本發明涉及光伏電池領域，具體涉及一種漫反射空間太陽電池及其制備方法。

背景技術：

1、空間太陽電池作為空間飛行器的主要發電單元，在整個空間飛行器系統中扮演著至關重要的角色。空間太陽電池安全穩定的運行直接關系到空間飛行器在軌任務的能力。通常情況下，空間飛行器展開的太陽電池翼面積遠大于自身星體面積，因此，在軌狀態下太陽翼成為空間飛行器的主要目標特征。傳統的空間太陽電池表面反射以鏡面反射為主，導致空間飛行器整體亮度較高，容易被觀測。

2、由光擴散劑和基體樹脂組成的光擴散涂層通過光擴散劑將入射光分散成不同角度的透射和散射，在led發光等領域已經得到了廣泛的應用。然而，由于常規光擴散劑和基體樹脂的空間環境可靠性(極端溫度耐受性、抗輻射性等)不能滿足空間太陽電池極高轉換效率的要求，且常規光擴散涂層的低透過率會影響空間太陽電池的轉換效率，因此光擴散涂層尚未在空間太陽電池領域得到應用。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種漫發射空間太陽電池及其制備方法，該空間太陽電池具有表面漫反射特性，不僅能夠提高電池的轉換效率，還能降低空間飛行器的整體亮度，實現其在軌目標特性的改變，提高其在軍事應用中的隱蔽性。

2、為了達到上述目的，本發明提供了一種漫反射空間太陽電池的制備方法，該方法包含：

3、步驟1，混合光擴散劑與基體樹脂形成光擴散涂料；

4、步驟2，將所述光擴散涂料噴涂在玻璃蓋片的第一面，形成光擴散涂層；

5、步驟3，在空間太陽電池吸光表面均勻點涂一層蓋片膠；

6、步驟4，在所述蓋片膠表面覆蓋所述玻璃蓋片的第二面，固化得到漫反射空間太陽電池。

7、可選地，所述步驟1中，所述光擴散劑為sio2微球、有機硅樹脂球形微粉中的任意一種；所述基體樹脂為空間硅橡膠、聚甲基硅氧烷酯中的任意一種；所述光擴散劑與基體樹脂的質量比為(3-5)：(95-97)。

8、可選地，在所述步驟1之后步驟2之前，還包含將所述玻璃蓋片固定在平臺上，固定所述玻璃蓋片的方法包含：真空吸附、凹形固定工裝、膠帶固定中的任意一種。

9、可選地，所述步驟2中，所述光擴散涂層的厚度為8μm-12μm。

10、可選地，所述步驟2中，形成所述光擴散涂層的方法還包含：加熱固化，固化溫度為60℃-100℃，固化時間為1h-2h。

11、可選地，所述步驟4中，在所述固化之前還包含：對所述玻璃蓋片進行配重擠壓，配重壓強為4.7g/cm2-5g/cm2。

12、本發明還提供了一種采用上述任意一項所述的制備方法得到的漫反射空間太陽電池。

13、可選地，包含串聯的若干漫反射空間太陽電池，所述串聯是指對所述漫反射空間太陽電池的互聯片和二極管進行引出焊接。

14、可選地，所述互聯片的材質為銀、可伐鍍銀中的任意一種；所述二極管包括輸出二極管和旁路二極管。

15、可選地，所述輸出二級管為鍺二級管，正向開壓為0.2v-0.3v；所述旁路二級管為硅二級管，正向開壓為0.5v-0.6v。

16、與現有技術相比，本發明的技術方案至少具有以下有益效果：

17、1)在玻璃蓋片表面噴涂光擴散涂料，得到具有光擴散涂層的玻璃蓋片，然后將具有光擴散涂層的玻璃蓋片與空間太陽電池進行粘接疊層得到具有表面漫反射特性的空間太陽電池。當入射光進入光擴散涂層后，經過光擴散粒子散射、透射為無序狀態的擴散光，擴散光入射空間太陽電池在其界面反射，無序狀態的反射光二次經過光擴散涂層后，以無序漫反射狀態出射；普通空間太陽電池以鏡面反射為主，基本上所有的反射光都按照一定的方向反射，而漫反射空間太陽電池的反射光向各個方向反射，部分反射光在光擴散涂層中多次反射后可能會進入電池，減少反射損失，增加吸收光的數量，從而提高電池的轉換效率；同時該漫反射空間太陽電池能夠降低空間飛行器的整體亮度，實現其在軌目標特性的改變，提高其在軍事應用中的隱蔽性。

18、2)進一步地，由于光擴散涂料中的光擴散劑和基體樹脂均具有高透過率、高霧度(光擴散能力強)和高空間環境可靠性，可以改善空間太陽電池在極端溫度下的耐受性，且不會影響空間太陽電池的轉換效率。

技術特征：

1.一種漫反射空間太陽電池的制備方法，其特征在于，該方法包含：

2.如權利要求1所述的漫反射空間太陽電池的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述光擴散劑為sio2微球、有機硅樹脂球形微粉中的任意一種；所述基體樹脂為空間硅橡膠、聚甲基硅氧烷酯中的任意一種；所述光擴散劑與基體樹脂的質量比為(3-5)：(95-97)。

3.如權利要求1所述的漫反射空間太陽電池的制備方法，其特征在于，在所述步驟1之后步驟2之前，還包含將所述玻璃蓋片固定在平臺上，固定所述玻璃蓋片的方法包含：真空吸附、凹形固定工裝、膠帶固定中的任意一種。

4.如權利要求1所述的漫反射空間太陽電池的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述光擴散涂層的厚度為8μm-12μm。

5.如權利要求1所述的漫反射空間太陽電池的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，形成所述光擴散涂層的方法還包含：加熱固化，固化溫度為60℃-100℃，固化時間為1h-2h。

6.如權利要求1所述的漫反射空間太陽電池的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，在所述固化之前還包含：對所述玻璃蓋片進行配重擠壓，配重壓強為4.7g/cm2-5g/cm2。

7.一種根據權利要求1-6中任意一項所述的制備方法得到的漫反射空間太陽電池。

8.一種漫反射空間太陽電池陣，其特征在于，包含串聯的若干如權利要求7所述的漫反射空間太陽電池，所述串聯是指對所述漫反射空間太陽電池的互聯片和二極管進行引出焊接。

9.如權利要求8所述的漫反射空間太陽電池陣，其特征在于，所述互聯片的材質為銀、可伐鍍銀中的任意一種；所述二極管包括輸出二極管和旁路二極管。

10.如權利要求9所述的漫反射空間太陽電池陣，其特征在于，所述輸出二級管為鍺二級管，正向開壓為0.2v-0.3v；所述旁路二級管為硅二級管，正向開壓為0.5v-0.6v。

技術總結
本發明公開了一種漫反射空間太陽電池及其制備方法，該方法包含：步驟1，混合光擴散劑與基體樹脂形成光擴散涂料；步驟2，將光擴散涂料噴涂在玻璃蓋片的第一面，形成光擴散涂層；步驟3，在空間太陽電池吸光表面均勻點涂一層蓋片膠；步驟4，在蓋片膠表面覆蓋玻璃蓋片的第二面，固化得到漫反射空間太陽電池。該漫反射空間太陽電池不僅能夠減少反射損失，提高轉換效率，還能夠降低空間飛行器的整體亮度，實現其在軌目標特性的改變，提高其在軍事應用中的隱蔽性。

技術研發人員：蔣帥,馬寧華,翟涵,李戈,陸宏波,鄭通,李欣益
受保護的技術使用者：上海空間電源研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28