[发明专利]一种全柔性折叠式太阳电池阵及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏电池阵及其制备方法，具体地，涉及一种全柔性折叠式太阳电池阵及其制备方法。

背景技术

太阳电池阵是太空中能量收集的重要组成部分。随着航天技术的发展，对高性能太阳电池阵的要求也日益迫切。由此，发展高功率、高可靠性、长寿命和低成本的空间太阳电池阵，始终是从事航天国家所追求的目标。为了实现空间太阳能电站高效、廉价、使用寿命长的目标，太阳电池阵的发展目标希望达到五个方面的要求，既效率高，质量轻，抗辐射能力强，价格便宜，又具备大批量单片生产和光伏阵装配能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于航天设备的全柔性折叠式太阳电池阵及其设计制备方法，能够实现制备高效、轻质而且可折叠收拢的太阳电池阵，从而达到使空间太阳能电站高效、廉价、使用寿命长的效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按电池阵布片设计要求，将柔性基板划分为等比例区域，并在横向和纵向上分别标注记号；步骤2，将柔性电池暴露出正极和负极；步骤3，将柔性电池按相邻对称的方式分布在所述的柔性基板上；步骤4，将柔性电池固定在柔性基板上；步骤5，按照设计要求，使用导线将相邻柔性电池连接实现串联或并联；步骤6，将暴露的柔性电池正极和负极喷涂上透明绝缘膜防止短路；步骤7，将制得的柔性电池阵折叠收拢。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤1所述的柔性基板为柔性聚酰亚胺（PI）基板，通过激光对位器将其精确划分为等比例区域，并在激光对位器辅助下使用记号笔分别在柔性基板划分出的等比例区域上标注横向记号和纵向记号。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤2所述的柔性电池为柔性太阳能电池，通过热熔或机械刮涂的方式使其暴露出正极和负极，同时正极和负极不能损伤造成短路；所述的步骤2还包含对暴露的正极和负极进行电学测试，保证暴露的正极和负极达到低阻高导电的要求。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤3所述的柔性电池放置在柔性基板的中间，每个柔性电池的周围的柔性基板上分别预留有边缘空间，在柔性电池之间构成折叠收拢区域；即，一方面需要留给单个太阳电池片足够空间，另一方面需给电池之间预留折叠收拢区域。所述的相邻对称是指柔性电池之间横向和纵向分别对称，使柔性电池沿相邻位置对称排布，相邻的柔性电池正极和负极的位置相反，便于电池之间的串并联焊接。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤4所述的柔性电池通过胶黏固定在柔性基板上，先向电池背部贴附专用的轻质双面胶，然后使电池与柔性基板充分粘附。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤5所述的导线为能够弯曲的U型扁平导线，以保证电池阵的可折叠收拢；所述的导线分别固定在柔性基板上，使导线在折叠收拢过程中彼此之间不能缠绕。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，所述的步骤5，首先使用所述的导线通过锡焊将相邻柔性电池的正极和负极连接，然后对每个电极的连接点做电学测试，以保证导线将柔性电池有效的串联或并联，再对每组串联或并联的电池组件分别进行电学测试，保证每组的太阳电池达到设计要求。优选地，通过对每个电极连接点之间使用万用表测试是否导通，以保证导线将柔性电池有效的串联或并联，再对每组串联或并联的电池组件分别进行I-V特性测试，确定开路电压或短路电流是否提升明显。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤6所述的透明绝缘膜采用绝缘胶，在喷涂时应严格控制喷涂的区域，不能喷涂到柔性电池的表面，并在喷涂完成后对喷涂的区域测试电阻以检验绝缘效果。优选地，并在喷涂完成后对喷涂区域使用万用表测试是否达到绝缘高电阻。

上述的全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法，其中，步骤7所述的折叠收拢是将柔性电池阵先横向折叠收拢再纵向折叠收拢，或者先纵向折叠收拢再横向折叠收拢；所述的横向折叠收拢是将柔性电池阵横向的奇数位置向上折收拢，偶数位置向下折收拢；所述的纵向折叠收拢是将柔性电池阵纵向的奇数位置向上折收拢，偶数位置向下折收拢。

本发明还提供了一种通过上述全柔性折叠式太阳电池阵的制备方法制备的全柔性折叠式太阳电池阵。

本发明提供的全柔性折叠式太阳电池阵及其制备方法具有以下优点：

可以实现太阳能电池阵全柔性结构，既保证电池阵的高效和轻质，又可以将面积巨大的电池阵折叠收拢成很小体积。全柔性太阳电池阵可以大大节省飞行器的宝贵空间和有效质量，从而实现装备更多的有效载荷。

附图说明