[發明專利]用于空間飛行器的易彎曲、可折疊太陽能電池

無效

• 申請號: 99809330.0
• 申請日: 1999-07-24
• 公開（公告）號: CN1311901A
• 公開（公告）日: 2001-09-05
• 發明（設計）人: 雷尼·繆爾;岡特·庫徹勒
• 申請（專利權）人: 阿斯特里姆有限公司
• 主分類號: H01L31/045
• 分類號: H01L31/045;H01L31/02;B64G1/44
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李德山

本發明涉及如權利要求1所述的易彎曲、可折疊太陽能電池。

這種太陽能電池被設計為大而輕的載體結構，它最好由易彎的，手風琴式折疊的薄片襯底構成，并且通過望遠鏡式的機構大面積地撐開在軌道上。

這些薄片的表面必須以僅約2mm的很小間距相互折疊以獲得小的攜帶空間，太陽能電池的各個大面積模塊化的薄片面載體節配備有一個電氣的電流線路系統，它適用于以簡單并適合于宇航的方式連結各個節。電氣的電流線路系統必須完全滿足宇航的高要求，例如太陽和地球陰影導致的高的熱交換負荷以及整個工作持續期上的最高的可靠性。此外電氣連結單元必須如此設計，使得無論何時都沒有拉伸應力。為了更換和維修整個太陽能電池節，還應能夠多次無損地拆開和再連結。

DE3210312C2公開了一種用于空間飛行器的太陽能電池，它由各個薄片面載體節合成得到。各個節借助于鋼琴帶方式的絞鏈相互連結。用于薄片面載體的輸出材料是單面或雙面敷銅的聚酰亞胺薄片。

太陽能電池的背面具有由照相-蝕刻方法構成的電氣電流線路系統。用于傳送太陽能電池獲得的電流的各個電流線路從外部的薄片面載體節出發從內部經過太陽能電池全部長度如此遠的距離引至衛星上的連接插座。下一個薄片面載體節的電流線路在輸入到中間后，緊挨著外部薄片面載體節從中間開始延伸，如此等等，因而整個背面得到一個松樹式的，向內增加的蝕刻線路密度。全部電流線路開始在太陽能電池模塊的陽性或陰性接頭上。這些線路通過具有折疊-線路通道的折疊線和經過絞鏈軸引到具有節-線路通道的節終端。這樣的電流線路系統在材料和生產上是費錢的，并且明顯增加太陽能電池的重量，從而增加了空間飛行器的發射成本。

本發明的任務在于給出一種廉價的，易變的可折疊的，用于空間飛行器的太陽能電池。

本發明的任務由權利要求1所述的特征完成。本發明的其它方案如其它權利要求所述。

本發明有優點地采用一種特殊的連結太陽能電池的設計，它使得在陣列面內部完全沒有電流線路。

除了生產和材料費用的節省之外特殊的優點在于：由于在陣列面中沒有電流線路，又沒有容易引起工作故障的通孔鍍敷，所以重量輕。

下面借助附圖說明本發明的實施例。附圖中，

圖1是一個陣列的簡圖，

圖2是陣列的太陽能電池排序連接原理圖，

圖3是具有內部電流線路系統的一個陣列折板(blanket)，

圖4是具有外部電流線路系統的一個陣列折板，

圖5是陣列的一個太陽能電池-小模塊，以及

圖6是相鄰折板間鉸鏈-和導線連接設計。

作為例子在圖1中示出的陣列1由33塊載有太陽能電池的折板2(出于可看性圖1中只示其中的4塊)，一個內部電流線路系統4，一個外部電流線路系統5，鉸鏈6，焊接為小模塊3的太陽能電池單元7，焊接在小模塊間的終端觸點14，一塊基板11和一塊壓板12組成。

在所示實施例中，折板2由一具有玻璃纖維疊層的聚酰亞胺薄片構成，并且具有3352mm×285mm的大小。每個折板2在其表面配備有太陽能電池單元7，它們中每10個合成為一個小模塊3。在每個折板2上，18個小模塊3直接相鄰地如此排列，太陽能電池單元排序連接的方向平行于折板2的較短尺寸邊。在太陽能電池單元的其它連接方案中，折板上的其它排列是必要的。在折板的兩個較長邊沿上，安裝著一個通過整個折板邊沿延伸的鋼琴形的鉸鏈6的半邊，并且半邊絞鏈被如此設計，它與相鄰折板的半邊絞鏈對應。

折板2的各個小模塊3間的距離除了兩個例外之外為1mm。例外是1.5mm寬的間距15，它用于降低具有高電位差的小模塊間的火花擊穿場強。

電流線路系統同樣構成在易彎的折板上，其尺寸對應于載有太陽能電池單元的折板2。與空間飛行器直接鄰接、內部安裝的內部電流線路系統4在一個長邊上與基板11機械連結，在相對的長邊上通過絞鏈6與內部的載有太陽能電池單元的折板機械連結。電流線路系統4和內部的折板的小模塊3之間的電氣線路連接以通常的方式借助于電流線路系統和小模塊的焊接在一起的終端觸點完成。位于陣列1中離空間飛行器最遠、外部位置上的外部電流線路系統5對應地與外部的載有太陽能電池單元的折板機械和電氣連接。電流線路系統5的外部長邊與壓板12機械連結。