11、空间太阳能电池的校准与测量技术

空间太阳能电池的校准与测量技术

1. 校准技术

由于太空任务成本高昂，且从轨道返回硬件的任务机会有限，因此开发了替代技术来校准用于太空的太阳能电池。

1.1 高空气球和飞机校准法

最直接的方法是使用高空气球或飞机。历史上，这两种技术的结果不仅在内部具有一致性，相互比较时也是如此。不过，要获得每个电池短路电流的校准值，仍需对数据进行一些处理。

1.1.1 高空气球校准

• 操作流程 ：太阳能电池及其测量仪器放在顶部有效载荷中，发射天线和其他飞行电子设备放在底部有效载荷中。顶部有效载荷还携带定位信标，以便飞行结束返回地球时进行回收。通常需要一架追踪飞机和一辆地面追踪车辆。
• 测量类型 ：大多数电池进行固定负载（接近零电压）电流测量，少数电池获取完整的电流 - 电压（I - V）曲线。
• 温度处理 ：飞行中不控制温度，因此准确的温度系数数据至关重要。需仔细监测电池板温度，并将数据校正到实验室标准测试条件温度（目前测试温度可为 25°C 或 28°C，ISO 9000 标准正准备将 25°C 设为标准测试温度）。
• 操作频率 ：由于后勤复杂，该技术通常每年仅进行一次，必要时会进行第二次飞行。

下面是高空气球校准的流程图：

graph LR
    A[准备顶部和底部有效载荷] --> B[发射高