太阳电池反向特性测试装置的制作方法

本发明属于航天用太阳电池性能测试技术领域，特别是涉及一种太阳电池反向特性测试装置。

背景技术：

航天太阳电池可靠性要求高，需要进行测试反向特性测试，测试时间长，数量多。现有的太阳电池测试夹具主要针对光照条件下的电性能测试设计，一般每次只测试一片电池。反向特性试验测试单次时间长，长达数小时。如一批电池有10片，每次只测一片，总的测试时间就会达到数百小时。取放电池时容易划伤电池。反向特性测试信号一般为直流信号和脉冲序列。信号发生器可产生出任意的波形，缺点是输出电流只有数个mA，无法模拟电池在大电流时的工作状态，且没有定时关断功能。过程监测一般使用示波器。示波器只能监测电池两端的电压信号，无法监测电池的漏电流。太阳电池随着测试时间漏电流会逐渐变大，甚至出现击穿短路情况，需要设定保护机制电池和测试设备。该项试验需要多种测试信号，需要对漏电流进行监测，需要能提供足够的电流驱动，需要有短路有保护功能。现有的测试技术不能准确对太阳电池的可靠性进行评估，智能化程度低，测试过程需测试人员全程监控，测试成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种太阳电池反向特性测试装置，该太阳电池反向特性测试装置可一次对多片太阳电池进行反向特性测试，可提供多种测试信号，驱动电流大，能够实时监测驱动信号和漏电流，测试数据保存至计算机，具有电流限流保护功能，防止电池永久性损坏，测试时间可任意设定。该反向测试装置准确可靠，智能化程度高。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种太阳电池反向特性测试装置，至少包括：

用于固定太阳电池的支撑板(5)；所述支撑板(5)由绝缘材料制成；在所述支撑板(5)上设置有与太阳电池正极连接的第一电极区、与太阳电池负极连接的第二电极区；在所述第一电极区内设置有两个第一电极接线柱；在所述第二电极区内设置有两个第二电极接线柱；

用于将太阳电池固定于支撑板(5)上的弹片(2)；所述弹片(2)包括压紧于第一电极区的第一压紧片、和压紧于第二电极区的第二压紧片；所述第一压紧片和第二压紧片的端部连接为一体，所述第一压紧片和第二压紧片之间的角度范围是110度～125度；在所述第一压紧片上开设有螺栓孔；

数字源表和计算机，所述数字源表通过GPIB与计算机进行数据交互；所述数字源表分别与第一电极接线柱、第二电极接线柱电连接。

作为优选，本发明为解决上述技术问题，还采用了如下附加技术特征：

进一步：所述支撑板(5)由FR-4环氧玻璃纤维板制成。

进一步：所述支撑板(5)的尺寸为456mm×110mm×3mm。

进一步：所述第一电极区的尺寸为456mm×10mm。

进一步：所述第二电极区的尺寸为456mm×98mm。

进一步：所述弹片(2)由不锈钢制成。

进一步：所述第一电极接线柱、第二电极接线柱均为铜镀金。

更进一步：所述弹片(2)表面进行防氧化处理工序。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、通过采用上述技术方案，支撑板进行了防氧化处理，经久耐用。

2、效率高，可同时对多片电池进行太阳电池反向特性测试。

3、弹片和太阳电池片间的压力可调。

4、弹片做钝化处理，避免损伤太阳电池片。

5、输出信号可调。测试数据保存到计算机。

6、具有电流保护和过流报警功能。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构图；

图2是本发明优选实施例的局部结构图，主要用于显示支撑板的结构；

图3是本发明优选实施例的局部结构图，主要用于显示弹片的结构；

其中：1、固定螺栓；2、弹片；3、数字源表；4、接线柱；5、支撑板；6、太阳电池。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图3，一种太阳电池反向特性测试装置，包括：

用于固定太阳电池的支撑板5；所述支撑板5由绝缘材料制成；在所述支撑板5上设置有与太阳电池正极连接的第一电极区、与太阳电池负极连接的第二电极区；在所述第一电极区内设置有两个第一电极接线柱；在所述第二电极区内设置有两个第二电极接线柱；

用于将太阳电池固定于支撑板5上的弹片2；所述弹片2包括压紧于第一电极区的第一压紧片、和压紧于第二电极区的第二压紧片；所述第一压紧片和第二压紧片的端部连接为一体，所述第一压紧片和第二压紧片之间的角度范围是110度～125度；在所述第一压紧片上开设有螺栓孔；

数字源表和计算机，所述数字源表通过GPIB与计算机进行数据交互；所述数字源表分别与第一电极接线柱、第二电极接线柱电连接。

本发明由计算机、数字源表及测试夹具三部分构成。数字源表通过计算机上设计的专用测试软件对整个测试过程进行，测试结果存入到计算机硬盘，通过测试数据对电池进行科学的分析和评估。反向特性测试装置的结构图见图1。反向特性测试装置主要部件：1固定螺栓，2弹片，3数字源表，4接线柱，5支撑板，6太阳电池。支撑板结构见图2支撑板上设计大小不同的两个电极区(即第一电极区和第二电极区)，太阳电池片放置在大电极区(第二电极区)上，并且太阳电池受光面与大电极接触。在第一电极上安置若干个弹片，弹片形状结构见图3。弹片把太阳电池压在支撑板第二电极，利用弹力使电池与支撑板大电极紧密接触。支撑板第一电极区和第二电极区两端各设计两个接线柱。接线柱的作用是连接数字源表。数字源表驱动电流足够大，具备被远程开发功能。计算机不特殊要求，一般商用计算机即可。支撑板具有结构强，不易变形绝缘板的特性，支撑板的两个电极为具有阻抗小，不易氧化的特性，一般为铜镀金。弹片材质具有一定的弹性，通过安装螺丝可以调节弹片与电池片间的压力。为防止弹片划伤电池，在与电池接触的弹片端应进行钝化处理。根据实际测试需求，在计算机上编制专用测试程序，通过计算机控制数字源表完成测试项目，测试数据保存在计算机硬盘。反向测试装置具有电流保护和声光报警，自动关断功能。可根据实际测试数量需求，把多块支撑板串联使用，只需要一块数字源表，即一次完成多块太阳电池的测试。

该实例主要为40mm×80mm太阳电池测试设计。一次可进行6片电池的试验。该测试夹具还可适用于其他类型的太阳电池，如20mm×20mm，30mm×40mm，80mm×80mm等。支撑板材质为FR-4环氧玻璃纤维板，外型456mm×110mm×3mm。两个电极为铜镀金。第一电极区尺寸为456mm×10mm，第二电极区尺寸为456mm×98mm。四个电源接线柱分别安装在支撑板的四个角上。接线柱与支撑板的电极是电气连接的。一套测试装置可同时对6块太阳电池进行反向特性试验。如果把10套测试板串联使用，可完成对60片太阳电池片同时试验。根据实际需要可把更多套测试装置串联进行测试，只需要一块数字源表。数字源表通过GPIB与计算机相连。计算机上安装了测试软件，测试软件由Labview语言编程。通过软件控制数字源表，可产生，直流电压，脉冲序列等信号。频率范围：10Hz～1000Hz。电压范围：±1V～±50V。测试数据以电子表格的格式存于计算机，便于对测试结果进行分析。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。