一種雙反射式聚光太陽電池陣的制作方法
【專利說明】一種雙反射式聚光太陽電池陣
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技術領域
[0002]本發明涉及衛星技術應用領域，具體為一種雙反射式聚光太陽電池陣。
[0003]
【背景技術】
[0004]隨著航天器對電源功率需求的日益提高、使用昂貴的高效率多結砷化稼太陽電池的日益增多，人們迫切希望太陽陣提高比功率和降低成本。為此，從事航天的國家都在致力于開發先進太陽陣技術，聚光太陽電池陣(以下簡稱聚光陣)就是其中很有前途的空間太陽能電源的一個發展方向。業已開發的聚光陣，根據太陽光經過聚光器到達太陽電池上的方式，可以分為折射式和反射式兩類。折射聚光陣是通過透鏡聚光器界面的折射將太陽光會聚到電池上，反射聚光陣則是通過鏡面聚光器的反射將太陽光會聚到電池上。相比較而言，反射聚光陣技術難度低，無需復雜透鏡展開機構，更適合于我國現有的技術水平。
[0005]1994年,美國宇航局(NASA)和空軍PhilliPs實驗室創議發展AstroEdge反射聚光陣，用于“克拉克”(Clark)小衛星。AstroEdge聚光陣由主翼和副翼組成。副翼為反光鏡，將光均勻反射到主翼太陽電池陣上；美國AEC-ABLE Engineering公司(即現在ATK公司)在G-STAR聚光陣的基礎上進行改進，開發了一種更為實用的CellSaver反射聚光陣，發射前太陽電池組件與反射鏡合攏，發射后太陽翼展開時鈦箔利用自身的彈力自動展開，不會影響其合攏儲存和展開結構。但是上述反射聚光陣幾何聚光比均小于2，不利于進一步降低成本。
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【發明內容】
[0007]本發明克服了現有技術的不足，本發明提供了一種雙反射式聚光太陽電池陣，其結構簡單、幾何聚光比達到4，從而提高太陽電池陣效率，有效降低太陽電池陣成本。
[0008]為了解決本發明的上述技術問題，本發明提供的解決方案是提供一種雙反射式聚光太陽電池陣，包括太陽電池陣基板、太陽電池電路、太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣陣面聚光器；太陽電池陣兩側聚光系統由形狀記憶合金翼梁和大面積柔性反光鏡組成，太陽電池陣兩側聚光系統平面與太陽電池陣平面夾角120°，太陽電池陣兩側聚光系統面積和太陽電池陣面積相等；太陽電池電路封裝在太陽電池陣基板上，其走向與太陽電池陣兩側聚光系統軸垂直；太陽電池陣陣面聚光器為人字形狀，夾角為60°，人字形兩邊長度與太陽電池長邊相同，太陽電池陣陣面聚光器在陣面安裝徑向與太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣連接軸向垂直。
[0009]進一步，所述大面積柔性反光鏡由聚酰亞胺薄膜上蒸鍍鋁(Al)后，蒸鍍二氧化硅(S12)形成的結構。
[0010]進一步，太陽電池陣陣面聚光器由在鈦膜上蒸鍍鋁后，蒸鍍二氧化硅形成的結構。[0011 ] 本發明的雙反射式聚光太陽電池陣，采用雙反射式聚光系統，與現有技術相比，可以將反射式太陽電池陣的幾何聚光比提高一倍，進一步降低成本并提高太陽電池陣的質量比功率。該太陽電池陣結構簡單，無需復雜的展開機構，采用柔性薄膜的聚光系統，不會增加太陽電池陣的收攏體積。。
[0012]
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:
圖1為本發明設計的雙反射式聚光太陽電池陣結構示意圖；
圖2為本發明設計的雙反射式聚光太陽電池陣局部剖視圖；
圖3為采用本發明設計的雙反射式聚光太陽電池陣A向視圖；
圖4為采用本發明設計的雙反射式聚光太陽電池陣B向視圖；
圖5為本發明的雙反射式聚光太陽電池陣兩側聚光系統聚光光路圖；
圖6為本發明設計的雙反射式聚光太陽電池陣陣面聚光器聚光光路圖。
[0014]圖中I為太陽電池陣基板，2為太陽電池電路，3為形狀記憶合金翼梁，4為大面積柔性反光鏡，5為太陽電池陣陣面聚光器。
[0015]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0016]參見示出本發明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發明。然而，本發明可以以許多不同形式實現，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。
[0017]本發明實施例的雙反射式聚光太陽電池陣包括(見圖1、圖2):太陽電池陣基板1、太陽電池電路2、太陽電池陣兩側聚光系統(形狀記憶合金翼梁3和大面積柔性反光鏡4)和太陽電池陣陣面聚光器5，太陽電池陣兩側聚光系統平面與太陽電池陣平面夾角120°，太陽電池陣兩側聚光系統面積和太陽電池陣面積相等；太陽電池電路2封裝在太陽電池陣基板I上，其走向與太陽電池陣兩側聚光系統軸垂直；太陽電池陣陣面聚光器5為人字形狀，夾角為60°，人字形兩邊長度與太陽電池長邊相同，太陽電池陣陣面聚光器5在陣面安裝徑向與太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣連接軸向垂直。
[0018]所述雙反射式聚光太陽電池陣的制作方法，包括以下步驟:
1)在太陽電池陣基板I上相應位置封裝太陽電池電路2，太陽電池電路2走向與兩側安裝聚光系統軸垂直；
2)在太陽電池電路2之間位置安裝人字形陣面聚光器5，人字形兩邊長度d與太陽電池長邊d (見圖3);
3)安裝由形狀記憶合金3和大面積柔性反光鏡4構成的太陽電池陣兩側聚光系統，兩側聚光系統與太陽電池陣平面夾角120° (見圖4)；
4)完成雙反射式聚光太陽陣制造。
[0019]綜上所述，本發明具體涉及一種雙反射式聚光太陽陣，通過雙反射式聚光系統，如圖5和圖6所示，可以將反射式太陽電池陣的幾何聚光比提高一倍，進一步降低成本并提高太陽電池陣的質量比功率。該太陽電池陣結構簡單，無需復雜的展開機構，采用柔性薄膜的聚光系統，不會增加太陽電池陣的收攏體積。
[0020]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。
【主權項】
1.一種雙反射式聚光太陽電池陣，其特征在于，包括:太陽電池陣基板、太陽電池電路、太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣陣面聚光器； 所述太陽電池陣兩側聚光系統由形狀記憶合金翼梁和大面積柔性反光鏡組成，太陽電池陣兩側聚光系統平面與太陽電池陣平面夾角120°，太陽電池陣兩側聚光系統面積和太陽電池陣面積相等； 所述太陽電池電路封裝在太陽電池陣基板上，其走向與太陽電池陣兩側聚光系統軸垂直； 所述太陽電池陣陣面聚光器為人字形狀，夾角為60°，人字形兩邊長度與太陽電池長邊相同，太陽電池陣陣面聚光器在陣面安裝徑向與太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣連接軸向垂直。2.根據權利要求1所述的雙反射式聚光太陽電池陣，其特征在于，所述大面積柔性反光鏡由聚酰亞胺薄膜上蒸鍍鋁后，蒸鍍二氧化硅形成的結構。3.根據權利要求1所述的雙反射式聚光太陽電池陣，其特征在于，所述太陽電池陣陣面聚光器由在鈦膜上蒸鍍鋁后，蒸鍍二氧化硅形成的結構。
【專利摘要】一種雙反射式聚光太陽電池陣，包括太陽電池陣基板、太陽電池電路、太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣陣面聚光器；太陽電池陣兩側聚光系統由形狀記憶合金翼梁和大面積柔性反光鏡組成，太陽電池陣兩側聚光系統平面與太陽電池陣平面夾角120o，太陽電池陣兩側聚光系統面積和太陽電池陣面積相等；太陽電池電路封裝在太陽電池陣基板上，其走向與太陽電池陣兩側聚光系統軸垂直；太陽電池陣陣面聚光器為人字形狀，夾角為60o，人字形兩邊長度與太陽電池長邊相同，太陽電池陣陣面聚光器在陣面安裝徑向與太陽電池陣兩側聚光系統和太陽電池陣連接軸向垂直。本發明的雙反射式聚光太陽電池陣幾何聚光比達到4，從而提高太陽電池陣效率，有效降低太陽電池陣成本。
【IPC分類】H01L31/042, H01L31/054
【公開號】CN105097966
【申請號】CN201410204041
【發明人】賈巍, 王訓春, 黃三玻, 朱亞雄, 陳萌炯, 劉智, 陸劍峰
【申請人】上海空間電源研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月15日