[發明專利]一種柔性玻璃及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202111190696.5
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113896929A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 劉淵;胡文濤;楊文奕;馬滌非;孫墨羽
• 申請（專利權）人: 北京博瑞原子空間能源科技有限公司
• 主分類號: C08J7/06
• 分類號: C08J7/06;C08J5/18;C08L79/08;H01L31/041;H01L31/048
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馬俊

本發明公開了一種柔性玻璃及其制備方法與應用，該柔性玻璃包括聚酰亞胺層；在所述聚酰亞胺層表面設有二氧化硅層；所述二氧化硅層由二氧化鈰和二氧化硅組成。本發明具有抗輻照能力及抗紫外能力，在低能質子、電子輻照及紫外輻照情況下，柔性電池蓋片仍有良好的透過率，保證了太陽電池電性能輸出。在空間質子和電子能譜中，低于2.8MeV的質子和低于200keV的電子被截止，不會對太陽電池產生損傷。在1MeV電子和200ESH紫外情況下，太陽電池電性能下降與常規玻璃蓋片下的太陽電池相當。

技術領域

本發明涉及航空航天技術領域，具體涉及一種柔性玻璃及其制備方法與應用。

背景技術

在低地球軌道區域(Low Earth Orbit LEO，200km～600km)，氣體壓強為10^-5-10^-7Pa，環境組分中含有N₂、O₂、Ar、He、H₂和原子氧(AO)，其中以原子氧的含量最高，約占80％。原子氧是由氧氣在紫外線的照射下分解形成的，活性很高，具有強氧化性。雖然在LEO軌道內，AO的空間密度僅為10⁵cm^-3～10⁹cm^-3，但由于航天器以接近8km/s的速度飛行，迎風面原子氧通量最高可接近10¹⁵/(cm²·s)，而且其中少數原子氧還處于激發態，有向材料表面輸送附加能量的能力，該能量足以引起高分子材料斷鏈并形成低分子物質，這些物質及其氧化物的揮發造成材料的剝蝕。此外，原子氧會與航天器表面撞擊產生輝光放電，造成材料表面開裂、龜裂和局部燃燒及熔化等，太陽紫外線特別是真空紫外線與原子氧的共同作用還會加劇原子氧對一些材料的剝蝕效應，嚴重影響到航天器的性能和使用壽命。

目前人造衛星、飛船、空間站等航天器均利用太陽電池來獲得持續運行的能量。為了保護太陽電池免受宇宙空間中的高能射線和帶電粒子的輻射和轟擊，延長太陽電池的使用壽命，常在太陽電池表面粘貼空間用抗輻照玻璃蓋片。

太陽電池蓋片技術普遍采用剛性摻鈰玻璃或石英玻璃對太陽電池進行防輻照和抗紫外防護，但不可柔性彎曲。相關技術中采用過PI膜(聚酰亞胺膜)對太陽電池進行防護，由于PI膜在帶電粒子和紫外輻照下透過率大幅度降低，導致太陽電池性能下降嚴重。

因此，需要開發一種柔性玻璃，該玻璃的抗原子氧能力強。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種柔性玻璃，該玻璃的抗原子氧能力強。

本發明還提供了上述柔性玻璃的制備方法。

本發明還提供了上述柔性玻璃的應用。

本發明第一方面提供了一種柔性玻璃，包括聚酰亞胺層；

在所述聚酰亞胺層表面設有二氧化硅層；

所述二氧化硅層由二氧化鈰和二氧化硅組成。

在宇宙空間中存在著大量的高能射線和帶電粒子，照射到太陽電池表面會對其內部的PN結結構產生不可逆的破壞，致使太陽電池的工作效率下降，因此通常在太陽電池表面粘貼抗輻照玻璃蓋片。

本發明中玻璃蓋片中含有二氧化鈰，能夠有效吸收宇宙中的高能射線和帶電粒子，從而大大降低了太陽電池所受的輻射損傷，提高了太陽電池的工作壽命。

二氧化鈰，有效吸收了太陽光中紫外波段的光線，并大大減少了玻璃蓋片中因高能粒子輻照所產生的色心，從而降低了蓋片因輻照所引起的透射率衰降，保障了太陽電池輸出功率的穩定持久。

根據本發明的一些實施方式，所述聚酰亞胺層的厚度為20μm～50μm。

根據本發明的一些實施方式，所述聚酰亞胺層的厚度為25μm。