[发明专利]基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵及其展开方法

权利要求书

1.一种基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述柔性太阳能电池阵包括：一组柔性太阳能电池单元；每个柔性太阳能电池单元包括支撑架(1)、供电主体(2)、加热层(3)和柔性太阳能电池阵单板(4)，且支撑架(1)的一端与供电主体(2)固定连接，另一端为自由端，支撑架(1)的一侧面板附着加热层(3)，加热层(3)表面粘接一块柔性太阳能电池阵单板(4)；加热层(3)由供电主体(2)带有的电源(5)供能；

其中，所述支撑架(1)包括纵向结构和加强筋层，纵向结构为一组平行排列的纵梁(6)，加强筋层为一组平行排列的加强筋(7)，纵梁(6)与加强筋(7)之间垂直固定。

2.根据权利要求1所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述纵梁的根数为2-5根；所述纵梁的横截面为矩形、椭圆形、圆形或拱形；其中，所述桁架的横截面为拱形时，拱形的圆弧角为1°-180°，所述拱形的壁厚为0.01-5mm。

3.根据权利要求1或2所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述纵向结构采用形状记忆聚合物复合材料层合板制作，形状记忆聚合物复合材料层合板，形状记忆聚合物复合材料层合板内部包嵌的增强相为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、石墨粉、镍粉、或碳纳米管中的一种。

4.根据权利要求3所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述纵向结构为矩形板或一组平行排列的桁架。

5.根据权利要求4所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述桁架的根数为2-5根；且所述桁架的横截面为矩形、椭圆形、圆形或拱形。

6.根据权利要求1、2、4或5所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述加强筋(7)的根数为1-30根，且加强筋(7)的横截面为矩形、圆形、拱形或三角形中的一种，所述加强筋(7)选用铁、铝合金、亚克力板以及纤维增强形状记忆聚合物复合材料中的一种制作而成。

7.根据权利要求6所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述加热层(3)为电阻丝、导电胶加热涂层或电热膜中的一种；其中，所述加热层(3)为电热膜时，在加热膜与支撑架(1)外包裹热缩管，同时可在支撑架(1)一侧的热缩管上套装隔热材料或铝箔。

8.根据权利要求1、2、4、5或7所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵，其特征在于：所述柔性太阳能电池单元的柔性太阳能电池阵单板(4)之间选用并联或串联的连接方式。

9.一种上述任意权利要求所述的柔性太阳能电池阵的展开方法，其特征在于：在柔性太阳能电池阵在发射前的准备阶段，通过加热层(3)对支撑架(1)进行驱动，控制供电主体(2)所带的电源(5)为加热层(3)供电，加热层(3)升温使形状记忆聚合物复合材料层合板制作的纵向结构变软，通过机械方式，将支撑架(2)与柔性太阳能电池阵单板(4)同时由自由端向供电主体(2)端卷曲，之后加热层(3)被断电，停止加热，纵向结构冷却变硬，得到卷状的柔性太阳能电池阵单板(4)；将柔性太阳能电池阵发射入轨后，加热层(3)再次升温后，卷曲状态的柔性太阳能电池阵单板(4)逐渐展开恢复至平直状态，完成空间卷状的柔性太阳能电池阵单板(4)的展开过程。

10.根据权利要求9所述基于形状记忆聚合物复合材料的柔性太阳能电池阵的展开方法，其特征在于：所述支撑架(1)进行驱动的方式还可以为电驱动、磁驱动、光驱动或溶液驱动。