JPS61265873A - 太陽電池アレイ - Google Patents
太陽電池アレイInfo
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- JPS61265873A JPS61265873A JP60108862A JP10886285A JPS61265873A JP S61265873 A JPS61265873 A JP S61265873A JP 60108862 A JP60108862 A JP 60108862A JP 10886285 A JP10886285 A JP 10886285A JP S61265873 A JPS61265873 A JP S61265873A
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- solar cell
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/42—Arrangements or adaptations of power supply systems
- B64G1/44—Arrangements or adaptations of power supply systems using radiation, e.g. deployable solar arrays
- B64G1/443—Photovoltaic cell arrays
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、宇宙空間で人工衛星及び宇宙基地等の宇宙飛
翔体の電源として供される高バス電圧の太陽電池アレイ
に関するものである。
翔体の電源として供される高バス電圧の太陽電池アレイ
に関するものである。
（従来技術〕
従来より太陽電池アレイは、宇宙空間において、太陽光
エネルギーを電気エネルギーに変換し、宇宙飛翔体に電
力を供給するための電源として用いられている。この種
の太陽電池アレイは、バス電圧が数十Ｖと比較的低く、
そのため太陽電池アレイと太陽電池アレイ周囲の宇宙空
間プラズマとの電磁的相互作用等による悪影響は無視で
きる程度のものであった。しかしながら、近年において
、宇宙飛翔体の大型化に伴う需要電力量の増大によって
、太陽電池アレイの大型化および大容量化が促進されて
おり、これに伴い、電力効率等の観点から太陽電池アレ
イのバス電圧の高圧化が望まれている。
エネルギーを電気エネルギーに変換し、宇宙飛翔体に電
力を供給するための電源として用いられている。この種
の太陽電池アレイは、バス電圧が数十Ｖと比較的低く、
そのため太陽電池アレイと太陽電池アレイ周囲の宇宙空
間プラズマとの電磁的相互作用等による悪影響は無視で
きる程度のものであった。しかしながら、近年において
、宇宙飛翔体の大型化に伴う需要電力量の増大によって
、太陽電池アレイの大型化および大容量化が促進されて
おり、これに伴い、電力効率等の観点から太陽電池アレ
イのバス電圧の高圧化が望まれている。
ところが、上記従来の太陽電池アレイでは、バス電圧が
高圧化された場合、このバス電圧の高圧化に伴い増大傾
向を示す太陽電池アレイと宇宙空間プラズマとの電磁的
相互作用は著しく顕在化して発生する。この電磁的相互
作用により宇宙空間プラズマを介して太陽電池アレイの
電力損失が著しく生じることになる。さらには、太陽電
池アレイに並設された太陽電池セル間等にアークが生じ
、このアークにより太陽電池セル及び宇宙飛翔体の搭載
機器が破損するといった不測の事故を招来する虞れがあ
った。
高圧化された場合、このバス電圧の高圧化に伴い増大傾
向を示す太陽電池アレイと宇宙空間プラズマとの電磁的
相互作用は著しく顕在化して発生する。この電磁的相互
作用により宇宙空間プラズマを介して太陽電池アレイの
電力損失が著しく生じることになる。さらには、太陽電
池アレイに並設された太陽電池セル間等にアークが生じ
、このアークにより太陽電池セル及び宇宙飛翔体の搭載
機器が破損するといった不測の事故を招来する虞れがあ
った。
本発明は、上記従来の問題点を考慮してなされたもので
あって、太陽電池アレイのバス電圧の高圧化に伴い増大
する太陽電池アレイと宇宙空間プラズマとの電磁的相互
作用の発生及び太陽電池セル間等に生じるアークを阻止
し、太陽電池アレイの電力損失と太陽電池セル及び宇宙
飛翔体の搭載機器の破損を防止することができる太陽電
池アレイの提供を目的とするものである。
あって、太陽電池アレイのバス電圧の高圧化に伴い増大
する太陽電池アレイと宇宙空間プラズマとの電磁的相互
作用の発生及び太陽電池セル間等に生じるアークを阻止
し、太陽電池アレイの電力損失と太陽電池セル及び宇宙
飛翔体の搭載機器の破損を防止することができる太陽電
池アレイの提供を目的とするものである。
本発明の太陽電池アレイは、太陽光を透過し放射線遮蔽
機能及び絶縁機能を有する放射線遮蔽板の底部に、格子
状に形成した突起部により仕切られた複数の太陽電池セ
ル設置部を形成する一方、放射線遮蔽板の内部には、網
状の電気伝導体、及び上記突起部の形成位置に沿って太
陽電池アレイを支持するための張力構造部材としての機
能を兼備した支持部電気伝導体が埋設され、各太陽電池
セル設置部に設置した隣同士の太陽電池セルをインタコ
ネクタにより電気的に接続し、各太陽電池セルの底面に
は内部に網状の電気伝導体を埋設した絶縁薄膜材を設け
ると共に、太陽電池アレイ上に上記の電気伝導体及び支
持部電気伝導体と導通する放電針を設けて、太陽電池ア
レイの表面及び底面に生じた電荷を除去するように構成
したことを特徴とするものである。
機能及び絶縁機能を有する放射線遮蔽板の底部に、格子
状に形成した突起部により仕切られた複数の太陽電池セ
ル設置部を形成する一方、放射線遮蔽板の内部には、網
状の電気伝導体、及び上記突起部の形成位置に沿って太
陽電池アレイを支持するための張力構造部材としての機
能を兼備した支持部電気伝導体が埋設され、各太陽電池
セル設置部に設置した隣同士の太陽電池セルをインタコ
ネクタにより電気的に接続し、各太陽電池セルの底面に
は内部に網状の電気伝導体を埋設した絶縁薄膜材を設け
ると共に、太陽電池アレイ上に上記の電気伝導体及び支
持部電気伝導体と導通する放電針を設けて、太陽電池ア
レイの表面及び底面に生じた電荷を除去するように構成
したことを特徴とするものである。
本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて以下に
説明する。
説明する。
太陽電池アレイ９の上部は、宇宙の放射線から後述の太
陽電池セル６・・・を保護するための放射線遮蔽機能を
有する放射線遮蔽板１により形成されている。この放射
線遮蔽板１は上記の放射線遮蔽機能の他に高い電気絶縁
性を有し、太陽光を透過する透明のＦＥＰテフロン、シ
リコーン樹脂或いはカプトン等の樹脂材料により形成さ
れている。
陽電池セル６・・・を保護するための放射線遮蔽機能を
有する放射線遮蔽板１により形成されている。この放射
線遮蔽板１は上記の放射線遮蔽機能の他に高い電気絶縁
性を有し、太陽光を透過する透明のＦＥＰテフロン、シ
リコーン樹脂或いはカプトン等の樹脂材料により形成さ
れている。
上記放射線遮蔽板１の底部には、この放射線遮蔽板１の
底部に縦横に形成された格子状の突起部２により仕切り
囲まれた凹状をなす複数の太陽電池セル設置部３・・・
が形成されている。また、上記放射線遮蔽板１の内部に
は、光の透過率の低下を極力抑制する配慮から、非常に
細い線材により編まれた金網或いは非常に細い炭素繊維
の網状のものから成る電気伝導体４が埋設されている。
底部に縦横に形成された格子状の突起部２により仕切り
囲まれた凹状をなす複数の太陽電池セル設置部３・・・
が形成されている。また、上記放射線遮蔽板１の内部に
は、光の透過率の低下を極力抑制する配慮から、非常に
細い線材により編まれた金網或いは非常に細い炭素繊維
の網状のものから成る電気伝導体４が埋設されている。
さらに、上記突起部２の形成された近傍位置における放
射線遮蔽板１の内部には、電気良導体から成り断面円形
の線材からなる支持部電気伝導体５が前記突起部２に沿
って格子状に埋設されている。この支持部電気伝導体５
は上記の構造により、太陽電池アレイ９自体を補強し支
持するための張力構造部材としての機能をも兼備するも
のである。前記の太陽電池セル設置部３・・・には太陽
光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電
池セル６・・・が表面を上向きにして設置されており、
各太陽電池セル６はその隣りに並設された太陽電池セル
６と、各底部同士が電気良導体から成るインタコネクタ
７により電気的に接続されている。上記のインタコネク
タ７が接続された太陽電池セル６・・・の底面には、太
陽電池アレイ９の底部を形成し太陽電池セル６・・・及
びインタコネクタ７を被覆するように絶縁薄膜材８が設
けられている。この絶縁薄膜材８の内部には、先述の放
射線遮蔽板１内部に形成されたものと同様の電気伝導体
４が埋設されている。このようにして形成された太陽電
池アレイ９・９は、第３図に示すように、保持部１０・
１０により人工衛星本体１１と機械的かつ電気的に接続
されている。上記の各太陽電池アレイ９の四隅には、前
記の電気伝導体４・４及び支持部電気伝導体５と導通す
る放電針１２・・・が、太陽電池アレイ９・９及び人工
衛星本体１１から構成される人工衛星の矢印で示す飛翔
方向とは反対向きに突設されている。
射線遮蔽板１の内部には、電気良導体から成り断面円形
の線材からなる支持部電気伝導体５が前記突起部２に沿
って格子状に埋設されている。この支持部電気伝導体５
は上記の構造により、太陽電池アレイ９自体を補強し支
持するための張力構造部材としての機能をも兼備するも
のである。前記の太陽電池セル設置部３・・・には太陽
光エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電
池セル６・・・が表面を上向きにして設置されており、
各太陽電池セル６はその隣りに並設された太陽電池セル
６と、各底部同士が電気良導体から成るインタコネクタ
７により電気的に接続されている。上記のインタコネク
タ７が接続された太陽電池セル６・・・の底面には、太
陽電池アレイ９の底部を形成し太陽電池セル６・・・及
びインタコネクタ７を被覆するように絶縁薄膜材８が設
けられている。この絶縁薄膜材８の内部には、先述の放
射線遮蔽板１内部に形成されたものと同様の電気伝導体
４が埋設されている。このようにして形成された太陽電
池アレイ９・９は、第３図に示すように、保持部１０・
１０により人工衛星本体１１と機械的かつ電気的に接続
されている。上記の各太陽電池アレイ９の四隅には、前
記の電気伝導体４・４及び支持部電気伝導体５と導通す
る放電針１２・・・が、太陽電池アレイ９・９及び人工
衛星本体１１から構成される人工衛星の矢印で示す飛翔
方向とは反対向きに突設されている。
上記の構成において、太陽電池アレイ９・９の各太陽電
池セル６により得られた電気エネルギーは、インタコネ
クタ７・・・を通じて集められ、保持部１０・１０を介
し電力として人工衛星本体１１に供給される。また、太
陽電池アレイ９の作動時には、太陽電池セル６・・・に
より得られた電気エネルギーによって、太陽電池セル６
・・・と、放射線遮蔽板ｌ及び絶縁薄膜材８の内部に設
けられた電気伝導体４・４、及び支持部電気伝導体５と
の間に電位が生じる。しかしこの電位は、放射線遮蔽板
１及び絶縁薄膜材８の各々の電気絶縁機能により、電気
伝導体４・４及び支持部電気伝導体５には影響を与えな
い。また、太陽電池アレイ９の外周面に生じた電荷は、
上記の電気伝導体４・４、支持部電気伝導体５及び放電
針１２・・・を通じて、宇宙空間プラズマ中へ放出され
、太陽電池アレイ９の外周面から除去される。この電気
伝導体４・４、支持部電気伝導体５および放電針１２に
よる電気遮蔽機能により、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）（
ｄ’） （ｅ）に示すように、太陽電池アレイ９外周
面の電位が人工衛星付近の宇宙空間プラズマ電位とほぼ
等しくなるようにされている。尚、太陽電池アレイ９内
部に生じる最大の電位差は、太陽電池アレイ９のバス電
圧と等しい値である。即ち、このバス電圧を絶縁するの
に耐え得るカプトン等の絶縁材料を、先述の放射線遮蔽
板１及び絶縁薄膜材８に選択して用いることにより、太
陽電池アレイ９自体の電気的破壊を防ぐことができる。
池セル６により得られた電気エネルギーは、インタコネ
クタ７・・・を通じて集められ、保持部１０・１０を介
し電力として人工衛星本体１１に供給される。また、太
陽電池アレイ９の作動時には、太陽電池セル６・・・に
より得られた電気エネルギーによって、太陽電池セル６
・・・と、放射線遮蔽板ｌ及び絶縁薄膜材８の内部に設
けられた電気伝導体４・４、及び支持部電気伝導体５と
の間に電位が生じる。しかしこの電位は、放射線遮蔽板
１及び絶縁薄膜材８の各々の電気絶縁機能により、電気
伝導体４・４及び支持部電気伝導体５には影響を与えな
い。また、太陽電池アレイ９の外周面に生じた電荷は、
上記の電気伝導体４・４、支持部電気伝導体５及び放電
針１２・・・を通じて、宇宙空間プラズマ中へ放出され
、太陽電池アレイ９の外周面から除去される。この電気
伝導体４・４、支持部電気伝導体５および放電針１２に
よる電気遮蔽機能により、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）（
ｄ’） （ｅ）に示すように、太陽電池アレイ９外周
面の電位が人工衛星付近の宇宙空間プラズマ電位とほぼ
等しくなるようにされている。尚、太陽電池アレイ９内
部に生じる最大の電位差は、太陽電池アレイ９のバス電
圧と等しい値である。即ち、このバス電圧を絶縁するの
に耐え得るカプトン等の絶縁材料を、先述の放射線遮蔽
板１及び絶縁薄膜材８に選択して用いることにより、太
陽電池アレイ９自体の電気的破壊を防ぐことができる。
本発明の太陽電池アレイは、太陽光を透過し、放射線遮
蔽機能及び絶縁機能を有する放射線遮蔽板の内部に、太
陽電池アレイを支持するための張力構造部材としての機
能を兼備した支持部電気伝導体を埋設した構造である。
蔽機能及び絶縁機能を有する放射線遮蔽板の内部に、太
陽電池アレイを支持するための張力構造部材としての機
能を兼備した支持部電気伝導体を埋設した構造である。
このため、太陽電池アレイを支持するための基板として
の部材が不必要となり、部品点数が減少するので太陽電
池アレイを薄型にすることが可能となる。また、上記の
支持部電気伝導体、これとは別に放射線遮蔽板に埋設さ
れた網状の電気伝導体、及び絶縁薄膜材に埋設された網
状の電気伝導体と、これら支持部電気伝導体及び電気伝
導体と導通する放電針により、太陽電池アレイ外周面に
生じた電荷を宇宙空間プラズマ中へ放出してこれを除去
することが出来る。この電気遮蔽機能により、太陽電池
アレイ外周面の電位と太陽電池アレイ周囲の宇宙空間プ
ラズマとの電位が等しくなる。これにより、太陽電池ア
レイのバス電圧の高圧化に伴い増大する太陽電池アレイ
と宇宙空間プラズマとの電磁的相互作用が阻止され、こ
の電磁的相互作用に起因する太陽電池アレイの電力損失
が防止される。また、太陽電池セル間等に生じるアーク
も同様に阻止され、このアークに起因する太陽電池セル
及び宇宙飛翔体の搭載機器の破損が防止される等の効果
を奏する。
の部材が不必要となり、部品点数が減少するので太陽電
池アレイを薄型にすることが可能となる。また、上記の
支持部電気伝導体、これとは別に放射線遮蔽板に埋設さ
れた網状の電気伝導体、及び絶縁薄膜材に埋設された網
状の電気伝導体と、これら支持部電気伝導体及び電気伝
導体と導通する放電針により、太陽電池アレイ外周面に
生じた電荷を宇宙空間プラズマ中へ放出してこれを除去
することが出来る。この電気遮蔽機能により、太陽電池
アレイ外周面の電位と太陽電池アレイ周囲の宇宙空間プ
ラズマとの電位が等しくなる。これにより、太陽電池ア
レイのバス電圧の高圧化に伴い増大する太陽電池アレイ
と宇宙空間プラズマとの電磁的相互作用が阻止され、こ
の電磁的相互作用に起因する太陽電池アレイの電力損失
が防止される。また、太陽電池セル間等に生じるアーク
も同様に阻止され、このアークに起因する太陽電池セル
及び宇宙飛翔体の搭載機器の破損が防止される等の効果
を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
第１図に示した太陽電池アレイの平面図、第３図は第１
図に示した太陽電池アレイを人工衛星本体に接続した状
態を示す概略図、第４図＜ａ＞は第１図に示した太陽電
池アレイの模式図であり、第４図（ｂ）はＡ−Ａ’線位
置、同図（ｃ）はＢ−Ｂ’線位置、同図（ｄ）はｃ−ｃ
’線位置、同図（ｅ）はＤ−Ｄ’線位置におけるそれぞ
れ電位の状態を示すグラフである。 １は放射線遮蔽板、２は突起部、３は太陽電池セル設置
部、４は電気伝導体、５は支持部電気伝導体、６は太陽
電池セル、７はインタコネクタ、８は絶縁薄膜材、９は
太陽電池アレイ、１ｏは保持部、１１は人工衛星本体、
１２は放電針である。
第１図に示した太陽電池アレイの平面図、第３図は第１
図に示した太陽電池アレイを人工衛星本体に接続した状
態を示す概略図、第４図＜ａ＞は第１図に示した太陽電
池アレイの模式図であり、第４図（ｂ）はＡ−Ａ’線位
置、同図（ｃ）はＢ−Ｂ’線位置、同図（ｄ）はｃ−ｃ
’線位置、同図（ｅ）はＤ−Ｄ’線位置におけるそれぞ
れ電位の状態を示すグラフである。 １は放射線遮蔽板、２は突起部、３は太陽電池セル設置
部、４は電気伝導体、５は支持部電気伝導体、６は太陽
電池セル、７はインタコネクタ、８は絶縁薄膜材、９は
太陽電池アレイ、１ｏは保持部、１１は人工衛星本体、
１２は放電針である。
Claims (1)
- １、太陽光を透過し放射線遮蔽機能及び絶縁機能を有す
る放射線遮蔽板の底部に、格子状に形成した突起部によ
り仕切られた複数の太陽電池セル設置部を形成する一方
、放射線遮蔽板の内部には、網状の電気伝導体、及び上
記突起部の形成位置に沿って太陽電池アレイを支持する
ための張力構造部材としての機能を兼備した支持部電気
伝導体が埋設され、各太陽電池セル設置部に設置した隣
同士の太陽電池セルをインタコネクタにより電気的に接
続し、各太陽電池セルの底面には内部に網状の電気伝導
体を埋設した絶縁薄膜材を設けると共に、太陽電池アレ
イ上に上記の電気伝導体及び支持部電気伝導体と導通す
る放電針を設けたことを特徴とする太陽電池アレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108862A JPS61265873A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 太陽電池アレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60108862A JPS61265873A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 太陽電池アレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265873A true JPS61265873A (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=14495469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60108862A Pending JPS61265873A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 太陽電池アレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61265873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2034804A1 (en) * | 2006-06-06 | 2009-03-11 | Kyushu Institute of Technology | Discharge prevention device |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60108862A patent/JPS61265873A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2034804A1 (en) * | 2006-06-06 | 2009-03-11 | Kyushu Institute of Technology | Discharge prevention device |
| EP2034804A4 (en) * | 2006-06-06 | 2015-03-25 | Kyushu Inst Technology | DEVICE FOR PREVENTING DISCHARGE |
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