空间环境下太阳模拟器辐照均匀性检测装置及检测方法_2

文档序号:9324675阅读:来源:国知局
硅光电池的温度,持续I小时;
[0037]步骤11,观察当前各硅光电池稳定温度,采用步骤2至步骤9中得到的硅光电池输出对当前硅光电池温度进行温度校正,采用校正后的温度值求计算均匀性是否在±5%以内。
[0038]步骤12,回温复压。
[0039]优选地,所述步骤I中,将测试支架放置于距准直镜中心点4米处。
[0040]优选地,所述娃光电池为5个,分别为I号娃光电池、2号娃光电池、3号娃光电池、4号硅光电池、5号硅光电池;
[0041]所述步骤11中,采用校正后的温度值求计算均匀性的方法具体为:
[0042]根据步骤9中绘制的硅光电池在30°C?75°C的温度-输出曲线,在其中任两个温度节点之间进行插值计算,得到详细的温度-输出曲线,温度精确到1°C ;
[0043]步骤10中,测试得到I至5号硅光电池温度分别为tl、t2、t3、t4、t5温度下得到输出电压¥1、¥2、¥3、¥4、¥5,将2至5号硅光电池的数据归一化到I号硅光电池;
[0044]查步骤9中插值后的温度-输出曲线得知,2号硅光电池在t2温度下的输出电压为V2t2,而2号硅光电池在tl温度下输出电压为V2tl,则波动的系数λ 2 = V2/V2t2,得到校正值V2; = V2tlX λ2 ;同理分别得到3号硅光电池、4号硅光电池、5号硅光电池的输出电压校正值 V3',V4',V5';
[0045]找到V1、V2'?V5'中的最大值Vmax和最小值Vmin,则校正后计算福照均勾性的公式为:E均勾性=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin) X 100%。
[0046]本发明提供的空间环境下太阳模拟器辐照均匀性检测装置及检测方法,是一种可以同时控制5个测点,即可在真空低温下有效控温,又可在强热流时有效散热保证各测点有效输出的装置。
[0047]与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0048]1、本发明设计轻便、一人可操作;
[0049]2、本发明测试原理简单、易操作、稳定性好;
[0050]3、本发明可适应真空低温的特殊环境。
【附图说明】
[0051]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0052]图1为本发明测试现场布局图。
[0053]图2为支架结构;其中,(a)为侧视图,(b)为主视图。
[0054]图3为硅光电池数据采集连接图。
[0055]图中:
[0056]1-真空罐
[0057]2-测试支架
[0058]3-真空专用电缆
[0059]4-罐外电缆
[0060]5-罐外测控柜
[0061]6-网线
[0062]7-电脑
[0063]8-固定导热材料
[0064]9-硅光电池
[0065]10-温度传感器
[0066]11-加热片
[0067]12-基板
[0068]13-底座
[0069]14-中间横杆
[0070]15-竖杆
【具体实施方式】
[0071]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
[0072]实施例
[0073]本实施例提供了一种空间环境下太阳模拟器辐照均匀性检测装置,包括:测试支架、罐内电缆、测试单元、罐外电缆、罐外测控柜以及控制终端;其中,所述测试支架、测试单元和罐内电缆设置于真空罐的内部,所述测试单元安装于测试支架上,所述测试单元通过罐内电缆与罐外电缆相连接,所述罐外电缆与罐外测控柜相连接,所述罐外测控柜与控制终端相连接。
[0074]进一步地,所述测试支架呈十字形结构。
[0075]进一步地,所述测试单元共五块,五块测试单元的其中一块位于十字形测试支架的中心处,五块测试单元的另外四块分别设置于距离十字形测试支架中心处I米的上、下、左、右四个位置上。
[0076]进一步地,每一块所述测试单元均包括:导热材料层、硅光电池、温度传感器、加热片以及基板;其中,所述硅光电池通过导热材料层固定于基板的向阳面中心位置;所述温度传感器为两块,两块温度传感器通过导热材料层分别设置于硅光电池的左右两侧,其中,位于左侧的温度传感器为主控温度传感器,位于右侧的温度传感器为备份温度传感器,位于左侧的温度传感器和位于右侧的温度传感器与硅光电池之间距离一致,且固定位置与硅光电池处于同一高度;所述加热片设置于基板的背阳面。
[0077]进一步地,所述导热材料层采用双面压敏胶,厚度小于0.1mm ;所述双面压敏胶为胶面两侧无温度差的双面胶。
[0078]进一步地,所述硅光电池采用20mmX40mm尺寸。
[0079]进一步地,两个所述温度传感器均采用PT100温度传感器;两个传感器之间距离为80mm,其中每一个温度传感器固定后占用基板面积不超过1mmX 10mm。
[0080]进一步地,所述基板采用长X宽X厚为120_X 120mmX 2mm的纯铜板;所述基板的向阳面表面发射率为0.85,所述基板的背阳面涂黑漆,发射率为0.92。
[0081]进一步地,所述加热片采用10mmX 10mm尺寸加热片,加热功率为0.8W/cm2。
[0082]进一步地,所述测试支架包括底座、中间横杆和竖杆,其中,所述中间横杆焊接于底座的顶端,所述竖杆焊接于中间横杆的中心位置并与中间横杆垂直设置,形成十字形结构。
[0083]进一步地,所述底座、中间横杆和竖杆均采用中空结构的正方形铝合金管材,所述中空结构中设有用于暴露于大气中的气孔;所述竖杆突出于中间横杆。
[0084]进一步地,所述竖杆突出于中间横杆4_ ;所述气孔尺寸为2X26mm。
[0085]进一步地,所述罐外测控柜包括闭环温控单元和数据采集单元,其中,所述闭环温控单元与测试单元的加热片和温度传感器相连接,所述数据采集单元与测试单元的娃光电池相连接。
[0086]进一步地,所述数据采集单元并联有电阻值为I Ω的负载电阻,所述负载电阻为负载功率IW的功率电阻。
[0087]本实施例提供的空间环境下太阳模拟器辐照均匀性检测装置,其检测方法,包括如下步骤:
[0088]步骤1,将测试支架放置于距准直镜中心点4米处,罐外测控柜的闭环温控单元分别控制硅光电池;
[0089]步骤2,打开太阳模拟器,调至一个太阳常数,挡光,稳定30分钟;将罐外测控柜的闭环温控单元调至30°C,待加热片升温至30°C,且太阳模拟器稳定后,打开挡光板,并记录此刻各娃光电池输出;
[0090]步骤3,将闭环温控单元调至35°C,温度稳定后,打开挡光板,测量硅光电池的短路电流;依次类推将闭环温控单元分别调至40°C、45°C、5(TC,测量硅光电池的输出;需要注意的是,测量均在打开挡光板的10秒钟内测试完成,测完挡光;
[0091]步骤4,在I个太阳常数下,硅光电池在50°C输出测量完毕后,待温度稳定在30°C,每隔3分钟测量一次娃光电池的输出,测量一个太阳常数在一个小时内的稳定性;
[0092]步骤5,全部测试完成后关闭太阳模拟器;
[0093]步骤6,关闭真空罐,抽真空并通液氮,在通液氮同时打开罐外测控柜,将闭环温控单元设置成30°C;待真空罐的真空度达到lX10-3Pa,真空罐环境温度达到100K以后,形成真空低温条件
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