一种太阳电池性能测试系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种太阳电池性能测试系统，包括充有惰性气体的高空气球和太阳电池测试模块，所述高空气球与所述太阳电池测试模块相连接，所述太阳电池测试模块包括太阳电池以及用于测试太阳电池性能的测试装置。本实用新型专利技术将太阳电池测试模块连接高空气球，在高空环境下对太阳电池的工作性能进行循环测试，并实时记录所测数据。使测试环境中的光强、光谱分布和温度等环境参数的设置方面与实际的环境参数相接近，提高了太阳电池性能测试结果的精确性。并且本实用新型专利技术提供的太阳电池测试系统结构简单，重量轻，能够应用于高空测试。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池性能测试系统
本技术涉及浮空器及太阳电池应用
，更具体的，涉及一种太阳电池性能测试系统。
技术介绍
近年来，高效空间太阳电池有了长足的发展，并广泛应用于临近空间领域，是平流层飞艇、太阳能无人机、高空气球等各种临近空间飞行器的理想一次能源。在进行太阳电池性能评估时，需要获得太阳电池在临近空间环境中的精确性能参数。而目前在地面采用太阳光模拟器开展的此项测试，在光强、光谱分布和环境温度等参数的设置方面与实际环境有差别，不足以反映太阳电池的真正性能。
技术实现思路
本技术为解决传统太阳电池性能测试过程中，光强、光谱分布和环境温度等参数的设置方面与实际环境有差别的缺陷，提供一种太阳电池性能测试系统及其检测方法。本技术提供一种太阳电池性能测试系统，包括充有惰性气体的高空气球和太阳电池测试模块，所述高空气球与所述太阳电池测试模块相连接，所述太阳电池测试模块包括太阳电池以及用于测试太阳电池性能的测试装置。其中，所述系统还包括降落伞、吊舱、第一缆绳和第二缆绳；所述降落伞上端通过所述第一缆绳与所述高空气球相连接，所述降落伞的下端通过第二缆绳与所述吊舱相连接；所述太阳电池测试模块安装于所述吊舱内。其中，所述测试装置包括太阳辐射传感器、太阳电池温度传感器、太阳电池支架、电流传感器和电压传感器；所述太阳辐射传感器用于测量太阳辐射；所述太阳电池温度传感器用于测量太阳电池的温度；所述太阳电池支架用于承载太阳电池；所述电流传感器用于测量通过太阳电池的电流，所述电压传感器用于测量所述太阳电池两端的电压。其中，所述测试装置还包括数据记录设备，所述数据记录设备分别与所述电流传感器、电压传感器、太阳辐射传感器和太阳电池温度传感器相连接，用于采集由太阳辐射传感器、太阳电池温度传感器、电压传感器和电流传感器传输的数据。其中，所述测试装置还包括负载组件，所述负载组件包括开关控制器、充电开关、电容、电阻和放电开关；所述充电开关一端连接所述电容，另一端分别与所述开关控制器以及所述太阳电池相连接，用于接收开关控制器的指令，控制太阳电池对电容的充电与截止；所述放电开关一端连接所述电阻，另一端分别与所述开关控制器以及所述电容相连接，用于接收开关控制器的指令；控制电阻对电容的放电与截止。其中，所述太阳电池为标准电池、电池组件或由多个电池组件串联和/或并联组成的电池阵列其中，所述电容为单只电容或由多只电容串联和/或并联组成的电容阵列。其中，所述电阻为单只电阻或由多只电阻串联和/或并联组成的电阻阵列。本技术实施例提供的太阳电池性能测试系统，将太阳电池测试模块连接高空气球，在高空环境下对太阳电池的工作性能进行循环测试，并实时记录所测数据。使测试环境中的光强、光谱分布和温度等环境参数的设置方面与实际的环境参数相接近，提高了太阳电池性能测试结果的精确性。附图说明图1为根据本技术实施例提供的太阳电池性能测试系统的结构示意图；图2为根据本技术实施例提供的测试装置的结构示意图；图3为根据本技术实施例提供的负载组件的结构示意图；图4为根据本技术实施例提供的高空气球与降落伞分离的情景示意图；图中，1.高空气球；2.第一缆绳；3.降落伞；4.吊舱；5.太阳电池测试模块；6.太阳电池；7.太阳辐射传感器；8.太阳电池温度传感器；9.太阳电池支架；10.数据记录设备；11.电压传感器；12.负载组件；13.电流传感器；14.充电开关；15.放电开关；16.开关控制器；17.电容；18.电阻；19.第二缆绳。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一模块实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为根据本技术实施例提供的太阳电池性能测试系统的结构示意图。如图1所示，太阳电池性能测试系统包括充有惰性气体的高空气球1和太阳电池测试模块5，所述高空气球1与所述太阳电池测试模块5相连接，所述太阳电池测试模块5包括太阳电池6以及用于测试太阳电池性能的测试装置。太阳电池是可以有效吸收太阳能，并将其转化成电能的半导体部件。用半导体硅﹑铜铟镓硒等材料将太阳的光能变成电能的器件。具有可靠性高﹐寿命长﹐转换效率高等优点。在进行太阳电池性能评估时，需要获得太阳电池在临近空间环境中的精确性能参数。而目前在地面采用太阳光模拟器开展的此项测试，在光强、光谱分布和环境温度等参数的设置方面与实际环境有差别，不足以反映太阳电池的真正性能。因此需要对太阳电池进行实际临近空间环境中的性能测试试验。开展这项测试需要有合适的载体。现有技术中，可用的载体就是平流层飞艇、太阳能无人机和高空气球。平流层飞艇和太阳能无人机的系统复杂、成本高、操控难度大，不适合用来专门开展太阳电池的测试试验。相比而言，高空气球系统操作简便、可实现临近空间驻空飞行，是比较合适的载体。高空气球又称高空科学气球，是指在平流层飞行的无动力浮空器，狭义上特指零压式高空气球。由于高空气球造价低廉、组织飞行方便、试验周期短，因此越来越受到科学工作者的青睐。参照图1，太阳电池性能测试系统包括充有惰性气体的高空气球1和太阳电池测试模块5，所述高空气球1与所述太阳电池测试模块5相连接，所述太阳电池测试模块5包括太阳电池以及用于测试太阳电池性能的测试装置。将太阳电池测试模块5连接高空气球1，高空气球1内充入惰性气体，带动所述太阳电池测试模块5升空。在高空环境下对太阳电池6的工作性能进行循环测试，并实时记录数据。本技术实施例提供的太阳电池性能测试系统，将太阳电池测试模块5连接高空气球1，在高空环境下对太阳电池6的工作性能进行循环测试，并实时记录所测数据。使测试环境中的光强、光谱分布和温度等环境参数的设置方面与实际的环境参数相接近，提高了太阳电池性能测试结果的精确性。在上述实施例的基础上，所述系统还包括降落伞3、吊舱4、第一缆绳2和第二缆绳19；所述降落伞3上端通过所述第一缆绳2与所述高空气球1相连接，所述降落伞3的下端通过第二缆绳19与所述吊舱4相连接；所述太阳电池测试模块5安装于所述吊舱4内。如图1所示，太阳电池测试模块5安装于所述吊舱4内。吊舱4上端通过第二缆绳19连接降落伞3的下端。降落伞3的上端通过第一缆绳2连接高空气球1。高空气球1内充入惰性气体，带动所述太阳电池测试模块5升空。对太阳电池6的工作性能进行循环测试。高空气球1飞行过程中实时记录并传输所测数据。测试完成后，切断第一缆绳2，打开降落伞3，将吊舱4缓降至地面进行回收。本实施例在高空环境下对太阳电池的工作性能进行循环测试，并实时记录所测数据。提高了太阳电池性能测试结果的精确性。该系统结构简单，成本低。在测试完成后，利用降落伞3回收太阳电池测试模块5，降低了成本。图2为根据本技术实施例提供的测试装置的结构示意图，如图2所示，测试装置包括太阳辐射传感器7、太阳电池温度传感器8、太阳电池支架9、电流传感器13和电压传感器11；所述太阳辐射传感器7用于测量太阳辐射；所述太阳电池温度传感器8用于测量太本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳电池性能测试系统，其特征在于，包括充有惰性气体的高空气球和太阳电池测试模块，所述高空气球与所述太阳电池测试模块相连接，所述太阳电池测试模块包括太阳电池以及用于测试太阳电池性能的测试装置。

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池性能测试系统，其特征在于，包括充有惰性气体的高空气球和太阳电池测试模块，所述高空气球与所述太阳电池测试模块相连接，所述太阳电池测试模块包括太阳电池以及用于测试太阳电池性能的测试装置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括降落伞、吊舱、第一缆绳和第二缆绳；所述降落伞上端通过所述第一缆绳与所述高空气球相连接，所述降落伞的下端通过第二缆绳与所述吊舱相连接；所述太阳电池测试模块安装于所述吊舱内。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试装置包括太阳辐射传感器、太阳电池温度传感器、太阳电池支架、电流传感器和电压传感器；所述太阳辐射传感器用于测量太阳辐射；所述太阳电池温度传感器用于测量太阳电池的温度；所述太阳电池支架用于承载太阳电池；所述电流传感器用于测量通过太阳电池的电流，所述电压传感器用于测量所述太阳电池两端的电压。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述测试装置还包括数据记录设备，所述数据记录设备分别与所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张衍垒，李兆杰，王旭巍，祝融辰，才晶晶，徐国宁，苗颖，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11