較長

交互界面在計(jì)算機(jī)上顯示出來。??３．１硬件設(shè)計(jì)??高通量高精度的薄膜電池透過率測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)采用了如圖３．２所示的??設(shè)計(jì)。由圖中可以看出硬件部分包括了光源模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、光譜測量模塊??和機(jī)械結(jié)構(gòu)模塊。這些模塊的協(xié)同作用構(gòu)成整個(gè)測試系統(tǒng)。??光源遵??ｍｉｌ?光譜測量模塊??圖３．２硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖??３．１．１機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊??結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊是系統(tǒng)中非常重要的組成部分。結(jié)構(gòu)的選擇不僅要考慮到結(jié)構(gòu)??的類型，還要考慮到結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能以及所用材料的種類和可靠性。系統(tǒng)中對(duì)光??纖的支撐結(jié)構(gòu)和平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)空間有一定要求。初期考慮兩種布局，一種為單個(gè)支??點(diǎn)的簡支梁的設(shè)計(jì)，另一種為雙支點(diǎn)的龍門設(shè)計(jì)如圖３．３。兩種布局方案相比較，??簡支梁支撐結(jié)構(gòu)對(duì)空間的要求更小，操作空間更大，測試設(shè)備更加直觀。但簡支??梁的懸臂結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)橹亓τ绊懚a(chǎn)生一定變形，在長時(shí)間測試使用中易變形的結(jié)??構(gòu)變形過大時(shí)需要對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)。龍門結(jié)構(gòu)相比較于簡支梁支撐結(jié)構(gòu)，空??間要求略大但龍門結(jié)構(gòu)因?yàn)榇嬖趦啥酥嗡宰冃瘟枯^小，在運(yùn)動(dòng)控制的過程中??因電機(jī)和平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的震動(dòng)更小

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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