本发明公开了一种用于科学级CCD探测器光电性能测试的制冷装置及方法，包括：传热组件、制冷组件及自动加热组件，传热组件由导热铜条，导热铜板和探测器热敏电阻构成；制冷组件由低温循环机、固定板、对角螺钉、隔热层、进水出水管和铝块换热器构成；自动加热组件由薄膜电加热器、电加热片控制器和铜板热敏电阻构成；导热铜条通过柔性铜带连接导热铜板；铝块换热器与导热铜板间涂导热硅脂以导热安装；铝块换热器通过进出水管与低温循环机连接。本发明能实现科学级CCD器件光电性能测试过程中的探测器精密控温，并保证探测器工作在较低且稳定的温度环境下，从而降低探测器的热噪声和暗电流。