CN117677259A - 一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法及系统，其中方法包括步骤1，将硅橡胶组分按质量配比，搅拌均匀；步骤2，将搅拌完成的硅橡胶放置于真空容器中，真空容器通过波纹管与真空泵连接，通过真空泵对硅橡胶中的气体进行抽除；步骤3，预先在基板上定位钙钛矿太阳电池粘贴区域，将硅橡胶涂覆于基板上相应粘贴区域中，然后将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上；步骤4，将粘贴钙钛矿电池的基板置于真空罐中，对真空罐进行抽真空，真空压力为0.1‑50Pa，待真空压力稳定时，开始对粘贴钙钛矿电池的基板进行加热，待粘贴钙钛矿电池的基板自然冷却后将产品从真空罐中取出，完成整个粘贴工艺过程。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池技术领域，尤其涉及一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法及系统。
背景技术
目前航天器上太阳电池片主要为三结砷化镓太阳电池片，其为在昂贵的锗衬底上制作的半导体材料，这也导致三结砷化镓太阳电池研制成本一直高居不下，钙钛矿太阳电池具有高效率、低成本、可溶液法加工等优势，其认证光电转换效率已经达到26.1%，足以媲美三结砷化镓太阳电池，并有望成为未来航天器的主能源。
航天器在太空中绕地球飞行，太空中的环境较为恶劣，属于高真空的环境，空间环境的真空度一般小于10-5Pa，此环境条件下几乎没有其他原子或分子的存在。太阳电池片通过硅橡胶粘贴于太阳翼基板之上，太阳翼基板通过机械连接方式与卫星相连接，因此太阳电池片的粘贴工艺尤为重要。
钙钛矿太阳电池的制作工艺主要采用溶液旋涂法制备，钙钛矿层是电子传输效率的关键所在，钙钛矿太阳电池在粘贴过程中需要严格控制其施压均匀以及粘接剂中气泡，不得有肉眼可见的气泡。而三结砷化镓太阳电池属Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体。属闪锌矿型晶格结构，三结砷化镓太阳电池主要是在锗衬底上生长GaAs层和GaInP2层，在真空环境下其具有一定的抗压能力，粘接剂中能够忍受直径不大于2mm的气泡，因此现有技术中三结砷化镓太阳电池等其他类型的电池片的粘贴方法不能应用于钙钛矿太阳电池片的粘贴。
发明内容
针对上述技术问题，本发明公开一种空间用钙钛矿太阳电池片粘贴方法及系统，重点解决钙钛矿太阳电池粘贴过程中施压均匀性以及粘接剂中残余气泡问题，使钙钛矿太阳电池片的粘贴工艺能够适应空间高真空的环境。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，首先配比合适比例的空间级应用的硅橡胶，通过真空泵排除硅橡胶中的气泡，然后将硅橡胶涂覆于太阳翼基板上，接着将钙钛矿太阳电池片粘贴于太阳翼基板上，最后将太阳翼基板（含钙钛矿太阳电池一体化）置于真空罐中加热抽气。具体步骤如下：
步骤1，将硅橡胶组分按质量配比后，放置于搅拌器中搅拌均匀，搅拌后的硅橡胶粘度达到15000~40000 mPa·s。
步骤2，将搅拌完成的硅橡胶放置于真空容器中，真空容器通过波纹管与鲍斯真空泵连接，通过真空泵对硅橡胶中的气体进行抽除，保持真空容器中气压为0.1-50Pa，排除硅橡胶中溶解的气体。
步骤3，预先在基板上定位钙钛矿太阳电池粘贴区域，将硅橡胶涂覆于基板上相应粘贴区域中，然后将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上。
步骤4，将粘贴钙钛矿电池的基板置于真空罐中，对真空罐进行抽真空。实验发现真空度过低同样易导致硅橡胶溢出等问题，故限定真空压力为0.1-50Pa，并等待真空压力稳定时，开始对粘贴钙钛矿电池的基板进行加热，从室温加热至第一温度值，保温20-40min，升温速率小于0.5℃/min；从第一温度值加热至第二温度值，保温20-40min，升温速率小于0.5℃/min；从第二温度值加热至第三温度值，保温100-140min，升温速率小于1℃/min，待粘贴钙钛矿电池的基板自然冷却后将产品从真空罐中取出，完成整个粘贴工艺过程，整个升温过程为分阶段实施，确保小分子气体从粘结剂中缓慢排出。
作为一种优选的方式，为了使A、B组分充分搅拌均匀，需设置搅拌器转速为250rpm-350rpm，为了保证搅拌均匀性以及防止搅拌时间过长造成粘接剂表面固化，设定搅拌时间10min-20min。
作为一种优选的方式，步骤2中保持真空容器中气压为0.1-50Pa，持续抽真空时间控制为15min~18min，保证硅橡胶中无肉眼可见气泡。
进一步的，基板形式包括碳纤维铝蜂窝基板、PCB基板、铝基板、柔性聚酰亚胺基板等中的一种或多种。
进一步的，在钙钛矿太阳电池粘贴定位框中涂覆硅橡胶的形状为两个并列的椭圆形，两个椭圆形之间以及椭圆形与钙钛矿太阳电池粘贴定位框的各个边框之间，均留有间隙。
进一步的，将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上的具体方法包括：通过机械臂上的吸盘吸附钙钛矿太阳电池，一次性可吸附1~7片钙钛矿太阳电池，单片钙钛矿太阳电池通过5个吸盘吸附，单个吸盘面积控制18~28mm2。通过机械臂上监视探头，识别基板上钙钛矿太阳电池粘贴区域，然后通过吸盘将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上，钙钛矿太阳电池片优选尺寸为50mm×50mm。
进一步的，传统三结砷化镓太阳电池一般通过沙袋、压块的手段对三结砷化镓太阳电池施压，由于钙钛矿太阳电池对施压压力较为敏感，需严格控制其施压均匀性，因此，选择机械臂吸盘对钙钛矿太阳电池施压固化，通过电脑程序控制机械臂吸盘的施压压力，通过吸盘上方的压力传感器保证钙钛矿太阳电池均匀施加1-2N的压力（确保施压效果的条件下钙钛矿层不受损），并施压固化10min~30min，确保粘接剂表干，后续移除机械臂吸盘。当吸盘与钙钛矿太阳电池接触时，压力传感器就会显示实时压力值传递至电脑显示界面，判断压力是否合格，如不合格可适当调整。
进一步的，第一温度值为50-60℃；第二温度值为80-100℃；第三温度值为110-130℃。
本发明还公开一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统，包括：搅拌器，搅拌器用于搅拌硅橡胶，搅拌后的硅橡胶粘度达到15000~40000 mPa·s；
真空容器，真空容器通过波纹管与真空泵连接，通过真空泵对硅橡胶中的气体进行抽除，保持真空容器中气压为0.1-50Pa，排除硅橡胶中溶解的气体；
基板，基板上设有钙钛矿太阳电池粘贴定位框；将硅橡胶涂覆于基板上相应粘贴区域中，然后将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上；
机械臂组件，包括机械臂、吸盘、压力传感器、监视探头；机械臂上设有若干个吸盘，吸盘上设置压力传感器；通过机械臂上的吸盘吸附钙钛矿太阳电池，并通过压力传感器，保证钙钛矿太阳电池均匀施加1-2N的压力；
真空罐系统，包括真空抽气系统、真空舱系统；真空抽气系统用于对真空罐进行抽真空，真空舱系统包括锁紧机构、舱内加热结构。
进一步的，真空容器中还设有便携式真空计；机械臂包括5-35个吸盘，一次性吸附1-7片钙钛矿太阳电池，单片钙钛矿太阳电池通过5个吸盘吸附，单个吸盘面积为18-28mm2；真空抽气系统包括旋片罗茨机组；真空舱系统的舱内加热结构均布4根，加热范围0-150℃，精度±5℃。
本发明具有以下有益效果：
1、将钙钛矿太阳电池应用于空间航天器上，相对于传统三结砷化镓太阳电池，能够大大降低太阳电池片研制成本；
2、钙钛矿太阳电池通过机械臂吸盘均匀施压，保证施压的均匀度，不破坏钙钛矿层；
3、硅橡胶配制以及钙钛矿太阳电池片粘贴过程均采用了真空除气工艺，确保钙钛矿太阳电池粘结剂中无肉眼可见气泡，钙钛矿太阳电池产品粘贴工艺经过鉴定级热真空试验考核后，钙钛矿太阳电池粘贴牢固，无异常碎裂及脱落情况，热真空考核试验条件如下：
1）真空度：≤6.65×10-3Pa；
2）温度范围：-100℃~+100℃；
3）循环次数：6.5次；
4、采用传统三结砷化镓太阳电池粘贴工艺，粘结剂中会存在一定数量直径约2mm的气泡，采用钙钛矿太阳电池粘贴工艺，粘接剂中无肉眼可见气泡。
附图说明
图1为本发明实施例的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法流程图。
图2为本发明实施例的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统中真空容器部分结构图。
图3为本发明实施例的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统基板结构图。
图4为本发明实施例的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统硅橡胶涂覆示意图。
图5为本发明实施例的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统机械臂组件结构图。
图6为本发明实施例的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统真空罐系统结构图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。
本实施例的一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，首先配比合适比例的空间级应用的硅橡胶，通过真空泵排除硅橡胶中的气泡，然后将硅橡胶涂覆于太阳翼基板上，接着将钙钛矿太阳电池片粘贴于太阳翼基板上，最后将太阳翼基板置于真空罐中加热抽气，主要工艺流程图详见下图1所示。
步骤1，将硅橡胶5组分按质量配比后，放置于搅拌器中搅拌均匀，搅拌设备选用型号为：LC-OES-150FR。搅拌后的硅橡胶粘度达到15000-40000 mPa·s；为了使A、B组分充分搅拌均匀，需设置搅拌器转速为250rpm-350rpm，为了保证搅拌均匀性以及防止搅拌时间过长造成粘接剂表面固化，设定搅拌时间在18min-20min。
步骤2，如图2所示，将搅拌完成的硅橡胶5放置于真空容器4中，真空容器4通过波纹管2与鲍斯真空泵1连接，通过鲍斯真空泵1对硅橡胶中的气体进行抽除，保持真空容器4中气压为0.1-50Pa，排除硅橡胶5中溶解的气体。保持此真空度，持续抽真空时间控制为15min~18min，保证硅橡胶5中无肉眼可见气泡；真空容器4上设有便携式真空计3。
步骤3，如图3所示，预先在太阳翼基板6(基板形式是碳纤维铝蜂窝基板、铝基板、柔性聚酰亚胺基板之一，或者是上述基板的组合)上定位钙钛矿太阳电池粘贴定位框7，将硅橡胶5涂覆于基板上相应粘贴定位框7中。
具体是：如图4所示，硅橡胶5在钙钛矿太阳电池粘贴定位框7中涂覆基板上的形状为两个并列的椭圆形，两个椭圆形之间以及椭圆形与钙钛矿太阳电池粘贴定位框的各个边框之间，均留有间隙。如图5所示，通过机械臂8的吸盘9吸附钙钛矿太阳电池，一次性可吸附1~7片钙钛矿太阳电池，单片钙钛矿太阳电池通过5个吸盘9吸附，单个吸盘9面积控制18~28mm2。通过机械臂8上安装的监视探头10，识别太阳翼基板6上钙钛矿太阳电池粘贴定位框7，然后通过吸盘9将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶5上，电脑控制面板11可对粘贴过程进行查看记录。钙钛矿太阳电池片优选尺寸为50mm×50mm。
传统三结砷化镓太阳电池一般通过沙袋、压块的手段对三结砷化镓太阳电池施压，由于钙钛矿太阳电池对施压压力较为敏感，需严格控制其施压均匀性，因此，选择机械臂8及吸盘9对钙钛矿太阳电池施压固化，通过吸盘9上面的压力传感器控制吸盘9的施压压力，保证钙钛矿太阳电池均匀施加1~1.5N的压力（确保施压效果的条件下钙钛矿层不受损），并施压固化10min~30min，确保粘接剂表干，后续移除吸盘9。
步骤4，如图6所示，将太阳翼基板6置于真空罐系统中，对真空罐12进行抽真空，真空罐系统是一套针对空间环境模拟的设备（针对钙钛矿太阳电池粘贴定制产品），其主要构成有真空舱子系统、真空抽气单元子系统、设备控制检测系统、辅助系统组成。真空罐直径φ2.2×2.2m（直段）；观察窗：3个；系统总漏率：≤1×10-9Pa·L/s；极限压力：≤1Pa。
真空抽气系统包括旋片罗茨机组；真空舱系统的舱内加热结构均布4根，加热范围0-150℃，精度±5℃。待真空压力0.1-50Pa并稳定时（压力太低会导致硅橡胶溢出等问题），开始对太阳翼基板6进行加热，从室温加热至60℃，保温20-40min，升温速率小于0.5℃/min；从60℃加热至90℃，保温20-40min，升温速率小于0.5℃/min；从90℃加热至120℃，保温120-130min，升温速率小于1℃/min，待太阳翼基板6自然冷却后将产品从真空罐12中取出，完成整个粘贴工艺过程，整个升温过程为分阶段实施，确保小分子气体从粘结剂中缓慢排出。
以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将硅橡胶组分按质量配比后，放置于搅拌器中搅拌均匀，搅拌后的硅橡胶粘度达到15000~40000 mPa·s；
步骤2，将搅拌完成的硅橡胶放置于真空容器中，真空容器通过波纹管与真空泵连接，通过真空泵对硅橡胶中的气体进行抽除，保持真空容器中气压为0.1-50Pa，排除硅橡胶中溶解的气体；
步骤3，预先在基板上定位钙钛矿太阳电池粘贴区域，将硅橡胶涂覆于基板上相应粘贴区域中，然后将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上；
步骤4，将粘贴钙钛矿电池的基板置于真空罐中，对真空罐进行抽真空，真空压力为0.1-50Pa，待真空压力稳定时，开始对粘贴钙钛矿电池的基板进行加热，从室温加热至第一温度值，保温20-40min，升温速率小于0.5℃/min；从第一温度值加热至第二温度值，保温20-40min，升温速率小于0.5℃/min；从第二温度值加热至第三温度值，保温100-140min，升温速率小于1℃/min，待粘贴钙钛矿电池的基板自然冷却后将产品从真空罐中取出；第一温度值为50-60℃；第二温度值为80-100℃；第三温度值为110-130℃；
将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上的方法包括：通过机械臂上的吸盘吸附钙钛矿太阳电池，机械臂吸盘上设有压力传感器，机械臂通过吸盘保证钙钛矿太阳电池均匀施加1-2N的压力，并施压固化10min-30min，后续移除机械臂吸盘。
2.根据权利要求1所述的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，其特征在于：
步骤1中搅拌器转速为250rpm-350rpm，设定搅拌时间10min-20min。
3.根据权利要求1所述的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，其特征在于：
步骤2中保持真空容器中气压为0.1-50Pa，持续抽真空时间控制为15min~18min，保证硅橡胶中无肉眼可见气泡。
4.根据权利要求1所述的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，其特征在于：
基板形式包括碳纤维铝蜂窝基板、PCB基板、铝基板、柔性聚酰亚胺基板中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，其特征在于：
在钙钛矿太阳电池粘贴定位框中涂覆硅橡胶的形状为两个并列的椭圆形，两个椭圆形之间以及椭圆形与钙钛矿太阳电池粘贴定位框的各个边框之间，均留有间隙。
6.根据权利要求1或5所述的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴方法，其特征在于：
通过机械臂上的吸盘吸附钙钛矿太阳电池，一次性吸附1-7片钙钛矿太阳电池，单片钙钛矿太阳电池通过5个吸盘吸附，单个吸盘面积为18-28mm2。
7.一种空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统，其特征在于，包括：
搅拌器，搅拌器用于搅拌硅橡胶，搅拌后的硅橡胶粘度达到15000~40000 mPa·s；
真空容器，真空容器通过波纹管与真空泵连接，通过真空泵对硅橡胶中的气体进行抽除，保持真空容器中气压为0.1-50Pa，排除硅橡胶中溶解的气体；
基板，基板上设有钙钛矿太阳电池粘贴定位框；将硅橡胶涂覆于基板上相应粘贴区域中，然后将钙钛矿太阳电池片粘贴于硅橡胶上；
机械臂组件，包括机械臂、吸盘、压力传感器、监视探头；机械臂上设有若干个吸盘，吸盘上方设置压力传感器；通过机械臂上的吸盘吸附钙钛矿太阳电池，并通过压力传感器，保证钙钛矿太阳电池均匀施加1-2N的压力；
真空罐系统，包括真空抽气系统、真空舱系统；真空抽气系统用于对真空罐进行抽真空，真空舱系统包括锁紧机构、舱内加热结构。
8.根据权利要求7所述的空间航天器用钙钛矿太阳电池片粘贴系统，其特征在于：
真空容器中还设有便携式真空计；
机械臂包括5-35个吸盘，一次性吸附1-7片钙钛矿太阳电池，单片钙钛矿太阳电池通过5个吸盘吸附，单个吸盘面积为18-28mm2；
真空抽气系统包括旋片罗茨机组；真空舱系统的舱内加热结构均布4根，加热范围0-150℃，精度±5℃。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201098566Y (zh) * | 2007-08-24 | 2008-08-13 | 山东彼岸电力科技有限公司 | 一种高粘度液体硅橡胶的真空脱气装置 |
| CN110491960A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 上海空间电源研究所 | 一种太阳电池阵的粘贴方法及其制成太阳电池阵 |
| CN110591377A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 四川大学 | 一种透明环氧树脂-硅橡胶改性材料的制备方法和用途 |
| CN115810570A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-03-17 | 苏州桐力光电股份有限公司 | 适用于光伏电池片的搬运系统及贴合方法 |
| CN116960229A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-10-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种大面积空间全柔性太阳电池阵模块的制备方法 |
-
2024
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201098566Y (zh) * | 2007-08-24 | 2008-08-13 | 山东彼岸电力科技有限公司 | 一种高粘度液体硅橡胶的真空脱气装置 |
| CN110491960A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 上海空间电源研究所 | 一种太阳电池阵的粘贴方法及其制成太阳电池阵 |
| CN110591377A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-20 | 四川大学 | 一种透明环氧树脂-硅橡胶改性材料的制备方法和用途 |
| CN115810570A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-03-17 | 苏州桐力光电股份有限公司 | 适用于光伏电池片的搬运系统及贴合方法 |
| CN116960229A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-10-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种大面积空间全柔性太阳电池阵模块的制备方法 |
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