空间太阳电池阵用光学薄膜研究

摘要

本文介绍了太阳电池阵及薄膜课题的研究背景和发展历程,分析了光学薄膜在空间太阳电池阵上应用的国内外现状,研究了光学薄膜在空间太阳电池阵上的应用,即:单层增透膜MgF2、双层增透膜、带通滤光膜、光学太阳反射膜及激光截止膜。
　　采用高真空高温条件沉积的单层增透膜MgF2使抗辐照玻璃盖片在光波在400nm~1100nm波段的平均透过率提高2％以上,从而太阳电池的输出功率提高了2%;双层增透膜的应用使太阳电池的短路电流提高了36~48%(硅太阳电池的短路电流提高约48%,砷化镓太阳电池提高约36%)。采用带通滤光膜,薄型高效太阳电池的光波吸收系数降低了0.06,预测太阳电池的在轨工作温度降低6oC;光学反射膜应用于OSR(OpticalSolarReflector)片,采用德国莱宝APS1104真空镀膜机制备的OSR反射膜的牢固度满足胶带剥离的要求,其光波吸收系数为0.076,半球向辐射率为0.81,已经成功应用于TG-1太阳电池阵隔离二极管的制作,有效控制了二极管的温度。激光截止膜可有效反射掉激光的能量,避免激光对太阳电池造成热损伤,或损伤P/N结,从而导致太阳电池阵的失效,为太阳电池阵抗激光辐射提供了有效的途径。
　　上述光学薄膜在空间太阳电池阵的成功应用,使卫星的电源系统功率有了较大幅度的提高,为太阳电池阵在空间的应用提供了更广阔的应用前景。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 镀膜发展历程

1.3 空间太阳电池和光学薄膜的应用

1.4 光学薄膜的设计理论

第二章 空间太阳电池阵用增透膜

2.1 空间用太阳电池单层增透膜的设计及制备

2.2 双层增透膜的设计及制备

2.3空间太阳电池阵用带通滤光膜的设计及制备

2.4 小结

第三章 空间太阳电池阵用光学太阳反射膜

3.1空间太阳电池阵用光学反射膜的设计原理

3.2反射膜的设计及制备

3.3小结

第四章 空间太阳电池阵用激光截止膜

4.1激光截止滤光膜的设计

4.2激光截止滤光片的制备

4.3工艺参数的确定

4.4空间太阳电池阵用激光截止膜试验

4.5本章小结

第五章 结 论

参 考 文 献

致谢