[發明專利]一種太陽電池性能測試系統及其測試方法

在審

• 申請號: 201810468068.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108919080A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 張衍壘;李兆杰;王旭巍;祝融辰;才晶晶;徐國寧;苗穎
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明實施例提供一種太陽電池性能測試系統，包括充有惰性氣體的高空氣球和太陽電池測試模塊，所述高空氣球與所述太陽電池測試模塊相連接，所述太陽電池測試模塊包括太陽電池以及用于測試太陽電池性能的測試裝置。本發明將太陽電池測試模塊連接高空氣球，在高空環境下對太陽電池的工作性能進行循環測試，并實時記錄所測數據。使測試環境中的光強、光譜分布和溫度等環境參數的設置方面與實際的環境參數相接近，提高了太陽電池性能測試結果的精確性。并且本發明提供的太陽電池測試系統結構簡單，重量輕，能夠應用于高空測試。

技術領域

本發明涉及浮空器及太陽電池應用技術領域，更具體的，涉及一種太陽電池性能測試系統及其測試方法。

背景技術

近年來，高效空間太陽電池有了長足的發展，并廣泛應用于臨近空間領域，是平流層飛艇、太陽能無人機、高空氣球等各種臨近空間飛行器的理想一次能源。

在進行太陽電池性能評估時，需要獲得太陽電池在臨近空間環境中的精確性能參數。而目前在地面采用太陽光模擬器開展的此項測試，在光強、光譜分布和環境溫度等參數的設置方面與實際環境有差別，不足以反映太陽電池的真正性能。

發明內容

本發明為解決傳統太陽電池性能測試過程中，光強、光譜分布和環境溫度等參數的設置方面與實際環境有差別的缺陷，提供一種太陽電池性能測試系統及其測試方法。

一方面，本發明提供一種太陽電池性能測試系統，包括充有惰性氣體的高空氣球和太陽電池測試模塊，所述高空氣球與所述太陽電池測試模塊相連接，所述太陽電池測試模塊包括太陽電池以及用于測試太陽電池性能的測試裝置。

其中，所述系統還包括降落傘、吊艙、第一纜繩和第二纜繩；所述降落傘上端通過所述第一纜繩與所述高空氣球相連接，所述降落傘的下端通過第二纜繩與所述吊艙相連接；所述太陽電池測試模塊安裝于所述吊艙內。

其中，所述測試裝置包括太陽輻射傳感器、太陽電池溫度傳感器、太陽電池支架、電流傳感器和電壓傳感器；

所述太陽輻射傳感器用于測量太陽輻射；所述太陽電池溫度傳感器用于測量太陽電池的溫度；所述太陽電池支架用于承載太陽電池；所述電流傳感器用于測量通過太陽電池的電流，所述電壓傳感器用于測量所述太陽電池兩端的電壓。

其中，所述測試裝置還包括數據記錄設備，所述數據記錄設備分別與所述電流傳感器、電壓傳感器、太陽輻射傳感器和太陽電池溫度傳感器相連接，用于采集由太陽輻射傳感器、太陽電池溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器傳輸的數據。

其中，所述測試裝置還包括負載組件，所述負載組件包括開關控制器、充電開關、電容、電阻和放電開關；

所述充電開關一端連接所述電容，另一端分別與所述開關控制器以及所述太陽電池相連接，用于接收開關控制器的指令，控制太陽電池對電容的充電與截止；

所述放電開關一端連接所述電阻，另一端分別與所述開關控制器以及所述電容相連接，用于接收開關控制器的指令；控制電阻對電容的放電與截止。

其中，所述太陽電池為標準電池、電池組件或由多個電池組件串聯和/或并聯組成的電池陣列

其中，所述電容為單只電容或由多只電容串聯和/或并聯組成的電容陣列。

其中，所述電阻為單只電阻或由多只電阻串聯和/或并聯組成的電阻陣列。

另一方面，本發明還提供太陽電池性能測試系統的測試方法，包括：

將所述太陽電池測試模塊連接高空氣球，高空氣球內充入惰性氣體，帶動所述太陽電池測試模塊升空；

通過所述測試裝置對太陽電池的工作性能進行循環測試，并實時記錄所測數據。