一种刚柔太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于太阳能电池技术领域。本发明专利技术提供了一种刚柔太阳能电池，由上到下依次包含表面封装膜、反射材料、太阳能电池、柔性衬底和隔热层。本发明专利技术提供的刚柔太阳能电池，将小面积的太阳能电池片进行焊接得到太阳能电池，电池片之间存在缝隙，可以和飞行翼的曲面进行贴合，避免加工过程中，刚性太阳能电池和翼面进行贴合时发生应力集中从而导致电池破碎的情况；本发明专利技术的刚柔太阳能电池中，还包含反射材料，可以将太阳光的红外部分进行反射，避免机翼上表面温度上升。本发明专利技术还提供了刚柔太阳能电池的制备方法，将柔性衬底和隔热层粘合后，进一步加强隔热性能；本发明专利技术太阳能电池重量轻，为无人机减少负担，满足无人机飞行中的要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种刚柔太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种刚柔太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机可在高空甚至平流层上进行科研、通讯等任务，具有成本低、效率高等优点。无人机的燃料一直是亟需解决的问题，如果采用油气等燃料会大大的增加无人机的体积，反而失去了飞行器设计的初衷；采用锂离子电池等作为动力源，不能进行长时间的作业。
[0003]在这种情况下，太阳能电池成为了研究对象。无人机的飞行高度和飞行距离决定了太阳能具有非常大的利用潜力。载有太阳能电池的飞行器不需要自带燃料也可做到长距离的飞行，因此太阳能电池和无人机的结合，成为了研究重点。在发展过程中，因为空气动力学等原因，设计人员致力于降低无人机飞行的阻力，因此将机翼设计成曲面的形状，但是太阳能电池无法完全贴合曲面的机翼，如果将这种太阳能电池直接负载在机翼表面，反而会在飞行途中增加不确定因素。因此如何将太阳能电池和曲面机翼进行贴合，成为了重点研究方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种刚柔太阳能电池及其制备方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种刚柔太阳能电池，由上到下依次包含：表面封装膜1、反射材料2、太阳能电池3、柔性衬底4和隔热层5。
[0007]作为优选，所述表面封装膜1为聚氟乙烯复合膜。
[0008]作为优选，所述太阳能电池3由太阳能电池片31构成，所述太阳能电池片31的规格为5～8cm
×
5～8cm，太阳能电池片31的间隔为1～2mm；
[0009]太阳能电池片31以并联的方式连接。
[0010]作为优选，所述柔性衬底4为聚氯乙烯膜、聚酯膜或聚酰亚胺膜。
[0011]作为优选，所述反射材料2为红外反射镀膜。
[0012]作为优选，所述隔热层5为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫或聚酰亚胺泡沫；
[0013]所述隔热层5的厚度为1.5～3.5mm。
[0014]本专利技术还提供了所述刚柔太阳能电池的制备方法，包含下列步骤：
[0015]1)将太阳能电池片31焊接，得到太阳能电池3；
[0016]2)将表面封装膜1、反射材料2、太阳能电池3、柔性衬底4和隔热层5层叠后，用粘结剂粘结柔性衬底4和隔热层5；
[0017]3)将层叠好的材料进行热压，即得所述刚柔太阳能电池。
[0018]作为优选，所述步骤1)中焊接的温度为300～350℃；
[0019]太阳能电池片成网格状排列，太阳能电池的面积小于柔性衬底的面积，太阳能电池边缘和柔性衬底边缘的距离为2～3mm。
[0020]作为优选，所述步骤2)中粘结剂包含环氧树脂和固化剂，所述环氧树脂和固化剂的质量比为1～10：0.1～0.3；
[0021]所述粘结剂和隔热层的质量比为0.2～0.3：1。
[0022]作为优选，所述步骤3)中热压的温度为80～105℃，真空度为
‑
0.08～
‑
0.09MPa，时间为14～18h。
[0023]本专利技术提供了一种刚柔太阳能电池，由上到下依次包含表面封装膜、反射材料、太阳能电池、柔性衬底和隔热层。本专利技术提供的刚柔太阳能电池，将小面积的太阳能电池片进行焊接得到太阳能电池。这种太阳能电池因存在缝隙，可以和飞行翼的曲面进行贴合，避免加工过程中刚性太阳能电池和翼面进行贴合时发生应力集中从而导致电池破碎的情况；本专利技术的刚柔太阳能电池中，还包含反射材料，可以将太阳光的红外部分进行反射，避免机翼上表面温度上升。本专利技术还提供了刚柔太阳能电池的制备方法，将柔性衬底和隔热层粘合后，进一步加强隔热性能，保证机载设备的正常使用；本专利技术采用粘结和热压的方式对各部件进行组装，大大的降低了工作程序，且减轻了太阳能电池的重量，为无人机减少负担，满足无人机飞行中的要求。
附图说明
[0024]图1为本专利技术刚柔太阳能电池结构示意图；
[0025]图2为本专利技术刚柔太阳能电池中，太阳能电池片的示意图；
[0026]其中，1为表面封装膜，2为反射材料，3为太阳能电池，4为柔性衬底，5为隔热层；31为太阳能电池片。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种刚柔太阳能电池，由上到下依次包含：表面封装膜1、反射材料2、太阳能电池3、柔性衬底4和隔热层5。
[0028]在本专利技术中，所述表面封装膜1优选为聚氟乙烯复合膜。
[0029]在本专利技术中，所述太阳能电池3由太阳能电池片31构成，所述太阳能电池片31的规格优选为5～8cm
×
5～8cm，进一步优选为5.5～7.5cm
×
5.5～7.5cm，更优选为6～7cm
×
6～7cm；太阳能电池片31的间隔优选为1～2mm，进一步优选为1.2～1.8mm，更优选为1.4～1.6mm。
[0030]在本专利技术中，太阳能电池片31优选以并联的方式连接。
[0031]在本专利技术中，所述柔性衬底4优选为聚氯乙烯膜、聚酯膜或聚酰亚胺膜。
[0032]在本专利技术中，所述反射材料2优选为红外反射镀膜；所述红外反射镀膜优选为ITO反射镀膜。
[0033]在本专利技术中，所述红外反射镀膜的厚度优选为3～5μm，进一步优选为3.5～4.5μm，更优选为4μm。
[0034]在本专利技术中，所述隔热层5优选为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫或聚酰亚胺泡沫。
[0035]在本专利技术中，所述隔热层5的厚度优选为1.5～3.5mm，进一步优选为2～3mm，更优选为2.4～2.6mm。
[0036]本专利技术还提供了所述刚柔太阳能电池的制备方法，包含下列步骤：
[0037]1)将太阳能电池片31焊接，得到太阳能电池3；
[0038]2)将表面封装膜1、反射材料2、太阳能电池3、柔性衬底4和隔热层5层叠后，用粘结剂粘结柔性衬底4和隔热层5；
[0039]3)将层叠好的材料进行热压，即得所述刚柔太阳能电池。
[0040]在本专利技术中，所述步骤1)中焊接的温度优选为300～350℃，进一步优选为310～340℃，更优选为320～330℃。
[0041]在本专利技术中，太阳能电池片成网格状排列，太阳能电池的面积小于柔性衬底的面积，太阳能电池边缘和柔性衬底边缘的距离优选为2～3mm，进一步优选为2.2～2.8mm，更优选为2.4～2.6mm。
[0042]在本专利技术中，所述步骤2)中粘结剂优选包含环氧树脂和固化剂，所述环氧树脂和固化剂的质量比优选为1～10：0.1～0.3，进一步优选为2～8：0.15～0.25，更优选为4～6：0.18～0.22。
[0043]在本专利技术中，所述粘结剂和隔热层的质量比优选为0.2～0.3：1，进一步优选为0.22本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刚柔太阳能电池，其特征在于，由上到下依次包含：表面封装膜(1)、反射材料(2)、太阳能电池(3)、柔性衬底(4)和隔热层(5)。2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述表面封装膜(1)为聚氟乙烯复合膜。3.如权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池(3)由太阳能电池片(31)构成，所述太阳能电池片(31)的规格为5～8cm
×
5～8cm，太阳能电池片(31)的间隔为1～2mm；太阳能电池片(31)以并联的方式连接。4.如权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述柔性衬底(4)为聚氯乙烯膜、聚酯膜或聚酰亚胺膜。5.如权利要求1或4所述的太阳能电池，其特征在于，所述反射材料(2)为红外反射镀膜。6.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述隔热层(5)为聚甲基丙烯酰亚胺泡沫或聚酰亚胺泡沫；所述隔热层(5)的厚度为1.5～3.5mm。7.权利要求1～6任意一项所述刚柔太阳能电池的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙康文，梁浩全，祝明，高健，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：