[发明专利]一种临近空间飞行器用高输出电压柔性薄膜太阳电池组件

说明书

一种临近空间飞行器用高输出电压柔性薄膜太阳电池组件，包括：太阳电池串、隔离二极管模块、固定透明绝缘胶带、柔性互联横条和引出焊带，其中，若干所述太阳电池串设置于所述固定透明绝缘胶带上，所述隔离二极管模块粘贴于所述太阳电池串末端的引出银箔上，相邻所述太阳电池串通过所述柔性互联横条串联并通过所述引出焊带并联输出。本申请具有如下有益效果：在小肋间距的铺设区域内，单个太阳电池组件输出电压可达100V以上，扩大了应用优势；无需通过多组件串联形成高电压输出，降低了高输出电压、曲面铺设的太阳电池阵的设计难度；相邻太阳电池串间的最大电压差为80V以内，满足静电防护要求，提升了太阳电池阵的安全可靠性。

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种临近空间飞行器用高输出电压柔性薄膜太阳电池组件。

背景技术

柔性薄膜太阳电池组件具有质量轻、柔性高、效率高等特点，已广泛应用至临近空间太阳能无人飞行器上。而一般地，为提升高空飞行期间电机的转速，要求太阳电池阵输出电压一般要达到100V以上。但以往设计的太阳电池组件输出电压一般为50-80V之间，很难满足使用需求，大大降低了飞行器的动力。

现阶段无法实现高输出电压的主要原因如下：

(1)受太阳能无人飞行器结构强度限制，用于铺设柔性薄膜太阳电池组件的肋间距一般小于500mm，单条电池串很难实现35片及以上电池串联，即难以通过单条电池串实现100V电压输出；

(2)为提升柔性薄膜太阳电池组件的布片面积，电池串的串间距一般设计为1mm，如此小的串间距情况下，100V以上电压差的相邻电池串间极大概率发生静电损伤或自放电损伤；

(3)太阳能无人飞行器的可铺设太阳电池组件区域一般为曲面，而位于不同曲率半径处的太阳电池组件的发电电流存在较大差异，跨肋位进行组件串联设计的难度系数极大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种临近空间飞行器用高输出电压柔性薄膜太阳电池组件，包括：太阳电池串、隔离二极管模块、固定透明绝缘胶带、柔性互联横条和引出焊带，其中，若干所述太阳电池串设置于所述固定透明绝缘胶带上，所述隔离二极管模块粘贴于所述太阳电池串末端的引出银箔上，相邻所述太阳电池串通过所述柔性互联横条串联并通过所述引出焊带并联输出。

优选地，所述太阳电池串包括若干串联而成的太阳电池，所述太阳电池背面设置有旁路二极管模块。

优选地，相邻所述太阳电池之间通过互联胶连接。

优选地，相邻所述太阳电池之间通过互联片电连接。

优选地，相邻所述太阳电池串之间的间距为0.8mm-1.0mm。

优选地，所述太阳电池为最大弯曲半径范围为5cm-10cm的全柔性薄膜砷化镓太阳电池。

优选地，所述互联片为厚度范围为30μm-60μm的互联银箔。

优选地，所述旁路二极管模块为GaInP旁路二极管或硅基旁路二极管，所述旁路二极管模块的总厚度为145μm-180μm，单个所述旁路二极管模块的耐反向电压范围为6V-10V。

优选地，所述隔离二极管模块为耐反向电压范围为100V-200V的硅基隔离二极管。

优选地，所述固定透明绝缘胶带为厚度范围为10μm-30μm的聚酰亚胺胶带。

本申请提供的一种临近空间飞行器用高输出电压柔性薄膜太阳电池组件具有如下有益效果：

(1)在小肋间距的铺设区域内，单个太阳电池组件输出电压可达100V以上，扩大了应用优势；

(2)无需通过多组件串联形成高电压输出，降低了高输出电压、曲面铺设的太阳电池阵的设计难度；