CN204558477U - 表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池及其组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池及其组件，涉及太阳能电池技术领域。太阳能电池包括太阳能电池片，玻璃盖片设置于所述太阳能电池片之上，互联的网格状抗静电膜涂覆于玻璃盖片的上表面，金属焊接电极位于玻璃盖片的边缘并与网格状抗静电膜相连接。所述组件包括若干个所述太阳能电池，太阳能电池上的格状抗静电膜相互连接，并与结构地连接。所述太阳能电池组件在其表面形成了电荷通路，可将表面沉积的电荷通过互连的网格状抗静电膜泄放，使太阳能电池组件表面等电位，同时不影响太阳能电池的光电转换效率和航天器的载荷，从而有效地解决太阳能电池阵充放电的问题。

Description

表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池及其组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池及其组件。

背景技术

太阳能电池组件是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成，具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点。单体太阳电池不能直接做电源使用，作电源必须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件进行使用。

在航天领域，太阳能电池阵将光能转化为电能，是航天器获取能量的主要途径。然而，在轨运行期间，受等离子体、高能带电粒子以及太阳辐射等环境的影响，航天器表面介质材料会沉积电荷。太阳能电池阵由于面积大、介质材料种类多，表面带电不均匀，容易发生静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)，诱发高压太阳能电池阵二次放电，造成功率损失并导致太阳电池阵永久性短路，影响航天器的安全运行和使用寿命。

目前，解决太阳能电池静电充放电效应的方法很多，包括控制电池串间电压、减小维持二次放电串电流、电池串间填涂RTV胶、增加屏蔽厚度及电位主动控制、太阳电池片涂覆抗静电膜等。其中太阳能电池片通过整体涂覆透明导电膜以达到表面与结构地等电势的目的，以解决静电充放电问题。但是该方法具有一定的不足之处，首先太阳能电池要求具有较好的透光性，以便将光能更高效的转换为电能。当在太阳电池片表面整体涂覆透明导电膜后将对光线产生一定的阻挡作用，从而大大降低了太阳能电池的转换效能。其次整体涂覆透明导电膜增加了太阳能电池阵的整体质量，从而增加了航天器的载荷。

如何在不降低太阳能电池的光电转换效率和增加航天器的载荷条件下，减少航天器表面介质材料会沉积电荷，尽可能的降低太阳能电池阵表面发生静电放电的风险，延长太阳能电池阵使用寿命，确保航天器的安全运行，成为航天器静电防护问题的一大难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池及其组件，所述太阳能电池组件在其表面形成了电荷通路，可将表面沉积的电荷通过互连的网格状抗静电膜泄放，使太阳能电池组件表面等电位，同时不影响太阳能电池的光电转换效率和航天器的载荷，从而有效地解决太阳能电池阵充放电的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，其特征在于：包括太阳能电池片，玻璃盖片设置于所述太阳能电池片之上，互联的网格状抗静电膜涂覆于玻璃盖片的上表面，金属焊接电极位于玻璃盖片的边缘并与网格状抗静电膜相连接。

进一步的技术方案在于：所述金属焊接电极为三角形。

进一步的技术方案在于：所述金属焊接电极设有两个，位于太阳能电池片的同一侧。

进一步的技术方案在于：所述网格状抗静电膜为透明导电薄膜。

进一步的技术方案在于：所述网格状抗静电膜为ITO薄膜、AZO薄膜或石墨烯透明导电膜。

本实用新型还公开了一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池组件，其特征在于：所述组件包括若干个所述的太阳能电池，两两电池之间的金属焊接电极通过汇流条连接，汇流条与汇流条之间通过串联导线串联为一体，所述汇流条通过并联导线与铰链并联连接，相互并联的铰链通过并联导线后与太阳能电池组件驱动机构SADA的结构地连接。

进一步的技术方案在于：所述若干个太阳能电池排列成四列，其中左侧两列中的太阳能电池两两为一行，每行中的两个太阳能电池之间通过金属焊接电极上的汇流条进行连接，左侧两列中相邻两行的太阳能电池通过汇流条连接，构成相互连接的一列太阳能电池；右侧两列中的太阳能电池两两为一行，每行中的两个电池之间通过金属焊接电极上的汇流条进行连接，右侧两列中相邻两行的太阳能电池通过汇流条连接，构成相互连接的另一列太阳能电池；

左侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条通过串联导线与右侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条连接；左侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条通过串联导线与右侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条连接；右侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条通过并联导线与一个铰链连接，右侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条通过并联导线与另一个铰链连接，相互并联的铰链通过并联导线与太阳能电池组件驱动机构SADA的结构地连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：为使抗静电膜和“结构地”相连，在玻璃盖片边缘焊接三角形金属电极，抗静电膜与焊接电极连接导通。抗静电膜划分的网格为长方形，网格线为透明导电薄膜，如ITO(Indium Tin Oxide)薄膜、AZO（Al掺杂的ZnO）薄膜、石墨烯透明导电膜等，线宽0.1mm。根据抗静电能力要求选取不同覆盖率的薄膜，通过改变网格空白面积，不改变网格线宽度，获取不同抗静电能力的薄膜，网格状抗静电薄膜通过焊接电极相互串联，以并联的方式形成网络，经汇流条与铰链相连，再通过SADA接入航天器“结构地”，建立电荷泄放通路。每个太阳电池片表面涂覆网格状抗静电膜并将整个太阳电池阵所有抗静电膜网格互联然后接航天器“结构地”，最终获得表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池组件。

附图说明

图1是本实用新型中单个太阳能电池的侧视结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是本实用新型太阳能电池组件结构示意图；

其中：1、太阳能电池片 2、玻璃盖片 3、网格状抗静电膜 4、金属焊接电极 5、汇流条 6、串联导线 7、并联导线 8、铰链 9、太阳能电池组件驱动机构SADA。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1-2所示，本实用新型公开了一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，包括太阳能电池片1，玻璃盖片2设置于所述太阳能电池片1之上，互联的网格状抗静电膜3涂覆于玻璃盖片2的上表面，金属焊接电极4位于玻璃盖片的边缘并与网格状抗静电膜3相连接。进一步的，所述金属焊接电极4设有两个，位于太阳能电池片1的同一侧，且所述金属焊接电极4可以为三角形。所述网格状抗静电膜为透明导电薄膜，进一步的，所述网格状抗静电膜为ITO薄膜、AZO薄膜或石墨烯透明膜，线宽0.1mm。根据抗静电能力要求选取不同覆盖率的薄膜，通过改变网格空白面积，不改变网格线宽度，获取不同抗静电能力的薄膜。

本发明还公开了一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池组件，所述组件包括若干个所述太阳能电池，两两电池之间的金属焊接电极4通过汇流条5连接，汇流条5与汇流条5之间通过串联导线6串联为一体，所述汇流条5通过并联导线7与铰链8并联连接，相互并联的铰链8通过并联导线7后与太阳能电池组件驱动机构SADA9的结构地连接。

本文所述的上下左右是指图3的上下左右。

如图3所示，为所述太阳能电池组件的一种连接方式图，其中，所述若干个太阳能电池排列成四列，其中左侧两列中的太阳能电池两两为一行，每行中的两个太阳能电池之间通过金属焊接电极4上的汇流条5进行连接，左侧两列中相邻两行的太阳能电池通过汇流条5连接，构成相互连接的一列太阳能电池；右侧两列中的太阳能电池两两为一行，每行中的两个电池之间通过金属焊接电极4上的汇流条5进行连接，右侧两列中相邻两行的太阳能电池通过汇流条5连接，构成相互连接的另一列太阳能电池。

左侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条5通过串联导线6与右侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条5连接；左侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条5通过串联导线6与右侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条5连接；右侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条5通过并联导线7与一个铰链8连接，右侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条5通过并联导线7与另一个铰链8连接，相互并联的铰链8通过并联导线7与太阳能电池组件驱动机构SADA9的结构地连接。

太阳能电池组件表面受到电子作用时，首先一部分电子将通过太阳电池表面的互连网格状抗静电膜导走，可以部分对表面电位起到直接降低作用。没有抗静电膜的空白位置太阳能电池片表面会形成一定数量的电子聚集，但是由于周围是具有导电功能的网格状抗静电膜，会通过太阳能电池片的面电流进行部分泄放。由于空白位置与网格状抗静电膜之间的场强，将导致随后入射的电子受到电场力的作用，运行方向发生偏转，偏转方向为网格状抗静电膜位置，从而也起到了电位降低的作用。通过对网格数量的设置从而将太阳电池片表面电位控制在击穿阈值之下，起到抑制放电作用。表面具有互连网格状抗静电透明导电薄膜的太阳能电池组件，即可使太阳能电池片表面与航天器的“结构地”相连，在太阳能电池阵表面形成了电荷通路，也可将表面沉积电荷通过互连网络泄放，使太阳能电池组件表面等电位，从而有效地解决太阳能电池阵充放电的问题。

Claims (7)

1.一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，其特征在于：包括太阳能电池片（1），玻璃盖片（2）设置于所述太阳能电池片（1）之上，互联的网格状抗静电膜（3）涂覆于玻璃盖片（2）的上表面，金属焊接电极（4）位于玻璃盖片的边缘并与网格状抗静电膜（3）相连接。

2.根据权利要求1所述的表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，其特征在于：所述金属焊接电极（4）为三角形。

3.根据权利要求1所述的表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，其特征在于：所述金属焊接电极（4）设有两个，位于太阳能电池片（1）的同一侧。

4.根据权利要求1所述的表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，其特征在于：所述网格状抗静电膜为透明导电薄膜。

5.根据权利要求1所述的表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池，其特征在于：所述网格状抗静电膜为ITO薄膜、AZO薄膜或石墨烯透明导电膜。

6.一种表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池组件，其特征在于：所述组件包括若干个权利要求1-5中任意一项所述的太阳能电池，两两电池之间的金属焊接电极（4）通过汇流条（5）连接，汇流条（5）与汇流条（5）之间通过串联导线（6）串联为一体，所述汇流条（5）通过并联导线（7）与铰链（8）并联连接，相互并联的铰链（8）通过并联导线（7）后与太阳能电池组件驱动机构SADA（9）的结构地连接。

7.根据权利要求6所述的表面具有互联网格状抗静电膜的太阳能电池组件，其特征在于：所述若干个太阳能电池排列成四列，其中左侧两列中的太阳能电池两两为一行，每行中的两个太阳能电池之间通过金属焊接电极（4）上的汇流条（5）进行连接，左侧两列中相邻两行的太阳能电池通过汇流条（5）连接，构成相互连接的一列太阳能电池；右侧两列中的太阳能电池两两为一行，每行中的两个电池之间通过金属焊接电极（4）上的汇流条（5）进行连接，右侧两列中相邻两行的太阳能电池通过汇流条（5）连接，构成相互连接的另一列太阳能电池；

左侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条（5）通过串联导线（6）与右侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条（5）连接；左侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条（5）通过串联导线（6）与右侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条（5）连接；右侧构成的一列太阳能电池最上侧的汇流条（5）通过并联导线（7）与一个铰链（8）连接，右侧构成的一列太阳能电池最下侧的汇流条（5）通过并联导线（7）与另一个铰链（8）连接，相互并联的铰链（8）通过并联导线（7）与太阳能电池组件驱动机构SADA（9）的结构地连接。