Adapter for Endeas Quicksun 130 CA to measure back contact solar cells/pl

▼Ta strona powstała w ramach kursu L3999 pt. Drukowanie 3D sprzętu typu open source w nauce, który odbył się w 2017 r. na Uniwersytecie Aalto .Edycja jest już otwarta , więc możesz ją swobodnie ulepszać .

Nanostrukturyzowane powierzchnie krzemowe (czarny krzem, bSi) są niezwykle obiecujące w zastosowaniach ogniw słonecznych ze względu na ich doskonałą absorpcję w szerokim spektrum światła i szeroki kąt padania. Aby w pełni wykorzystać zalety powierzchni bSi o wysokiej absorpcji, korzystne jest budowanie wysokosprawnych ogniw słonecznych bSi, tak aby wszystkie styki elektryczne znajdowały się z tyłu ogniwa. Jednak grupa badawcza Electron Physics nie dysponuje obecnie odpowiednimi urządzeniami eksperymentalnymi do pomiaru wydajności tego rodzaju ogniw słonecznych. Ponadto, przynajmniej według mojej wiedzy, nie ma prostych komercyjnych rozwiązań do pomiaru zależności kąta padania promieniowania od wydajności ogniwa słonecznego.

W tym projekcie zamierzam pokonać te ograniczenia, projektując adapter stolika pomiarowego do druku 3D dla symulatora słonecznego Endeas Quicksun 130 CA z wykorzystaniem OpenSCAD . Sparametryzowany adapter do płytek można dostosować do okrągłych płytek o dowolnych rozmiarach, a także wyposażyć go w silnik obrotowy, który umożliwia pomiary zależne od kąta.

Projekt ten został wykonany jako projekt końcowy kursu L3999 w semestrze jesiennym 2017 r.

koncepcji

Adapter do stolika pomiarowego składa się z adaptera do płytek, pokrywy adaptera, stojaków pionowych oraz łożysk i prętów metalowych. Adapter do płytek zawiera gniazda na 1) łożyska kołowe o średnicy zewnętrznej 1 cm i średnicy wewnętrznej 0,5 cm oraz 2) płytki metalowe o wymiarach 25 mm x 75 mm x 1 mm, które mogą być używane do utrzymywania przewodów elektrycznych na miejscu za pomocą magnesów. Zaleca się przerwanie drukowania przed włożeniem łożysk i płytek metalowych, a następnie kontynuowanie drukowania w celu ich solidnego zamocowania. Domyślnie adapter do płytek i pokrywa są odpowiednie dla płytek o średnicy 4 cali, ale można to łatwo zmienić, modyfikując średnicę płytki w pliku .scad. Aby mieć pewność, że styki pozostaną na miejscu podczas pomiaru, pokrywa mocuje płytkę do adaptera, dociskając ją od góry.

zestawienie materiałów

• Adapter do płytek drukowanych w technologii 3D
• 2 okrągłe metalowe łożyska
• 2 metalowe płytki
• Pokrywa drukowana w technologii 3D
• Stoiska drukowane w 3D
• 2 metalowe pręty

Koszty szacunkowe

• Adapter do płytek: 1,68 USD
• Wieczko opłatka: 0,40 USD
• Dwa stanowiska: 5,28 USD

Koszty części drukowanych w technologii 3D zostały obliczone przy użyciu materiału ABS firmy IC3D . 1 kg rolka ABS kosztuje 40 dolarów, a zużycie filamentu jest szacowane przez oprogramowanie do cięcia Lulzbot Cura ze standardowymi ustawieniami drukowania. Łożyska, pręty metalowe i płyty metalowe są stosunkowo tanie, rzędu kilku dolarów amerykańskich, więc całkowity koszt adaptera platformy pomiarowej na tym etapie rozwoju wynosi około 26 dolarów. Szacowany koszt nie obejmuje mikromanipulatorów, które są niezbędne do precyzyjnego pozycjonowania styków elektrycznych, ani silnika obrotowego. Jednak całkowity koszt całej platformy pomiarowej może nadal wynieść poniżej 200 dolarów, jeśli zostaną użyte wersje open-source wyżej wymienionych komponentów.

Gdyby podobne dostosowanie zamówić u dostawcy sprzętu, łączne koszty modyfikacji mogłyby wynieść nawet tysiące dolarów, ponieważ prace projektowe mogą być bardzo kosztowne.

wskazówki

Planowane ulepszenia

• Wydrukuj projekt testowy i w razie potrzeby dostosuj wymiary
• Dodaj mikromanipulatory do dokładnego pozycjonowania elektrod w mierzonej celi
• Dodaj opcję pochylania do pomiarów zależnych od kąta

części

• 
  Adapter waflowy
• 
  Pokrywa adaptera
• 
  Podstawka
• 
  Wszystkie części

obrazy wydruków

Pomniejszone wersje adaptera i pokrywy płytki zostały wydrukowane na wczesnym etapie rozwoju z wykorzystaniem LulzBot TAZ 6 i ABS firmy IC3D jako materiału drukarskiego. Prędkość druku wynosiła 50 mm/s, a wysokość warstwy 0,35 mm.

• 
  Pomniejszona kopia wczesnego modelu.