专利名称：一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法
技术领域：
本发明属于空间太阳能电池表面处理的领域，特别涉及一种空间太阳能电池轻质 增透防护膜的制备方法。
背景技术：
空间太阳能电池一般用玻璃防护盖片对电池主体起物理保护作用但由于太阳能 电池盖片厚度约0. 08 0. 30mm,自重消耗了一大部分发射及空间运行能源，提高了空间运 行的成本。同时，玻璃盖片与电池用胶封装过程不仅耗费大量的人力物力，而且容易出现污 胶等不必要的损失；此外，盖片玻璃在空间使用过程中，由于受到空间粒子(离子、质子及 中子等)的轰击，使玻璃表面的光洁度、透光率等性能受到影响，从而大大降低太阳能电池 的光电转换效率。这些都是目前空间太阳能电池盖片面临的主要缺陷，大大影响空间飞行 器的发射与工作成本、效率、使用寿命及其可靠性等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备 方法，该方法工艺简便，成本低，制备的防护膜减轻了空间太阳能电池组件的整体重量，提 高盖片玻璃的透过率，明显延长了电池的使用寿命并提高其长期工作可靠性，具有非常重 要的实际意义。本发明的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，包括(1)以体积比为40 45 5 6 9 12的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原 料(均为国药集团生产分析纯试剂)，盐酸为催化剂，在65 75°C进行水解缩聚反应，充分 搅拌1 池，静置，以备镀膜；(2)将基片分别用酸和碱清洗后用去离子水冲洗，然后放入无水乙醇中超声清洗， 烘干备用；(3)在室温下用勻胶机对基片进行镀膜；镀膜后将其放入马弗炉中，从110°C升温 至450°C，随炉降温，得到空间太阳能电池轻质增透防护膜。所述步骤(1)中的盐酸作为催化剂调节反应PH值为2. 5 3。所述步骤(1)中的静置时间为4 汕。所述步骤O)中的基片为太阳能电池片。所述步骤(2)中的超声清洗时间为10 20min。所述步骤(3)中的勻胶机设置第一段转速500转/s，时间为8s ；第二段转速5000 转/s，时间为30s。所述步骤(3)中从110 115°C升温至400 450°C，具体工艺为升温速率控制在 8 10°C /min，在110 115°C下保温lOmin，升温至270 290°C保温lOmin，继续升温至 400 450°C保温 15 20min。有益效果
(1)本发明操作工艺简便，成本低；(2)本发明制备的物理保护膜与原玻璃盖片保护技术相比减轻了空间太阳能电池 组件的整体重量，有益于减少飞行器发射和空间运行能耗；(3)本发明制备的物理保护膜能够提高盖片玻璃的透过率，有效利用太阳能资源， 改善太阳能电池的效率；(4)本发明制备的物理保护膜可对电池提供有效的物理保护作用；(5)经该工艺处理的太阳能电池物理保护膜将会明显延长电池的使用寿命并提高 其长期工作可靠性，具有非常重要的实际意义。
图1为现有空间太阳能电池结构示意图，其中，玻璃盖片厚度为80 300微米，树 脂层厚度为60微米，太阳能电池厚度为200微米；图2为空间太阳能电池轻质增透防护膜结构示意图，其中，轻质增透膜厚度为 15-30微米，太阳能电池厚度为200微米。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。实施例1以体积比为40 5 9的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原料，盐酸为催化剂，PH =2. 5在65进行水解缩聚反应。充分搅拌lh，静置4h，以备镀膜；将电池基片分别用氢氟酸和氢氧化钠预处理，再用去离子水冲洗若干次，然后放 入无水乙醇中超声清洗lOmin，烘干备用；在室温下用勻胶机对基片进行镀膜，勻胶机设置第一段转速500转/s，时间为8s ； 第二段转速5000转/s，时间为30s ；镀膜后将其放入马弗炉中，升温速率控制在8 10°C / min，在110°C下保温IOmin ；升温至沘01保温IOmin ；继续升温至400°C保温20min，随炉降 温，得到空间太阳能电池轻质增透防护膜。实施例2以体积比为45 6 12的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原料，盐酸为催化剂， PH = 3. O在75°C进行水解缩聚反应。充分搅拌池，静置他左右，以备镀膜；将电池基片分别用氢氟酸和氢氧化钠预处理，再用去离子水冲洗若干次，然后放 入无水乙醇中超声清洗20min，烘干备用；在室温下用勻胶机对基片进行镀膜，勻胶机设置第一段转速500转/s，时间为8s ； 第二段转速5000转/s，时间为30s ；镀膜后将其放入马弗炉中，升温速率控制在8 10°C / min，在110°C下保温IOmin ；升温至沘01保温IOmin ；继续升温至400°C保温20min，随炉降 温，得到空间太阳能电池轻质增透防护膜。实施例3
以体积比为42 5 11的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原料，盐酸为催化剂， PH = 3. 0在70°C进行水解缩聚反应。充分搅拌池，静置证左右，以备镀膜；将电池基片分别用氢氟酸和氢氧化钠预处理，再用去离子水冲洗若干次，然后放 入无水乙醇中超声清洗15min，烘干备用；在室温下用勻胶机对基片进行镀膜，勻胶机设置第一段转速500转/s，时间为8s ； 第二段转速5000转/s，时间为30s ；镀膜后将其放入马弗炉中，升温速率控制在8 10°C / min，在115°C下保温IOmin ；升温至290保温1Omin ；继续升温至450°C保温20min，随炉降 温，得到空间太阳能电池轻质增透防护膜。实施例4以体积比为43 6 10的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原料，盐酸为催化剂， PH = 2. 5在73°C进行水解缩聚反应。充分搅拌lh，静置几左右，以备镀膜；将电池基片分别用氢氟酸和氢氧化钠预处理，再用去离子水冲洗若干次，然后放 入无水乙醇中超声清洗12min，烘干备用；在室温下用勻胶机对基片进行镀膜，勻胶机设置第一段转速500转/s，时间为8s ； 第二段转速5000转/s，时间为30s ；镀膜后将其放入马弗炉中，升温速率控制在8 10°C / min，在110°C下保温1Omin ；升温至270°C保温IOmin ；继续升温至410°C保温15min，随炉降 温，得到空间太阳能电池减重增透防护膜。
权利要求
1. 一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，包括(1)以体积比为40 45 5 6 9 12的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原料，盐 酸为催化剂，在65 75°C进行水解缩聚反应，充分搅拌1 池，静置，以备镀膜；(2)将基片分别用酸和碱清洗后用去离子水冲洗，然后放入无水乙醇中超声清洗，烘干(3)在室温下用勻胶机对基片进行镀膜；镀膜后将其放入马弗炉中，从110°C升温至 450°C，随炉降温，得到空间太阳能电池轻质增透防护膜。
2.根据权利要求1所述的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中的盐酸作为催化剂调节反应PH值为2. 5 3。
3.根据权利要求1所述的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，其特征在 于所述步骤(1)中的静置时间为4 他。
4.根据权利要求1所述的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，其特征在 于所述步骤O)中的基片为太阳能电池片。
5.根据权利要求1所述的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，其特征在 于所述步骤O)中的超声清洗时间为10 20min。
6.根据权利要求1所述的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，其特征在 于所述步骤(3)中的勻胶机设置第一段转速500转/s，时间为8s;第二段转速5000转/ s，时间为30s。
7.根据权利要求1所述的一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，其特征 在于所述步骤(3)中的从110 115°C升温至400 450°C，具体工艺为升温速率控制在 8 10°C /min，在110 115°C下保温lOmin，升温至270 290°C保温lOmin，继续升温至 400 450°C保温 15 20min。
全文摘要
本发明涉及一种空间太阳能电池轻质增透防护膜的制备方法，包括(1)以体积比为40～45∶5～6∶9～12的乙醇、去离子水和正硅酸乙酯为原料，盐酸为催化剂，在65～75℃进行水解缩聚反应，充分搅拌，静置，以备镀膜；(2)将基片分别用酸和碱清洗后用去离子水冲洗，然后放入无水乙醇中超声清洗，烘干备用；(3)在室温下用匀胶机对基片进行镀膜；镀膜后将其放入马弗炉中培烘，随炉降温，得到空间太阳能电池轻质增透防护膜。本发明工艺简便，成本低，制备的防护膜减轻了空间太阳能电池组件的整体重量，提高盖片玻璃的透过率，明显延长了电池的使用寿命并提高其长期工作可靠性，具有非常重要的实际意义。
文档编号H01L31/0216GK102148286SQ201110003249
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者姚雪亮, 张凤凤, 李茜琪, 汪策, 王海风, 赵杰 申请人:东华大学