太阳电池空间标定技术初探

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1、2010年2月宇航计测技术Feb．第30卷第1期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementV01．30，No．11II!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!竺!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1000—7202(2010)0l一0028—05中图分类号：，I．B971文献标识码：A太阳电池空间标定技术初探张亚袁亚飞汤浩军(北京东方计量测试技术研究所，北京市9628信箱100086)摘要随着各种新型空间太阳电池的发展和应用，在地面使用太阳模拟器对AMO标准太阳电池进行

2、标定的方法在理论和实践上都遇到了严重的困难，最能反映其实际使用状态的空间标定成为解决问题的理想方案。国外太阳电池空间标定技术已十分成熟，主要航天国家如美国、欧洲、日本、巴西等都进行了各自的空间标定实验。北京东方计量测试研究所进行了太阳电池空间标定原理样机的研制工作。样机由太阳电池板、数据采集与处理模块、太阳敏感器和温度传感器组成，可同时对32路国产砷化镓多结太阳电池进行短路电流的测量．电流测试的标准不确定度小于0．5％(最佳点)。此项研究将形成标准太阳电池空间标定的完整方案，促进我国新型空间太阳电池的研究和应用。关键词AMO标准太阳电池短路电流空间标定PrimaryInves

3、tigationoftheAMOSolarCellSpaceCalibrationZHANGYaYUANYa-foiTANGHao-jun(BeijingOrientInstituteforMeasurement&TestBeijing100086)AbstractWiththedevelopmentofnewsolarcellsforspacecraft，thecalibrationandtestsystemofwhichismuchmorecomplicatedthanthesingle-junctionsiliconcells，andtheground·basedcal

4、ibrationtechniquehasmetlotsofdifficulties，notonlyintheorybutinpractice．Spacecalibration，whichisintheactualworkingstateofthesolarcells，becomesthebestwaytoevaluatetheirperformance．BeijingorientinstituteofmeasurementhastakenactionofdevelopmentofAMOsolarcellspacecalibrationprototype．ThePrototyp

5、eismadeupofthesolarcellpanel，thedataacquisitionmodule，thesolarincidentanglede-tectorandthetemperaturemeasurementmodule．TheprogramwillformacompleteschemeoftheAMOsolarcellspacecalibration，andmakeeffortstothedevelopmentofnewspacesolarcellsofChina．KeywordsAM0SolarCelIShortcircuitcurrentSpacecal

6、ibration1引言AMO标准太阳电池的标定一直是国际主要航天机构十分关注的问题，我国一般采用地面太阳模拟器对太阳电池进行标定。随着空间技术白q发展，各种新型太阳电池不断得到应用，其中砷化镓多结太阳电池的光电转换效率已做到了30％以上⋯，被认为是一种最有前途的空间一次能源。与硅电池相比，砷化镓多结太阳电池具有高效率、耐辐照、比功率大等优点，因此，现在各国都在竞相研制砷化镓多结太阳电池以取代硅电池，以满足新一代卫星的需要。目前在卫星等航天器上应用最多的是Ⅲ一V族化合物整体型多结太阳电池。多结电池的结构特点使得其标定和测试都变得比单结电池复杂得多，地面标定方法从理论上遇到了严重

7、的困难。由于多结太阳电池的光谱响应第1期太阳电池空间标定技术初探·29·是由其中各子电池的光谱响应组成，具有复杂的开实验目的。头和较宽的波长范围，而一般的太阳模拟器的光谱辐照度与标准光谱辐照度有较大的差异，使得测试光源的设定不能像测试单结太阳电池那样通过简单地调节模拟器的光强来完成。只有在太阳电池的实际使用环境——外层空间对太阳电池进行标定，才能够准确地评价其性能指标。2国外主要的太阳电池空间标定方案概述美欧等航天大国都相继对太阳电池空间标定的方案进行了相关的研究。早在20世纪50年代，美国就开始利用高