[发明专利]钙钛矿太阳能电池光电性能测试夹具

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池的测试技术领域，尤其涉及一种钙钛矿太阳能电池光电性能测试夹具。

背景技术

随着全球能源需求的不断扩大，煤、石油、天然气等传统不可再生能源日益枯竭。同时这些传统能源的使用对环境造成的危害日益严重。近几年来，雾霾成为国人普遍关注的焦点，这涉及到几乎所有中国人的健康。在各种新型清洁能源中，太阳能作为一种可再生能源，以其取之不尽、用之不竭、无污染、廉价等优势得到世界各国的高度重视。钙钛矿太阳能电池自2009年首次以3.8%的光电转化效率出现后，其效率在随后的五年里以前所未有的速度不断攀升。截止2014年12月12日由美国国家可再生能源实验室认证的钙钛矿太阳能电池的最高效率达到20.1%。钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单、材料来源广泛、可溶液制备、低能耗、光电转化效率高等突出优势，具有极大的市场前景，成为近几年国内外各科研单位及企业的研究热点。此外，可低温制备、可使用柔性衬底等使得钙钛矿太阳能电池的制造成本进一步降低和使用范围扩大，进一步提高了其在未来太阳能电池实用化中的潜在应用价值。

目前测试钙钛矿太阳能电池光电性能(电流-电压曲线)常用的测试方法是：用鳄鱼夹分别夹住待测钙钛矿太阳能电池片的正电极（通常是通过热蒸发蒸镀得到的近100nm厚的金属电极，如铝、银、金等或通过丝网印刷得到的碳电极）和负电极（通常是导电玻璃，如FTO玻璃等），用太阳光氙灯模拟器产生的太阳光照射钙钛矿太阳能电池片产生光伏效应，通过仪器采集数据信号，达到测试目的。

一方面，测试钙钛矿太阳能电池光电性能时要求金属电极或碳电极与测试夹具紧密连接，否则容易引成接触不良，影响器件光电性能的测试。另一方面，在传统测试方法中，为保证测试的精确性，需多次更换鳄鱼夹与电极的连接位置,对钙钛矿太阳能电池片的不同位置测试而取其平均值。鳄鱼夹比较坚硬且和电极多次连接会破坏极薄的金属电极或碳电极，从而无法避免测试样品的损伤和保证测量值的准确性。另外，要准确的测试并计算钙钛矿太阳能电池片的光电转化效率必须额外在钙钛矿太阳能电池片上加遮光板来限定光照面积，将遮光板功能加入到测试夹具中对提高测试的便捷性有很大帮助。因此，有必要发明设计一种新的测试夹具来解决上述问题。

发明内容

在本发明的目的在于提供一种方便且能精确测量钙钛矿太阳能电池光电性能的夹具，该夹具不仅具有使待测钙钛矿太阳能电池片与导电片紧密接触的功能，而且能防止多次测试过程中夹具对电极的破坏。此外，固定板上的通光面积调节板可以用来改变照射到钙钛矿太阳能电池片上的光照面积，避免额外使用不同通光面积的遮光板。具有结构简单、设计合理、实用价值高、成本低和使用便捷等优点，使其特别适用于钙钛矿太阳能电池片的光电性能测试。

为实现以上发明的目的，本发明采用下述技术方案：一种钙钛矿太阳能电池光电性能测试夹具，包含底座、底座橡胶垫板、固定板、固定板橡胶垫板、螺丝杆；底座上设有相应的固定孔，底座橡胶垫板中央上设有凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述底座上设有分别与第一导电片和第二导电片用导线连接的第一接线柱和第二接线柱。

作为本发明的进一步改进，所述底座橡胶垫板，通过粘结剂粘接在底座的上面，底座橡胶垫板具有一定弹性缓冲作用，起到保护金属电极或碳电极的作用，底座橡胶垫板中央设有凹槽，凹槽的大小和钙钛矿太阳能电池片的尺寸相对应，凹槽内设有导电片，凹槽结构的设计起到了固定待测钙钛矿太阳能电池片的作用。

作为本发明的进一步改进，测试时待测钙钛矿太阳能电池片放置在底座橡胶垫板的凹槽中，待测钙钛矿太阳能电池片的正负极分别与第一导电片、第二导电片一一对应放置。

作为本发明的进一步改进，所述固定板上设有相应的螺孔、通光孔、通光面积调节板穿插孔，通光面积调节板放置在通光面积调节板穿插孔中，其中通光面积调节板带有刻度，通过移动通光面积调节板来改变照射到待测钙钛矿太阳能电池片上的光照面积。

作为本发明的进一步改进，所述固定板橡胶垫板设有相应的螺孔、通光孔，通过粘结剂粘接在固定板下面，固定板橡胶垫板具有一定弹性缓冲作用，起到保护金属电极或碳电极的作用。

作为本发明的进一步改进，所述螺丝杆穿过固定板上的螺孔放置在固定孔中，通过螺母调节固定板的高度，固定板橡胶垫板将待测钙钛矿太阳能电池片和导电片紧密连接。