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太陽電池污染與紫外輻照協和效應試驗方法
【專利摘要】本發明公開了一種太陽電池污染與紫外輻照協和效應試驗方法，包括放置污染源在樣品室內，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，試驗開始后，用加熱片對樣品室進行加熱，打開紫外輻照系統電源，對太陽電池進行輻照，同時實時監控模擬污染物沉積階段的天平頻率，試驗后用太陽模擬器和電性能測試儀測試太陽電池性能參數，并記錄數據。本發明的試驗方法可應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和效應試驗方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于性能測試的試驗方法【技術領域】，具體涉及太陽電池污染與紫外輻照協 和效應試驗方法。

【背景技術】
[0002] 太陽電池陣作為航天器電源系統的關鍵組件之一，是電源系統核心之一，太陽電 池陣性能衰變將直接影響電源系統工作狀態，從而影響整個航天器的工作狀態，太陽電池 陣失效將造成航天器飛行任務失敗。
[0003] 太陽電池在軌運行期間，由于航天器用非金屬材料放氣會造成太陽電池的污染效 應，同時，太陽紫外輻射引發了光化學反應，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 的滯留時間。
[0004] 之前太陽電池污染與輻照協和試驗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境進行輻照，兩個效應不同步作用，沒有構成協和效 應，因而不能有效地獲得協和效應的結果。


【發明內容】

[0005] 本發明的發明目的在于建立太陽電池污染與紫外輻照協和效應試驗方法，旨在進 行太陽電池污染與紫外輻照協和效應分析，研究太陽電池性能退化規律，為太陽電池的污 染防護提供支持。
[0006] 本發明目的是通過如下技術方案實現的：
[0007] 太陽電池污染與紫外輻照協和效應試驗方法，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；
[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)試驗開始后，用加熱片對樣品室進行加熱到125°C，打開紫外輻照系統電源，對 太陽電池進行輻照，同時實時監控模擬污染物沉積階段的天平頻率，到達某一量級時，取出 太陽電池片；
[0011] d)試驗后用太陽模擬器和電性能測試儀測試太陽電池性能參數，并記錄數據。
[0012] 其中，在試驗之前，對真空容器內部及外部進行清潔；
[0013] 其中，試驗前進行空載試驗，試驗狀態確認，測量并記錄試驗前太陽電池片的取樣 電阻電壓。
[0014] 其中，記錄數據后進行數據處理：
[0015] 1)沉積污染量計算
[0016] 污染沉積量計算公式為：
[0017]

【權利要求】
1. 太陽電池污染與紫外輻照協和效應試驗方法，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； 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) 試驗開始后，用加熱片對樣品室進行加熱到125°C，打開紫外輻照系統電源，對太陽 電池進行輻照，同時實時監控模擬污染物沉積階段的天平頻率，到達某一量級時，取出太陽 電池片； d) 試驗后用太陽模擬器和電性能測試儀測試太陽電池性能參數，并記錄數據。
2. 如權利要求1所述的方法，其中，在試驗之前，對真空容器內部及外部進行清潔。
3. 如權利要求2所述的方法，其中，試驗前，清潔后，進行空載試驗，試驗狀態確認，測 量并記錄試驗前太陽電池片的取樣電阻電壓。
4. 如權利要求2所述的方法，其中，記錄數據后進行數據處理： 1) 沉積污染量計算 污染沉積量計算公式為：
(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算 太陽電池取樣電阻電壓變化率計算公式為：
(2) 式中，--取樣電阻電壓變化率，％ ; VR〇--試驗前太陽電池片取樣電阻電壓值，V ; VRi--試驗后太陽電池片取樣電阻電壓值，V。
5. 權利要求1-4任一項所述的方法，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】G01N5/00GK104215542SQ201410479859
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】院小雪, 臧衛國, 于錢, 于兆吉, 楊東升, 周晶晶, 姜海富 申請人:北京衛星環境工程研究所