[發(fā)明專利]一種柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)及制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210741749.6
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115091827A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申緒男;黃洪昌;張偉;賴運(yùn)子;顧軍;楚月;賈石磊;劉磊;王寅;孫強(qiáng);劉興江
• 申請（專利權(quán)）人: 中電科能源有限公司
• 主分類號: B32B27/28
• 分類號: B32B27/28;B32B3/08;B32B27/08;B32B33/00;H01L31/0392
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 王超

本發(fā)明屬于衛(wèi)星用太陽電池陣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)及制備方法，所述柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)包括聚酰亞胺薄膜和聚酰亞胺編織纖維，所述聚酰亞胺薄膜和聚酰亞胺編織纖維粘接在一起。本發(fā)明提供一種針對卷軸式柔性太陽翼，可以實(shí)現(xiàn)彎曲半徑小于80mm的柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)及制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星用太陽電池陣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)及制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)：

衛(wèi)星在光照期由太陽電池陣發(fā)電為整星載荷設(shè)備供電的同時為蓄電池組充電，是衛(wèi)星能夠在太空唯一的能量供給來源。太陽電池陣基板作為承載太陽電池片的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，為不同類型的太陽電池片、互聯(lián)片、匯流條、電子元器件等提供安裝位置，其承載了衛(wèi)星發(fā)射和在軌運(yùn)行階段的載荷，確保電路及相關(guān)元器件不受損傷，對于衛(wèi)星的在軌正常工作至關(guān)重要。

但本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：

目前常用的太陽電池陣多是基于剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所用基板主要有碳纖維鋁蜂窩(如授權(quán)公告號CN211880352U所述)、碳布鋁蜂窩、碳纖維邊框凱夫拉繃弦半剛性基板(如專利授權(quán)公告號CN 104300041 B所述)、鋁合金、印制電路板(PCB)(如申請公布號CN109714884 A所述)等。采用以上剛性基板結(jié)構(gòu)，太陽翼在星體兩側(cè)收攏狀態(tài)包絡(luò)大、體積大、重量比功率高，極大浪費(fèi)了火箭發(fā)射倉內(nèi)的空間資源。衛(wèi)星技術(shù)的快速發(fā)展急需提出一種同時具有低的質(zhì)量比功率和體積比功率的太陽電池陣來適應(yīng)多星一箭發(fā)射、安裝方式靈活的需求。其中基于柔性薄膜電池的卷曲式柔性太陽電池陣是下一代衛(wèi)星用太陽電池陣的發(fā)展趨勢。

太陽電池陣在空間應(yīng)用要特別考慮其實(shí)際的工作環(huán)境。空間環(huán)境溫度循環(huán)范圍大，小于1000km的低軌道溫度范圍一般在-100℃到+110℃。另外，還要考慮太空中存在的電子輻照、高濃度原子氧、單粒子效應(yīng)等，這要求設(shè)計(jì)一種能同時耐受以上環(huán)境的柔性太陽電池陣用基板。

上述技術(shù)問題的難度和意義：

因此，基于這些問題，提供一種針對卷軸式柔性太陽翼，可以實(shí)現(xiàn)彎曲半徑小于80mm的柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)及制備方法具有重要的實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本申請目的在于為解決現(xiàn)有技術(shù)中技術(shù)問題而提供一種針對卷軸式柔性太陽翼，可以實(shí)現(xiàn)彎曲半徑小于80mm的柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)及制備方法。

本申請實(shí)施例為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)，所述柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)包括聚酰亞胺薄膜和聚酰亞胺編織纖維，所述聚酰亞胺薄膜和聚酰亞胺編織纖維粘接在一起。

本申請實(shí)施例還可以采用以下技術(shù)方案：

在上述柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步的，所述聚酰亞胺編織纖維雙面涂刷硅橡膠，一面粘接聚酰亞胺薄膜，另一面噴涂熱控涂層，構(gòu)成聚酰亞胺薄膜-聚酰亞胺纖維-熱控涂層的疊層結(jié)構(gòu)。

與熱控涂層一面的硅橡膠可以增加卷繞狀態(tài)的緩沖，另外也可以提高熱控涂層的附著力。

在上述柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步的，所述疊層結(jié)構(gòu)四周邊緣正反兩側(cè)粘貼鋁基編織纖維膠帶，所述鋁基編織纖維膠帶的寬度為15-25mm。

在上述柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步的，所述聚酰亞胺薄膜厚度為40-50μm，聚酰亞胺編織纖維厚度為50μm-100μm。

在上述柔性太陽電池陣用基板結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步的，所述聚酰亞胺編織纖維采用寬度2.2-2.5mm，長度80-100mm的纖維絲編織而成，網(wǎng)格尺寸為4mm×4mm或者5mm×5mm。