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太阳电池污染与紫外辐照协和效应试验方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳电池污染与紫外辐照协和效应试验方法，包括放置污染源在样品室内，将石英晶体微量天平与太阳电池片放置在同一平面上，石英晶体微量天平与太阳电池在平面中心附近对称放置，试验开始后，用加热片对样品室进行加热，打开紫外辐照系统电源，对太阳电池进行辐照，同时实时监控模拟污染物沉积阶段的天平频率，试验后用太阳模拟器和电性能测试仪测试太阳电池性能参数，并记录数据。本发明的试验方法可应用于航天器用太阳电池在污染与紫外辐照作用下性能退化研究。
【专利说明】太阳电池污染与紫外辐照协和效应试验方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于性能测试的试验方法【技术领域】，具体涉及太阳电池污染与紫外辐照协 和效应试验方法。

【背景技术】
[0002] 太阳电池阵作为航天器电源系统的关键组件之一，是电源系统核心之一，太阳电 池阵性能衰变将直接影响电源系统工作状态，从而影响整个航天器的工作状态，太阳电池 阵失效将造成航天器飞行任务失败。
[0003] 太阳电池在轨运行期间，由于航天器用非金属材料放气会造成太阳电池的污染效 应，同时，太阳紫外辐射引发了光化学反应，一方面使得污染分子被粘附到太阳电池表面， 另一方面使得多个小的污染分子聚合为较大的污染分子，增加了污染分子在太阳电池表面 的滞留时间。
[0004] 之前太阳电池污染与辐照协和试验方法是采用分布方式，首先在光电池加载一定 量的污染物，然后在放入紫外辐照环境进行辐照，两个效应不同步作用，没有构成协和效 应，因而不能有效地获得协和效应的结果。


【发明内容】

[0005] 本发明的发明目的在于建立太阳电池污染与紫外辐照协和效应试验方法，旨在进 行太阳电池污染与紫外辐照协和效应分析，研究太阳电池性能退化规律，为太阳电池的污 染防护提供支持。
[0006] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：
[0007] 太阳电池污染与紫外辐照协和效应试验方法，包括以下步骤：
[0008] a)将非金属材料放入无盖样品瓶，放置在材料污染特性测试装置的样品室内；
[0009] b)将石英晶体微量天平与太阳电池片放置在同一平面上，石英晶体微量天平的传 感石英晶体片与太阳电池表面水平高度一致，平面水平放置，石英晶体微量天平与太阳电 池在平面中心附近对称放置；
[0010] c)试验开始后，用加热片对样品室进行加热到125°C，打开紫外辐照系统电源，对 太阳电池进行辐照，同时实时监控模拟污染物沉积阶段的天平频率，到达某一量级时，取出 太阳电池片；
[0011] d)试验后用太阳模拟器和电性能测试仪测试太阳电池性能参数，并记录数据。
[0012] 其中，在试验之前，对真空容器内部及外部进行清洁；
[0013] 其中，试验前进行空载试验，试验状态确认，测量并记录试验前太阳电池片的取样 电阻电压。
[0014] 其中，记录数据后进行数据处理：
[0015] 1)沉积污染量计算
[0016] 污染沉积量计算公式为：
[0017]

【权利要求】
1. 太阳电池污染与紫外辐照协和效应试验方法，包括以下步骤： a) 将非金属材料放入无盖样品瓶，放置在材料污染特性测试装置的样品室内； b) 将石英晶体微量天平与太阳电池片放置在同一平面上，且石英晶体微量天平的传感 石英晶体片与太阳电池表面水平高度一致，平面水平放置，石英晶体微量天平与太阳电池 在平面中心附近对称放置； c) 试验开始后，用加热片对样品室进行加热到125°C，打开紫外辐照系统电源，对太阳 电池进行辐照，同时实时监控模拟污染物沉积阶段的天平频率，到达某一量级时，取出太阳 电池片； d) 试验后用太阳模拟器和电性能测试仪测试太阳电池性能参数，并记录数据。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，在试验之前，对真空容器内部及外部进行清洁。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，试验前，清洁后，进行空载试验，试验状态确认，测 量并记录试验前太阳电池片的取样电阻电压。
4. 如权利要求2所述的方法，其中，记录数据后进行数据处理： 1) 沉积污染量计算 污染沉积量计算公式为：
(1) 式中，m--太阳电池片上的污染沉积量； δ--石英晶体传感因子，对20MHz石英晶片δ值为1. 1 X 1(Γ9 ; ff一石英晶体微量天平最终频率，Hz ; fi一石英晶体微量天平初始频率，Hz ; 2) 取样电阻电压变化率计算 太阳电池取样电阻电压变化率计算公式为：
(2) 式中，--取样电阻电压变化率，％ ; VR〇--试验前太阳电池片取样电阻电压值，V ; VRi--试验后太阳电池片取样电阻电压值，V。
5. 权利要求1-4任一项所述的方法，其中，所述非金属材料放气物为硅氧烷类、邻苯酯 类的材料。
6. 如权利要求5所述的方法，其中放气物包括电缆线外皮、粘合剂、热缩管。
【文档编号】G01N5/00GK104215542SQ201410479859
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】院小雪, 臧卫国, 于钱, 于兆吉, 杨东升, 周晶晶, 姜海富 申请人:北京卫星环境工程研究所