太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)試驗(yàn)方法，包括放置污染源在樣品室內(nèi)，將石英晶體微量天平與太陽電池片放置在同一平面上，石英晶體微量天平與太陽電池在平面中心附近對稱放置，試驗(yàn)開始后，用加熱片對樣品室進(jìn)行加熱，打開紫外輻照系統(tǒng)電源，對太陽電池進(jìn)行輻照，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控模擬污染物沉積階段的天平頻率，試驗(yàn)后用太陽模擬器和電性能測試儀測試太陽電池性能參數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)。本發(fā)明的試驗(yàn)方法可應(yīng)用于航天器用太陽電池在污染與紫外輻照作用下性能退化研究。
【專利說明】太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于性能測試的試驗(yàn)方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及太陽電池污染與紫外輻照協(xié) 和效應(yīng)試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽電池陣作為航天器電源系統(tǒng)的關(guān)鍵組件之一，是電源系統(tǒng)核心之一，太陽電 池陣性能衰變將直接影響電源系統(tǒng)工作狀態(tài)，從而影響整個(gè)航天器的工作狀態(tài)，太陽電池 陣失效將造成航天器飛行任務(wù)失敗。
[0003] 太陽電池在軌運(yùn)行期間，由于航天器用非金屬材料放氣會(huì)造成太陽電池的污染效 應(yīng)，同時(shí)，太陽紫外輻射引發(fā)了光化學(xué)反應(yīng)，一方面使得污染分子被粘附到太陽電池表面， 另一方面使得多個(gè)小的污染分子聚合為較大的污染分子，增加了污染分子在太陽電池表面 的滯留時(shí)間。
[0004] 之前太陽電池污染與輻照協(xié)和試驗(yàn)方法是采用分布方式，首先在光電池加載一定 量的污染物，然后在放入紫外輻照環(huán)境進(jìn)行輻照，兩個(gè)效應(yīng)不同步作用，沒有構(gòu)成協(xié)和效 應(yīng)，因而不能有效地獲得協(xié)和效應(yīng)的結(jié)果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的在于建立太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)試驗(yàn)方法，旨在進(jìn) 行太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)分析，研究太陽電池性能退化規(guī)律，為太陽電池的污 染防護(hù)提供支持。
[0006] 本發(fā)明目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)試驗(yàn)方法，包括以下步驟：
[0008] a)將非金屬材料放入無蓋樣品瓶，放置在材料污染特性測試裝置的樣品室內(nèi)；
[0009] b)將石英晶體微量天平與太陽電池片放置在同一平面上，石英晶體微量天平的傳 感石英晶體片與太陽電池表面水平高度一致，平面水平放置，石英晶體微量天平與太陽電 池在平面中心附近對稱放置；
[0010] c)試驗(yàn)開始后，用加熱片對樣品室進(jìn)行加熱到125°C，打開紫外輻照系統(tǒng)電源，對 太陽電池進(jìn)行輻照，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控模擬污染物沉積階段的天平頻率，到達(dá)某一量級時(shí)，取出 太陽電池片；
[0011] d)試驗(yàn)后用太陽模擬器和電性能測試儀測試太陽電池性能參數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)。
[0012] 其中，在試驗(yàn)之前，對真空容器內(nèi)部及外部進(jìn)行清潔；
[0013] 其中，試驗(yàn)前進(jìn)行空載試驗(yàn)，試驗(yàn)狀態(tài)確認(rèn)，測量并記錄試驗(yàn)前太陽電池片的取樣 電阻電壓。
[0014] 其中，記錄數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：
[0015] 1)沉積污染量計(jì)算
[0016] 污染沉積量計(jì)算公式為：
[0017]
【權(quán)利要求】
1. 太陽電池污染與紫外輻照協(xié)和效應(yīng)試驗(yàn)方法，包括以下步驟： a) 將非金屬材料放入無蓋樣品瓶，放置在材料污染特性測試裝置的樣品室內(nèi)； b) 將石英晶體微量天平與太陽電池片放置在同一平面上，且石英晶體微量天平的傳感 石英晶體片與太陽電池表面水平高度一致，平面水平放置，石英晶體微量天平與太陽電池 在平面中心附近對稱放置； c) 試驗(yàn)開始后，用加熱片對樣品室進(jìn)行加熱到125°C，打開紫外輻照系統(tǒng)電源，對太陽 電池進(jìn)行輻照，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控模擬污染物沉積階段的天平頻率，到達(dá)某一量級時(shí)，取出太陽 電池片； d) 試驗(yàn)后用太陽模擬器和電性能測試儀測試太陽電池性能參數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在試驗(yàn)之前，對真空容器內(nèi)部及外部進(jìn)行清潔。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，試驗(yàn)前，清潔后，進(jìn)行空載試驗(yàn)，試驗(yàn)狀態(tài)確認(rèn)，測 量并記錄試驗(yàn)前太陽電池片的取樣電阻電壓。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，記錄數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理： 1) 沉積污染量計(jì)算 污染沉積量計(jì)算公式為：
(1) 式中，m--太陽電池片上的污染沉積量； δ--石英晶體傳感因子，對20MHz石英晶片δ值為1. 1 X 1(Γ9 ; ff一石英晶體微量天平最終頻率，Hz ; fi一石英晶體微量天平初始頻率，Hz ; 2) 取樣電阻電壓變化率計(jì)算 太陽電池取樣電阻電壓變化率計(jì)算公式為：
(2) 式中，--取樣電阻電壓變化率，％ ; VR〇--試驗(yàn)前太陽電池片取樣電阻電壓值，V ; VRi--試驗(yàn)后太陽電池片取樣電阻電壓值，V。
5. 權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述非金屬材料放氣物為硅氧烷類、鄰苯酯 類的材料。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中放氣物包括電纜線外皮、粘合劑、熱縮管。
【文檔編號(hào)】G01N5/00GK104215542SQ201410479859
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】院小雪, 臧衛(wèi)國, 于錢, 于兆吉, 楊東升, 周晶晶, 姜海富 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
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