[发明专利]一种太阳电池性能测试系统及其测试方法

说明书

本发明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。本发明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。并且本发明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。

技术领域

本发明涉及浮空器及太阳电池应用技术领域，更具体的，涉及一种太阳电池性能测试系统及其测试方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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测试方法。

一方面，本发明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。

另一方面，本发明还提供太阳电池性能测试系统的测试方法，包括：

将所述太阳电池测试模块连接高空气球，高空气球内充入惰性气体，带动所述太阳电池测试模块升空；

通过所述测试装置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。