[發明專利]一種空間太陽能電池輕質增透防護膜的制備方法

無效

• 申請號: 201110003249.4
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102148286A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 王海風;姚雪亮;李茜琪;張鳳鳳;趙杰;汪策
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0216
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬于空間太陽能電池表面處理的領域，特別涉及一種空間太陽能電池輕質增透防護膜的制備方法。

背景技術

空間太陽能電池一般用玻璃防護蓋片對電池主體起物理保護作用但由于太陽能電池蓋片厚度約0.08～0.30mm，自重消耗了一大部分發射及空間運行能源，提高了空間運行的成本。同時，玻璃蓋片與電池用膠封裝過程不僅耗費大量的人力物力，而且容易出現污膠等不必要的損失；此外，蓋片玻璃在空間使用過程中，由于受到空間粒子(離子、質子及中子等)的轟擊，使玻璃表面的光潔度、透光率等性能受到影響，從而大大降低太陽能電池的光電轉換效率。這些都是目前空間太陽能電池蓋片面臨的主要缺陷，大大影響空間飛行器的發射與工作成本、效率、使用壽命及其可靠性等。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種空間太陽能電池輕質增透防護膜的制備方法，該方法工藝簡便，成本低，制備的防護膜減輕了空間太陽能電池組件的整體重量，提高蓋片玻璃的透過率，明顯延長了電池的使用壽命并提高其長期工作可靠性，具有非常重要的實際意義。

本發明的一種空間太陽能電池輕質增透防護膜的制備方法，包括：

(1)以體積比為40～45∶5～6∶9～12的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料(均為國藥集團生產分析純試劑)，鹽酸為催化劑，在65～75℃進行水解縮聚反應，充分攪拌1～3h，靜置，以備鍍膜；

(2)將基片分別用酸和堿清洗后用去離子水沖洗，然后放入無水乙醇中超聲清洗，烘干備用；

(3)在室溫下用勻膠機對基片進行鍍膜；鍍膜后將其放入馬弗爐中，從110℃升溫至450℃，隨爐降溫，得到空間太陽能電池輕質增透防護膜。

所述步驟(1)中的鹽酸作為催化劑調節反應PH值為2.5～3。

所述步驟(1)中的靜置時間為4～8h。

所述步驟(2)中的基片為太陽能電池片。

所述步驟(2)中的超聲清洗時間為10～20min。

所述步驟(3)中的勻膠機設置第一段轉速500轉/s，時間為8s；第二段轉速5000轉/s，時間為30s。

所述步驟(3)中從110～115℃升溫至400～450℃，具體工藝為升溫速率控制在8～10℃/min，在110～115℃下保溫10min，升溫至270～290℃保溫10min，繼續升溫至400～450℃保溫15～20min。

有益效果

(1)本發明操作工藝簡便，成本低；

(2)本發明制備的物理保護膜與原玻璃蓋片保護技術相比減輕了空間太陽能電池組件的整體重量，有益于減少飛行器發射和空間運行能耗；

(3)本發明制備的物理保護膜能夠提高蓋片玻璃的透過率，有效利用太陽能資源，改善太陽能電池的效率；

(4)本發明制備的物理保護膜可對電池提供有效的物理保護作用；

(5)經該工藝處理的太陽能電池物理保護膜將會明顯延長電池的使用壽命并提高其長期工作可靠性，具有非常重要的實際意義。

附圖說明

圖1為現有空間太陽能電池結構示意圖，其中，玻璃蓋片厚度為80～300微米，樹脂層厚度為60微米，太陽能電池厚度為200微米；

圖2為空間太陽能電池輕質增透防護膜結構示意圖，其中，輕質增透膜厚度為15-30微米，太陽能電池厚度為200微米。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

以體積比為40∶5∶9的乙醇、去離子水和正硅酸乙酯為原料，鹽酸為催化劑，PH＝2.5在65進行水解縮聚反應。充分攪拌1h，靜置4h，以備鍍膜；

將電池基片分別用氫氟酸和氫氧化鈉預處理，再用去離子水沖洗若干次，然后放入無水乙醇中超聲清洗10min，烘干備用；

在室溫下用勻膠機對基片進行鍍膜，勻膠機設置第一段轉速500轉/s，時間為8s；第二段轉速5000轉/s，時間為30s；鍍膜后將其放入馬弗爐中，升溫速率控制在8～10℃/min，在110℃下保溫10min；升溫至280℃保溫10min；繼續升溫至400℃保溫20min，隨爐降溫，得到空間太陽能電池輕質增透防護膜。

實施例2