[发明专利]一种用于测试太阳电池电性能的太阳模拟器及其调整方法

说明书

本申请提供了一种用于测试空间用太阳电池电性能的太阳模拟器，包括：氙灯和覆盖氙灯的AM0基础滤光片，用于匹配AM0光谱，所述AM0光谱被划分为N个波段，N大于等于3；N‑1个可移动滤光片，分别用于衰减N‑1个波段的辐照度，每个可移动滤光片被构造为遮挡氙灯的出光面的一部分，每个可移动滤光片能够相对于氙灯相互独立地移动，从而改变氙灯的出光面的被每个可移动滤光片所遮挡的遮挡面积；N‑2个补光灯，用于补充AM0光谱的N‑2个波段的辐照度；电源系统，用于分别控制氙灯和补光灯的辐照度。

技术领域

本申请整体上涉及一种用于测试太阳电池电性能的太阳模拟器，尤其是一种用于测试对于不同波段的光能具备不同吸收特性的多结砷化镓太阳电池电性能的太阳模拟器。

背景技术

在航天器设计中，空间用多结砷化镓太阳电池的电性能需要在地面进行准确测试，从而为航天器供配电设计提供准确依据。能够准确测量多结砷化镓太阳电池电性能的太阳模拟器必须具备光谱辐照度的多段独立可调功能，从而可以分别以各结子标准电池的短路电流为基准，调节光谱辐照度，获得准确测试待测太阳电池或太阳电池组件所需的AM0标准光谱条件。

发明内容

目前航天器用太阳电池主流是多结砷化镓太阳电池，由于多结太阳电池复杂的阳光光谱吸收特性，在地面测试所使用的太阳模拟器如具备光谱度照度多段独立调节能力，则能更加准确的测量待测太阳电池的电性能，为航天器的供配电设计提供重要依据。同时，需要尽量简化设计、降低能耗。针对该问题，本申请提出了一种用于测试太阳电池电性能的太阳模拟器及其多段光谱辐照度调整方法。

本申请提供了一种用于测试空间用太阳电池电性能的太阳模拟器，包括：

氙灯和覆盖氙灯的AM0基础滤光片，用于匹配AM0光谱，所述AM0光谱被划分为N个波段，N大于等于3；

N-1个可移动滤光片，分别用于衰减N-1个波段的辐照度，每个可移动滤光片被构造为遮挡氙灯的出光面的一部分，每个可移动滤光片能够相对于氙灯相互独立地移动，从而改变氙灯的出光面的被每个可移动滤光片所遮挡的遮挡面积；

N-2个补光灯，用于补充AM0光谱的N-2个波段的辐照度；

电源系统，用于分别控制氙灯和补光灯的辐照度。

根据本申请提供的太阳模拟器，其中，所述可移动滤光片为楔形，具有沿轴向延伸的第一边沿和第二边沿，所述第一边沿和所述第二边沿相对于轴向倾斜，所述可移动滤光片能够沿轴向相对于所述氙灯移动。

根据本申请提供的太阳模拟器，其中，所述可移动滤光片呈等腰三角形。

根据本申请提供的太阳模拟器，其中，N等于3，所述AM0光谱被划分为短波段、中波段、长波段，第一可移动滤光片用于衰减中波段的辐照度，第二可移动滤光片用于衰减长波段的辐照度，补光灯用于补充长波段的辐照度。

根据本申请提供的太阳模拟器，其中，N等于4，所述AM0光谱按波长值从小到大的顺序被划分为第一波段、第二波段、第三波段、第四波段，第一可移动滤光片用于衰减第二波段的辐照度、第二可移动滤光片用于衰减第三波段的辐照度，第三可移动滤光片用于衰减第四波段的辐照度，第一补光灯用于补充第三波段的辐照度，第二补光灯用于补充第四波段的辐照度。

根据本申请提供的太阳模拟器，其中，所述可移动滤光片呈矩形，所述可移动滤光片的移动方向为垂直于氙灯灯管的延伸方向。

根据本申请提供的太阳模拟器，其中，所述补光灯为卤素灯或LED灯。

本申请还提供了一种太阳模拟器光谱的调整方法，所述调整方法包括：

S1：通过调节氙灯的亮度，使太阳模拟器的光谱中的第一波段的辐照度匹配于AM0光谱的第一波段；