多结太阳电池特性参数测试系统技术方案

多结太阳电池特性参数测试系统，高准直太阳模拟器(1)连接测试暗箱(2)，测试暗箱(2)内安装有电池(3)、多通道电池测试夹具(4)、狭缝光阑移动机构(5)、温控测试台(6)和太阳电池夹具(12)，测试暗箱(2)外安装有多通道开关控制器(7)、数字源表(8)、工控机(9)、LCR精密测试仪(10)和电池片移动取放机构(11)，能够进行高效空间太阳电池C‑f、C‑V和C‑T等交流电学特性测试分析；能够进行多通道太阳电池正向、反向、并联、串联和隔离等电阻特性测试分析；能够进行多通道太阳电池电流灵敏度、灵敏度不一致度和灵敏度不均匀度等光电特测试分析。适合太阳电池研究性测量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳电池制造或检测设备改进技术，尤其是多结太阳电池特性参数测试系统。
技术介绍
应用卫星上的太阳电池，是卫星电子设备供电的关键，相关技术属于国家在航空航天技术或卫星通信应用系统领域重点支持的高新技术范畴，现有技术的研究中，多结太阳电池特性参数测试系统为深入研究太阳能电池提供了有效手段。太阳电池的转换效率与制造工艺与材料息息相关，如何方便有效地测定太阳电池特性参数，这是本测试系统要解决的问题。目前，太阳电池测试系统大多数只能测一些常规参数像开路电压、短路电路、填充因子、最大功率点、转换效率等。
技术实现思路
本技术的目的是提供多结太阳电池特性参数测试系统，有效解决测试电缆引入的分布参数及串联等效电阻的影响问题。本技术主要用于测试高效多结太阳电池电容C-频率f、电容C-电压V、电容C-温度T等交流电学特性；多通道太阳电池电流灵敏度、灵敏度不一致度、灵敏度不均匀度等光电特性和并联、串联、隔离、正向、反向等电阻特性。本技术的目的将通过以下技术措施来实现：高准直太阳模拟器连接测试暗箱，测试暗箱内安装有电池、多通道电池测试夹具、狭缝光阑移动机构、温控测试台和太阳电池夹具，测试暗箱外安装有多通道开关控制器、数字源表、工控机、LCR精密测试仪和电池片移动取放机构，其中，数字源表交互连接工控机，同时，数字源表连接入多通道开关控制器，多通道开关控制器连接入多通道电池测试夹具后进一步连接电池；工控机分别连接入狭缝光阑移动机构、多通道开关控制器和电池片移动取放机构，同时，工控机还与温控测试台以及LCR精密测试仪交互连接；LCR精密测试仪进一步连接入太阳电池夹具。尤其是，高准直太阳模拟器安装在测试暗箱上方，数字源表和LCR精密测试仪码放在工控机上方，在这二组设备之间安装显示器。尤其是，高准直太阳模拟器采用离轴准直型光学系统，高准直太阳模拟器包括光源、椭球面聚光镜、光学积分器、光阑和准直物镜和反光镜，光源采用接近于太阳光谱分布的短弧氙灯模拟太阳光，短弧氙灯为高压短弧氙灯，短弧氙灯位于椭球面聚光镜的第一焦点处，光学积分器位于椭球面聚光镜的第二焦点处，光学积分器在光源一侧安装光阑，在光学积分器后方安装准直物镜，在测试暗箱顶部有入光口。准直物镜后方安装反光镜，反光镜安装在温控测试台上方。本技术的优点和效果：能够进行高效空间太阳电池C-f、C-V和C-T等交流电学特性测试分析；能够进行多通道太阳电池正向、反向、并联、串联和隔离等电阻特性测试分析；能够进行多通道太阳电池电流灵敏度、灵敏度不一致度和灵敏度不均匀度等光电特测试分析。适合太阳电池研究性测量。附图说明图1为本技术实施例1中系统结构连接关系示意图。图2为本技术实施例1中系统硬件组成示意图。图3为本技术实施例1高准直太阳模拟器光路原理示意图。图4为本技术实施例1中高准直太阳模拟器中短弧氙灯结构图。图5为本技术实施例1中高准直太阳模拟器中椭球反射镜外形结构示意图。图6为本技术实施例1中高准直太阳模拟器中光学积分器沿轴剖面结构示意图。图7为图6的轴向布局示意图图8为本技术实施例1高准直太阳模拟器中准直物镜结构示意图。图9为本技术实施例1中测试暗箱外形及内部结构示意图。附图标记包括：高准直太阳模拟器1、测试暗箱2、电池3、多通道电池测试夹具4、狭缝光阑移动机构5、温控测试台6、多通道开关控制器7、反光镜106、电池片移动取放机构11和太阳电池夹具12。具体实施方式本技术原理在于，通过计算机控制LCR测试仪和控温测试平台，进行高效空间太阳电池结电容特性测试，同时，通过计算机控制数字源表、多通道开关控制器、模拟器光拦、测试平台和夹具进行多通道电池的光电和电阻特性测试，除了可进行太阳电池基本特性参数的测量，还可进行其他太阳电池特性参数的研究性测量。本技术中，在测试过程中需要配合使用测试软件。本技术包括：高准直太阳模拟器1、测试暗箱2、电池3、多通道电池测试夹具4、狭缝光阑移动机构5、温控测试台6、多通道开关控制器7、数字源表8、工控机9、LCR精密测试仪10、电池片移动取放机构11、太阳电池夹具12、待测太阳电池13、显示器14。下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例1：如附图1和2所示，高准直太阳模拟器1连接测试暗箱2，测试暗箱2内安装有电池3、多通道电池测试夹具4、狭缝光阑移动机构5、温控测试台6和太阳电池夹具12，测试暗箱2外安装有多通道开关控制器7、数字源表8、工控机9、LCR精密测试仪10和电池片移动取放机构11，其中，数字源表8交互连接工控机9，同时，数字源表8连接入多通道开关控制器7，多通道开关控制器7连接入多通道电池测试夹具4后进一步连接电池3；工控机9分别连接入狭缝光阑移动机构5、多通道开关控制器7和电池片移动取放机构11，同时，工控机9还与温控测试台6以及LCR精密测试仪10交互连接；LCR精密测试仪10进一步连接入太阳电池夹具12。太阳电池夹具12上安装待测太阳电池13。前述中，如附图2所示，高准直太阳模拟器1安装在测试暗箱2上方，数字源表8和LCR精密测试仪10码放在工控机9上方，在这二组设备之间安装显示器14，以上设备安置于工作台上。前述中，如附图3所示，高准直太阳模拟器1采用离轴准直型光学系统，高准直太阳模拟器1包括光源、椭球面聚光镜101、光学积分器103、光阑104和准直物镜105和反光镜106，光源采用接近于太阳光谱分布的短弧氙灯102模拟太阳光，短弧氙灯102为高压短弧氙灯，短弧氙灯102位于椭球面聚光镜101的第一焦点处，光学积分器103位于椭球面聚光镜101的第二焦点处，光学积分器103在光源一侧安装光阑104，在光学积分器103后方安装准直物镜105，在准直物镜105后方安装反光镜106，反光镜106安装在温控测试台6上方。如附图4示，短弧氙灯102结构包括，石英玻璃泡1024中部对置安装阳极1023和阴极1025，其中阳极通过钼箔1022连接灯头1021。如附图5示，椭球面聚光镜101工作原理包括，短弧氙灯102作为光源安置在椭球面聚光镜101的第一焦点处，在椭球面聚光镜101的第二焦点处安置场镜1031，场镜1031安装在光学积分器103前侧，在光学积分器103后侧安装光阑104。如附图6和7所示，光学积分器103选择对称式光学积分球，包括相对平行固定二平行的平面玻璃板1032的二外侧面分别安装场镜1031和投影镜1033，在场镜1031和投影镜1033中包括若干相互以边缘紧密连接正多边形的元素透镜1034。如附图8所示，准直物镜105由正透镜1051和负透镜1052凸凹曲面贴合构成，其中，正透镜1051为凸透镜，负透镜1052为凹透镜。如附图9所示，测试暗箱2顶部有入光口201。测试暗箱2内底部安装温控测试台6。在本实施例中，短弧氙灯102的结构具有轴对称性，所以采用包容角很大的椭球面聚光镜101可得到较高的聚光效率。短弧氙灯102发出的光经椭球面聚光镜101会聚再反射，在椭球面聚光镜101第二焦面上的光学积分器103前的场镜1031的通光口径内形成一个达到要求的照度分布，在光学积分器103表面形成对称分布的高斯型辐照；然后光学积分器103的各元本文档来自技高网...

【技术保护点】
多结太阳电池特性参数测试系统，其特征在于，高准直太阳模拟器(1)连接测试暗箱(2)，测试暗箱(2)内安装有电池(3)、多通道电池测试夹具(4)、狭缝光阑移动机构(5)、温控测试台(6)和太阳电池夹具(12)，测试暗箱(2)外安装有多通道开关控制器(7)、数字源表(8)、工控机(9)、LCR精密测试仪(10)和电池片移动取放机构(11)，其中，数字源表(8)交互连接工控机(9)，同时，数字源表(8)连接入多通道开关控制器(7)，多通道开关控制器(7)连接入多通道电池测试夹具(4)后进一步连接电池(3)；工控机(9)分别连接入狭缝光阑移动机构(5)、多通道开关控制器(7)和电池片移动取放机构(11)，同时，工控机(9)还与温控测试台(6)以及LCR精密测试仪(10)交互连接；LCR精密测试仪(10)进一步连接入太阳电池夹具(12)。

【技术特征摘要】
1.多结太阳电池特性参数测试系统，其特征在于，高准直太阳模拟器(1)连接测试暗箱(2)，测试暗箱(2)内安装有电池(3)、多通道电池测试夹具(4)、狭缝光阑移动机构(5)、温控测试台(6)和太阳电池夹具(12)，测试暗箱(2)外安装有多通道开关控制器(7)、数字源表(8)、工控机(9)、LCR精密测试仪(10)和电池片移动取放机构(11)，其中，数字源表(8)交互连接工控机(9)，同时，数字源表(8)连接入多通道开关控制器(7)，多通道开关控制器(7)连接入多通道电池测试夹具(4)后进一步连接电池(3)；工控机(9)分别连接入狭缝光阑移动机构(5)、多通道开关控制器(7)和电池片移动取放机构(11)，同时，工控机(9)还与温控测试台(6)以及LCR精密测试仪(10)交互连接；LCR精密测试仪(10)进一步连接入太阳电池夹具(12)。2.如权利要求1所述的多结太阳电池特性参数测试系统，其特征在于，高准直太阳模拟器(1)安装在测试暗箱(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李康，刁海南，
申请(专利权)人：上海一航凯迈光机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31