專利名稱：三結(jié)太陽電池陣布片布置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三結(jié)太陽電池陣布片布置方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著對航天器電源系統(tǒng)功率需求的增加，單結(jié)太陽電池已經(jīng)難以滿足需求， 三結(jié)砷化鎵太陽電池由于其效率高、抗輻照能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被越來越廣泛的應(yīng)用在航天電源上，單結(jié)電池陣的布片設(shè)計(jì)很難滿足三結(jié)電池對于剩磁、防靜電放電等方面的要求，所以針對三結(jié)太陽電池陣的布片設(shè)計(jì)方法是太陽電池陣的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種三結(jié)太陽電池陣布片布置方法。本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單，減少剩磁，可靠性高，電池片片間電壓低，防靜電放電，便于生產(chǎn)，可互換性強(qiáng)，適用范圍廣，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)的三結(jié)太陽電池陣布片布置方法。三結(jié)砷化鎵太陽電池陣的布片設(shè)計(jì)方法包括“鏡面映射”的布置方式；多折往返布置；模塊化設(shè)計(jì)；南北兩翼布片形式完全相同?！扮R面映射”的布置方式其特征在于減少了剩磁；多折往返布置方式其特征在于減小了電池片片間電壓，滿足了防靜電放電的要求；模塊化設(shè)計(jì)其特征在于便于生產(chǎn)；南北兩翼布片形式完全相同其特征在于具有可互換性。上述四點(diǎn)設(shè)計(jì)方法集成成為三結(jié)砷化鎵太陽電池陣的布片設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方法滿足了可靠性要求，符合航天器電源系統(tǒng)功率增加的需求。本發(fā)明三結(jié)太陽電池陣布片布置方法所采取的技術(shù)方案是三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特點(diǎn)是太陽電池陣布片采用鏡面映射布置，多折往返布置，南北兩翼布片形式相同的布置方式；鏡面映射布置方式為每一塊太陽電池板分成四個(gè)分陣，兩兩分陣之間完全對稱。本發(fā)明三結(jié)太陽電池陣布片布置方法還可以采用如下技術(shù)方案所述的三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特點(diǎn)是南北兩翼布片形式相同的布置方式是采用模塊化設(shè)計(jì)，每塊太陽電池板上的四個(gè)分陣完全相同。所述的三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特點(diǎn)是多折往返布置方式的多折結(jié)構(gòu)， 呈S形往返布置在太陽電池板上，減小了電池片片間電壓。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是三結(jié)太陽電池陣布片布置方法由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明三結(jié)砷化鎵太陽電池陣的布片設(shè)計(jì)是針對三結(jié)砷化鎵太陽電池與單結(jié)砷化鎵太陽電池在效率、抗輻照能力、剩磁要求等方面的不同，對原有的方法進(jìn)行的重新設(shè)計(jì)，采用了新的布片方法，滿足了太陽電池陣在可靠性等方面的要求。這種方法包括第一，采取了“鏡面映射”的布置方式，減小了剩磁，滿足了可靠性要求；第二，采用多折往返布置，減小了電池片片間電壓，滿足了防靜電放電的要求；第三，采用模塊化設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)；第四，南北兩翼布片形式完全相同，具有可互換性。


圖I是本發(fā)明部分三結(jié)太陽電池陣布片布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明每一塊太陽電池板的四個(gè)分陣布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明太陽電池單元電路布局圖。圖中，I-互連片，2-匯流條，3-太陽電池片，4-壓緊點(diǎn)，5-基板，6_負(fù)極，7_負(fù)極， 8-正極,9-正極。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下參閱附圖I至圖3。實(shí)施例I三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，采用鏡面映射布置，多折往返布置，南北兩翼布片形式相同的布置方式；鏡面映射布置方式為每一塊太陽電池板分成四個(gè)分陣，兩兩分陣之間完全對稱。多折往返布置方式的多折結(jié)構(gòu)，呈S形往返布置在太陽電池板上，減小了電池片片間電壓。南北兩翼布片形式相同的布置方式是采用模塊化設(shè)計(jì)，每塊太陽電池板上的四個(gè)分陣完全相同。圖I中，壓緊點(diǎn)是基板的一部分，起到運(yùn)輸時(shí)固定鎖緊的作用?；ヂ?lián)片焊接在太陽電池的電極上，用于連接另一片電池，起到串聯(lián)的作用。匯流條焊接在太陽電池電極上，用于每一折電池的兩端，起到串并聯(lián)和電流引出的作用。將太陽電池通過互聯(lián)片和匯流條連接成為一個(gè)單元電路，將單元電路粘貼在太陽電池基板上。本實(shí)施例的具體實(shí)施過程太陽電池陣的發(fā)電單元采用相同規(guī)格的三結(jié)砷化鎵太陽電池。I)根據(jù)以下公式計(jì)算太陽電池串聯(lián)片數(shù)Ns = Va/VcVc = [Vmp+ β ν (Τ-25) ] KvzhKvcsKvfz式中Ns-太陽電池電路串聯(lián)片數(shù)Va-太陽陣壽命末期的工作電壓Vc-單體電池壽命末期最佳工作點(diǎn)電壓 Vmp-單體太陽電池最佳工作點(diǎn)電壓(ΑΜ0，25 °C )β ν-電壓溫度系數(shù)T-太陽電池陣工作溫度Kvzh-電壓組合損失因子Kvcs-電壓測試誤差因子因子
2)根據(jù)以下公式計(jì)算太陽電池并聯(lián)片數(shù)
Np = Ia/Ic
Ia = Pa/Va
Ic= [Imp+^ (T-25) H1zhK1csK1fz
式中Νρ-太陽電池電路并聯(lián)片數(shù)
Ia-太陽陣壽命末期的工作電流
Ic-單體電池壽命末期最佳工作點(diǎn)電流
Pa-太陽陣壽命末期的功率需求
Va-太陽陣壽命末期的工作電壓
Imp-單體太陽電池最佳工作點(diǎn)電流(AM0，25°C )
βr電流溫度系數(shù)
T-太陽電池陣工作溫度
K1zh-電流組合損失因子
K1cs-電流測試誤差因子
K1fz-電流輻照損失因子
3)依據(jù)串聯(lián)片數(shù)，將太陽電池串劃分為多折結(jié)構(gòu)，以減小電池片片間電壓，滿足防靜電放電的要求。
如圖3所示，多折往返的布置方式，以2并60串單元電路為例，圖2為五折往返布
置。圖中正極與正極并聯(lián)，負(fù)極與負(fù)極并聯(lián)，形成一個(gè)60串的單元電路，將60串的電路以 5折方式布置，每折12串。4)依據(jù)并聯(lián)片數(shù)，將太陽電池陣電路劃分為結(jié)構(gòu)形式相同的單元電路，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，便于生產(chǎn)。5)將各太陽電池電路模塊以“鏡面映射”的方式對稱布置在太陽電池板上，達(dá)到減小剩磁的目的。如圖2所示，鏡面映射的布置方式，每一塊太陽電池板分成四個(gè)分陣，兩兩分陣之間完全對稱，如圖I。圖中四個(gè)分陣均關(guān)于X軸、Y軸和原點(diǎn)對稱。6)南北兩翼采用完全相同的布片形式，實(shí)現(xiàn)可互換性。模塊化設(shè)計(jì)南北兩翼的布片形式完全相同，每塊太陽電池板上的四個(gè)分陣完全相同，便于生產(chǎn)人員生產(chǎn)，同時(shí)使用者可以互換使用。
權(quán)利要求
1.三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特征是太陽電池陣布片采用鏡面映射布置，多折往返布置，南北兩翼布片形式相同的布置方式；鏡面映射布置方式為每一塊太陽電池板分成四個(gè)分陣，兩兩分陣之間完全對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特征是南北兩翼布片形式相同的布置方式是采用模塊化設(shè)計(jì)，每塊太陽電池板上的四個(gè)分陣完全相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特征是多折往返布置方式的多折結(jié)構(gòu)，呈S形往返布置在太陽電池板上，減小了電池片片間電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三結(jié)太陽電池陣布片布置方法。本發(fā)明屬于太陽電池技術(shù)領(lǐng)域。三結(jié)太陽電池陣布片布置方法，其特征是太陽電池陣布片采用鏡面映射布置，多折往返布置，南北兩翼布片形式相同的布置方式；鏡面映射布置方式為每一塊太陽電池板分成四個(gè)分陣，兩兩分陣之間完全對稱。本發(fā)明具有方法簡單，減少剩磁，抗輻照能力，電池片片間電壓低，防靜電放電，便于生產(chǎn)，可互換性強(qiáng)，適用范圍廣，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，滿足了太陽電池陣在可靠性等方面的要求。
文檔編號H01L31/042GK102593213SQ20121007553
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者崔新宇, 薛梅, 鄒世純, 鮑偉豐 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所