I. Thiết kế mô phỏng bề mặt kẹp và xử lý bề mặt

Các tấm pin xếp chồng lên nhau sử dụng cấu trúc của nhiều tấm pin được sắp xếp chặt chẽ và các cạnh chồng chéo lên nhau, và bề mặt chịu lực của chúng không phải là mặt phẳng mà có các đặc điểm bề mặt cụ thể. Do đó, bề mặt kẹp của kẹp phải được mô phỏng chính xác để phù hợp với khu vực tiếp xúc ở rìa của tấm pin. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng dữ liệu thử nghiệm có thể ít rời rạc hơn 40% khi độ phù hợp của bề mặt kẹp với cạnh của tấm pin đạt hơn 95%. Đồng thời, việc xử lý bề mặt của bề mặt kẹp cũng cực kỳ quan trọng, đề nghị sử dụng công nghệ phun kim cương hạt mịn để tạo thành bề mặt đồng nhất với độ nhám khoảng 5-8 micron, vừa có thể cung cấp đủ ma sát để ngăn chặn trượt, vừa không gây trầy xước cho tấm pin. Dữ liệu so sánh từ một phòng thí nghiệm quang điện cho thấy các kẹp mô phỏng được tối ưu hóa có thể tăng độ lặp lại thử nghiệm từ ± 3,2% lên ± 1,1%.

II. Kiểm soát chính xác và phân phối lực kẹp

Tấm pin xếp gạch cực kỳ nhạy cảm với lực kẹp, lực kẹp quá lớn có thể dẫn đến nứt bên trong tấm pin hoặc điện cực rơi ra, và lực kẹp quá nhỏ sẽ gây ra sự trượt mẫu trong quá trình thử nghiệm. Lực kẹp lý tưởng nên được kiểm soát trong phạm vi tuyến tính 0,8-1,2N/mm và điều chỉnh chính xác bằng động cơ thủy lực hoặc servo. Quan trọng hơn là thiết kế phân phối lực kẹp, sử dụng cấu trúc kẹp phân tán đa điểm (thường là 6-8 điểm tiếp xúc) để phân tán áp suất đồng đều hơn so với năng lượng kẹp hai điểm truyền thống. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy kẹp phân tán có thể giảm hệ số tập trung căng thẳng cạnh của tấm pin từ 1,8 xuống dưới 1,2, giảm đáng kể thiệt hại không mong muốn trong quá trình thử nghiệm. Ngoài ra, thời gian đáp ứng của hệ thống phản hồi lực kẹp phải nhỏ hơn 50ms để đảm bảo khả năng điều chỉnh thời gian thực khi thử nghiệm động.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Thử nghiệm kéo tấm pin xếp thường được thực hiện trong hộp môi trường, và sự thay đổi nhiệt độ có thể dẫn đến sự khác biệt giãn nở nhiệt giữa kẹp và mẫu. Thiết kế kẹp tuyệt vời nên chứa cơ chế bù giãn nở nhiệt, thường sử dụng hợp kim invar (hệ số giãn nở nhỏ hơn 1 × 10 ⁻⁶/℃) làm vật liệu thành phần chính hoặc đặt trước khoảng cách giãn nở nhiệt 0,05-0,1mm/mm trong cấu trúc. Thiết kế của điểm chuẩn định vị cũng không thể bỏ qua, ít nhất ba chân định vị chính xác nên được đặt trên kẹp (dung sai được kiểm soát ở mức H7/g6), đảm bảo độ lặp lại vị trí của tấm pin trong vòng ± 0,02mm mỗi lần kẹp. Đồng thời, các bộ phận kết nối của kẹp và máy thử nghiệm nên được thiết kế chung nổi để loại bỏ ảnh hưởng của lỗi độ đồng trục của chính thiết bị đối với kết quả thử nghiệm.

Ba chi tiết này nhìn như độc lập, kỳ thực liên quan lẫn nhau, cùng quyết định độ tin cậy của thử nghiệm kéo tấm pin xếp ngói. Chỉ khi ba yếu tố chính của kẹp mô phỏng, phân phối kiểm soát lực và định vị bù nhiệt được tích hợp hữu cơ, dữ liệu thử nghiệm phản ánh thực tế hiệu suất sản phẩm có thể thu được, cung cấp cơ sở khoa học để kiểm soát chất lượng và đánh giá độ tin cậy của mô-đun PV. Với sự phát triển liên tục của công nghệ xếp gạch, thiết kế kẹp cũng cần được tối ưu hóa liên tục để phù hợp với nhu cầu thử nghiệm của các tấm silicon mỏng hơn, các thành phần công suất cao hơn.