本发明属于热光伏电池测试，特别是涉及一种热光伏电池输出电性能测试装置。
背景技术：
1、热光伏发电技术(tpv)是将高温热发射体发出的红外辐射能通过半导体光伏电池直接转换成电能的技术。与传统光伏电池相比，热光伏电池具有如下优点：①不需要太阳光；②理论效率较高，重量轻；③无机械结构，可靠性高。由热光伏电池作为主要热电转换部件构成的热光伏发电系统具有较高的能量输出密度和理论效率，能源的利用形式较为广泛，更重要的是可实现热电联产等优点，因此该项技术在工业、商业、军事和航空航天等领域都将拥有非常巨大的实用价值和应用前景。
2、热光伏发电系统由热源、辐射器、光学滤波器、热光伏电池、散热器和辅助集成设施构成。其基本原理是通过燃料燃烧、同位素反应、太阳能聚光等方式产生的能量加热辐射器，辐射器将热能转化成辐射能输出，滤波器反射能量小于光伏电池禁带宽度的光子，这部分光子不仅不能被光伏电池转化，被光伏电池吸收还会提升电池的温度降低电池的光电转化效率，能量大于光伏电池禁带宽度的光子则可以透过选择性滤光器被光伏电池吸收转化成电能输出。为了减少有效电能的损失，滤波器需要在有效辐射能波段具有较低的吸收率。光伏电池在吸收辐射能的同时电池温度也会随之提升，因此需要散热设施及时地降低电池温度，使得光伏电池一直处于正常工作温度运行。
3、针对目前热光伏电池输出电性能测试装置多为利用燃烧气体产生火源加热辐射器，此类方法安全性差，无法辐射器温度难以准确控制；此外，也有采用模拟黑体辐射源向热光伏电池精准辐射其可吸收波段的红外波段辐射能，但方法为理想工作条件，无法验证电池实际工作状态下的输出电性能。
4、因此，研制安全、准确模拟热光伏电池实际工作状态的装置，测试电池输出电性能是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种热光伏电池输出电性能测试装置，可适用于多种不同类型、不同尺寸热光伏电池的测试。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种热光伏电池输出电性能测试装置，包括测试主体和测试安装架，测试主体包括由下盖、中筒、上盖和透射玻璃组成的内部为真空环境的密封壳体，上盖的中心开有通孔，透射玻璃固定在通孔上，在下盖上放置有具有一定厚度的与中筒侧壁接触的隔热部件，隔热部件的顶面上开有凹槽，凹槽的底部放置电加热器，凹槽的顶部覆盖辐射器，在辐射器与电加热器之间形成的空腔中设置有温度传感器，在中筒下部的筒壁上设有将密封壳体内部与外部真空泵管路相连接的抽气嘴和用于将电加热器、温度传感器的线缆引出密封壳体的电连接器，透射玻璃上方放置有遮光板，遮光板的中间开有与热光伏电池尺寸相同的透光孔；测试安装架包括架设在上盖上的支架，支架上设置有可调节高度的衬板，衬板下表面固定有冷却器，冷却器位于遮光板的透光孔上方，冷却器下表面能固定热光伏电池测试样品，冷却器带有温度传感器，用于监测热光伏电池测试样品的工作温度。
3、所述支架通过限位螺母调节衬板的高度，达到调节热光伏电池测试样品与辐射器之间的距离，保证热光伏电池测试样品与辐射器之间的距离为50mm～200mm。
4、所述衬板为圆形，通过螺钉与冷却器相接，同时带有三个安装孔与密封壳体的支架适配。
5、所述电加热器的加热元件为钽丝，呈螺旋状盘入陶瓷骨架，陶瓷骨架为99.99％氧化铝材质，加热器能将辐射器温度加热至1100k～1600k。
6、所述辐射器根据适配不同类型的热光伏电池进行更换，外形尺寸为50mm×50mm，厚度2mm～6mm。
7、所述隔热部件由气凝胶隔热瓦加工而成，用于辐射器、加热器高温部件与密封壳体的绝热。
8、所述密封壳体的下盖、上盖与中筒均为法兰结构连接，便于拆卸后更换部件；透射玻璃与上盖之间由聚四氟密封圈进行密封；抽气嘴与电连接器位于设置隔热部件的中筒段。
9、所述透射玻璃为高透石英片，将辐射器产生的辐射能传导至热光伏电池。
10、所述遮光板为圆形，外部尺寸为φ115mm×1mm，中间与电池尺寸相同的透光孔，材质为对红外光反射率较高的镜面铝板。
11、所述冷却器为铜质结构，内部有循环水流道与恒温循环器相连接，通过调节恒温循环器温度实现热光伏电池测试样品工作温度的精确控制；冷却器带有温度传感器，用于监测热光伏电池测试样品的工作温度。
12、基于上述的技术方案，与现有技术对比，本发明取得的技术效果为：可以实现多种热光伏电池在不同辐射器温度、不同辐射器与电池间距、不同电池工作环境温度下的电性能测试。区别于黑体辐射炉等热光伏电池测试装置，可进行不同类型辐射器下电池的电性能测试，以验证辐射器与热光伏电池的匹配情况。此外，该装置将辐射器和电加热器等高温部件由密封壳体进行封装，辐射器发射的红外光通过透射玻璃照射热光伏电池，避免了部件在高温下产生挥发物附着于电池表面使其损坏。
1.一种热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，包括测试主体和测试安装架，测试主体包括由下盖(7)、中筒(5)、上盖(6)和透射玻璃(10)组成的内部为真空环境的密封壳体，上盖(6)的中心开有通孔，透射玻璃(10)固定在通孔上，在下盖(7)上放置有具有一定厚度的与中筒(5)侧壁接触的隔热部件(4)，隔热部件(4)的顶面上开有凹槽，凹槽的底部放置电加热器(1)，凹槽的顶部覆盖辐射器(2)，在辐射器(2)与电加热器(1)之间形成的空腔中设置有温度传感器(3)，在中筒(5)下部的筒壁上设有将密封壳体内部与外部真空泵管路相连接的抽气嘴(8)和用于将电加热器、温度传感器的线缆引出密封壳体的电连接器(9)，透射玻璃(10)上方放置有遮光板(11)，遮光板(11)的中间开有与热光伏电池尺寸相同的透光孔；测试安装架包括架设在上盖(6)上的支架(12)，支架(12)上设置有可调节高度的衬板(13)，衬板(13)下表面固定有冷却器(14)，冷却器(14)位于遮光板(11)的透光孔上方，冷却器(14)下表面能固定热光伏电池测试样品(14)，冷却器带有温度传感器，用于监测热光伏电池测试样品的工作温度。
2.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述支架(12)通过限位螺母调节衬板的高度，达到调节热光伏电池测试样品(15)与辐射器(2)之间的距离，保证热光伏电池测试样品(15)与辐射器(2)之间的距离为50mm～200mm。
3.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述衬板(13)为圆形，通过螺钉与冷却器(14)相接，同时带有三个安装孔与密封壳体的支架适配。
4.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述电加热器(1)的加热元件为钽丝，呈螺旋状盘入陶瓷骨架，陶瓷骨架为99.99％氧化铝材质，加热器能将辐射器温度加热至1100k～1600k。
5.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述辐射器(2)根据适配不同类型的热光伏电池进行更换，外形尺寸为50mm×50mm，厚度2mm～6mm。
6.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述隔热部件(4)由气凝胶隔热瓦加工而成，用于辐射器、加热器高温部件与密封壳体的绝热。
7.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述密封壳体的下盖、上盖与中筒均为法兰结构连接，便于拆卸后更换部件；透射玻璃(10)与上盖(6)之间由聚四氟密封圈进行密封；抽气嘴(8)与电连接器(9)位于设置隔热部件(4)的中筒段。
8.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述透射玻璃(10)为高透石英片，将辐射器产生的辐射能传导至热光伏电池。
9.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述遮光板(11)为圆形，外部尺寸为φ115mm×1mm，中间与电池尺寸相同的透光孔，材质为对红外光反射率较高的镜面铝板。
10.根据权利要求1所述热光伏电池输出电性能测试装置，其特征在于，所述冷却器为铜质结构，内部有循环水流道与恒温循环器相连接，通过调节恒温循环器温度实现热光伏电池测试样品工作温度的精确控制；冷却器带有温度传感器，用于监测热光伏电池测试样品的工作温度。
