石墨烯膜实现超高压太阳电池阵的静电防护
电子技术应用
张琦，兰志成，崔新宇，张伟
中国电子科技集团公司第十八研究所，天津 300384
摘要： 针对空间电站太阳电池阵容易在超高压工作下出现静电损伤的问题，通过研制具备高透过率和导电性的石墨烯透明导电膜，实现了全柔性太阳电池组件表面零电位，达到静电泄放的目的。在750 V串间高压的试验条件下，石墨烯膜封装的全柔性太阳电池组件未出现放电现象，电性能未发生变化，证明了石墨烯膜在超高压条件下的静电防护能力。
中图分类号：TN03；V45 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233973
中文引用格式： 张琦，兰志成，崔新宇，等. 石墨烯膜实现超高压太阳电池阵的静电防护[J]. 电子技术应用，2024，50(3)：115-118.
英文引用格式： Zhang Qi，Lan Zhicheng，Cui Xinyu，et al. Graphene film achieves electrostatic protection of ultra-high voltage solar array[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(3)：115-118.
中文引用格式： 张琦，兰志成，崔新宇，等. 石墨烯膜实现超高压太阳电池阵的静电防护[J]. 电子技术应用，2024，50(3)：115-118.
英文引用格式： Zhang Qi，Lan Zhicheng，Cui Xinyu，et al. Graphene film achieves electrostatic protection of ultra-high voltage solar array[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(3)：115-118.
Graphene film achieves electrostatic protection of ultra-high voltage solar array
Zhang Qi，Lan Zhicheng，Cui Xinyu，Zhang Wei
Tianjin Institute of Power Source， Tianjin 300381， China
Abstract： Aiming at the problem that the solar array of space power station is prone to electrostatic damage under ultra-high voltage, a graphene transparent conductive film with high transmittance and conductivity is developed to realize zero potential on the packaging surface of the fully flexible solar cell module, and achieve the purpose of charge release. Under the experimental conditions of 750 V ultra-high voltage, the fully flexible solar cell modules encapsulated by graphene film did not show electrostatic discharge and the electrical properties of the solar cell modules did not change, which proved the ability of graphene film in electrostatic protection under ultra-high voltage condition.
Key words : graphene；fully flexible solar array；ultra-high voltage；electrostatic protection
引言
在宇宙空间建立太阳能电站是航天工程的一个重大目标，是解决空间能源问题的重要手段。太阳能电站拟设置在地球同步轨道上，通过大面积的太阳电池阵，将大量太阳能转化为可利用的电能。空间电站太阳电池阵主要发展趋势是实现轻量化、高效率和超高电压，以满足节约发射成本、减少电力传输距离、降低损耗的需求。因此，超高压大功率的全柔性太阳电池阵（由高效薄膜电池与柔性基板组成）将是空间电站太阳电池阵的最佳选择[1-2]。其中，超高电压的好处是可以降低电流，从而减少传输损耗。而空间等离子体环境会使太阳电池阵串间发生静电放电致使太阳阵电路损伤甚至失效[3-7]。超高压的太阳电池阵更易诱发静电放电，现有的防静电方法也无法有效地解决超高压太阳电池阵防护问题。虽然不同于传统刚性太阳电池阵，全柔性太阳阵一般采用整体封装的方式，相比之下表面电势差小，但在高压条件下，这些非导电材料上堆积的电荷穿透表面材料到达柔性阵内部，仍有诱发放电的可能性。
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作者信息：
张琦，兰志成，崔新宇，张伟
中国电子科技集团公司第十八研究所
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