[发明专利]一种空间太阳电池用原子氧防护银互连片及制备方法

说明书

本发明涉及一种空间太阳电池用原子氧防护银互连片及制备方法，属于空间电源技术领域，所述空间太阳电池用原子氧防护银互连片由银箔材质制成；其特征在于，在所述银箔的上下表面均镀有钯层；在所述钯层的表面均镀有金层；所述钯层的厚度范围是0.5μm‑1μm；所述金层的厚度范围是1.5μm‑2.5μm。使用离子源进行银箔的预清洗和金属镀层的辅助沉积，可以大大提高薄膜的牢固度，降低膜层的孔隙度，从而提高产品的可靠性，增强原子氧防护能力。由于离子源的辅助和隔离保护层钯的使用，金层的厚度得以降低，产品的生产成本大大下降。同时，钯层有效阻隔了金银之间的扩散，避免了银迁移现象的出现，增强了产品的环境耐受性。

技术领域

本发明属于空间电源技术领域，尤其是涉及一种空间太阳电池用原子氧防护银互连片及制备方法。

背景技术

在低地球轨道区域(200km～600km)，环境组分中含有大量原子氧，原子氧的活性很高，具有极强的氧化性。当卫星在此区域内高速运行时，原子氧会对裸露在环境中的卫星组件产生很大的剥蚀和氧化作用，从而导致组件部分甚至整体失效。

互连片是卫星太阳电池阵中连接单体太阳电池的重要部件，单体太阳电池经互连片串联后能够实现满足卫星负载的电流输出。互连片的主体材质是数十微米厚的银箔，银互连片在低地球轨道内的原子氧环境下会遭受严重的氧化，生成不导电的氧化物，从而影响太阳电池阵的正常工作和使用寿命。而且所生成的氧化物结构松散，容易脱落，极有可能最终导致太阳电池阵大面积断路，卫星丧失在轨工作能力。

目前的空间产品中，常用的原子氧防护措施是在需要暴露于原子氧环境中的组件表面涂覆保护性材料，例如ITO-MgF₂混合涂层、SiO₂-TiO₂混合涂层以及聚硅氧烷等。其中ITO-MgF₂涂层有被原子氧氧化而发生变性的风险，其他材料又都属于绝缘材料，会影响互联片和电池间的焊接和组装，因此均不适用于银互连片的原子氧防护。

中国专利(公布号：CN 109786490 A)提出了一种采用电子束热蒸发方式，在银箔表面蒸镀厚度为2μm-5μm的金层来实现原子氧防护的方法。金层的厚度较厚，能够有效阻碍原子氧对于银互连片的氧化剥离，而且金层具有较好地可焊性和结合力，能够适用于互连片的焊接和组装。

但是单纯使用电子束热蒸发进行金层沉积，沉积得到的金层均匀性较差、孔隙度较大。为了增强可靠性不得不增加金层的厚度，这使得产品的成本大大增加。另一方面，由于金和银的原子体积和共价半径比较相近，在金银界面比较容易发生金属间的扩散，如果金镀层表面存在微孔，在潮湿的储存环境下，银迁移作用会十分显著，最终将在金层表面出现氧化银杂质，对后续生产及产品可靠性造成不利影响。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种空间太阳电池用原子氧防护银互连片及制备方法，用于提高空间太阳电池用原子氧防护银互连片的原子氧防护能力和可靠性。

本发明的第一发明目的是提供一种空间太阳电池用原子氧防护银互连片，由银箔材质制成；在所述银箔的上下表面均镀有钯层；在所述钯层的表面均镀有金层。

进一步，所述钯层的厚度范围是0.5μm-1μm。

进一步，所述金层的厚度范围是1.5μm-2.5μm。

本发明的第二发明目的是提供一种制备空间太阳电池用原子氧防护银互连片的方法，包括如下步骤：

S1、在银箔表面沉积钯层作为隔离保护层；

S2、在钯层表面沉积金层作为原子氧防护层。

进一步，在S1之前还包括：对银箔进行预处理；具体为：

首先清洗银箔；