[发明专利]用于空间飞行器的易弯曲、可折叠太阳能电池

说明书

本发明涉及如权利要求1所述的易弯曲、可折叠太阳能电池。

这种太阳能电池被设计为大而轻的载体结构，它最好由易弯的，手风琴式折叠的薄片衬底构成，并且通过望远镜式的机构大面积地撑开在轨道上。

这些薄片的表面必须以仅约2mm的很小间距相互折叠以获得小的携带空间，太阳能电池的各个大面积模块化的薄片面载体节配备有一个电气的电流线路系统，它适用于以简单并适合于宇航的方式连结各个节。电气的电流线路系统必须完全满足宇航的高要求，例如太阳和地球阴影导致的高的热交换负荷以及整个工作持续期上的最高的可靠性。此外电气连结单元必须如此设计，使得无论何时都没有拉伸应力。为了更换和维修整个太阳能电池节，还应能够多次无损地拆开和再连结。

DE3210312C2公开了一种用于空间飞行器的太阳能电池，它由各个薄片面载体节合成得到。各个节借助于钢琴带方式的绞链相互连结。用于薄片面载体的输出材料是单面或双面敷铜的聚酰亚胺薄片。

太阳能电池的背面具有由照相-蚀刻方法构成的电气电流线路系统。用于传送太阳能电池获得的电流的各个电流线路从外部的薄片面载体节出发从内部经过太阳能电池全部长度如此远的距离引至卫星上的连接插座。下一个薄片面载体节的电流线路在输入到中间后，紧挨着外部薄片面载体节从中间开始延伸，如此等等，因而整个背面得到一个松树式的，向内增加的蚀刻线路密度。全部电流线路开始在太阳能电池模块的阳性或阴性接头上。这些线路通过具有折叠-线路通道的折叠线和经过绞链轴引到具有节-线路通道的节终端。这样的电流线路系统在材料和生产上是费钱的，并且明显增加太阳能电池的重量，从而增加了空间飞行器的发射成本。

本发明的任务在于给出一种廉价的，易变的可折叠的，用于空间飞行器的太阳能电池。

本发明的任务由权利要求1所述的特征完成。本发明的其它方案如其它权利要求所述。

本发明有优点地采用一种特殊的连结太阳能电池的设计，它使得在阵列面内部完全没有电流线路。

除了生产和材料费用的节省之外特殊的优点在于：由于在阵列面中没有电流线路，又没有容易引起工作故障的通孔镀敷，所以重量轻。

下面借助附图说明本发明的实施例。附图中，

图1是一个阵列的简图，

图2是阵列的太阳能电池排序连接原理图，

图3是具有内部电流线路系统的一个阵列折板(blanket)，

图4是具有外部电流线路系统的一个阵列折板，

图5是阵列的一个太阳能电池-小模块，以及

图6是相邻折板间铰链-和导线连接设计。

作为例子在图1中示出的阵列1由33块载有太阳能电池的折板2(出于可看性图1中只示其中的4块)，一个内部电流线路系统4，一个外部电流线路系统5，铰链6，焊接为小模块3的太阳能电池单元7，焊接在小模块间的终端触点14，一块基板11和一块压板12组成。

在所示实施例中，折板2由一具有玻璃纤维叠层的聚酰亚胺薄片构成，并且具有3352mm×285mm的大小。每个折板2在其表面配备有太阳能电池单元7，它们中每10个合成为一个小模块3。在每个折板2上，18个小模块3直接相邻地如此排列，太阳能电池单元排序连接的方向平行于折板2的较短尺寸边。在太阳能电池单元的其它连接方案中，折板上的其它排列是必要的。在折板的两个较长边沿上，安装着一个通过整个折板边沿延伸的钢琴形的铰链6的半边，并且半边绞链被如此设计，它与相邻折板的半边绞链对应。

折板2的各个小模块3间的距离除了两个例外之外为1mm。例外是1.5mm宽的间距15，它用于降低具有高电位差的小模块间的火花击穿场强。

电流线路系统同样构成在易弯的折板上，其尺寸对应于载有太阳能电池单元的折板2。与空间飞行器直接邻接、内部安装的内部电流线路系统4在一个长边上与基板11机械连结，在相对的长边上通过绞链6与内部的载有太阳能电池单元的折板机械连结。电流线路系统4和内部的折板的小模块3之间的电气线路连接以通常的方式借助于电流线路系统和小模块的焊接在一起的终端触点完成。位于阵列1中离空间飞行器最远、外部位置上的外部电流线路系统5对应地与外部的载有太阳能电池单元的折板机械和电气连接。电流线路系统5的外部长边与压板12机械连结。