本发明涉及一种太阳能模块，尤其是涉及一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块。
背景技术：
由于薄膜电池在降低空间飞行器用电池方阵成本方面的优势，欧美等发达国家在上个世纪80年代起就开始薄膜电池在空间应用方面的研究，并且已经在空间站和卫星上做过多次薄膜电池的空间搭载实验，实验证明，非晶硅、铜铟硒以及碲化镉等薄膜电池在空间环境中有良好的抗辐照性能和温度特性，具有空间应用的潜力。美国宇航局和欧空局在薄膜电池方阵方面也做了大量的研究，以期获得高功率质量比的太阳电池方阵。
薄膜电池可以制作在超轻薄的柔性衬底上，因此可以获得很高的质量比功率，从而大大减轻电池方阵的质量，降低飞行器发射成本。同时由于柔性电池的卷包特性，使得薄膜电池方阵可以卷包送入太空，减少装载容量。在临近空间飞艇这类特殊的空间飞行器上，如果要增加临近空间飞艇的滞空时间以及使用寿命，必须采用太阳电池和可再生燃料电池相结合的能源系统。而太阳电池只能用具有卷曲特性的高质量比功率的柔性薄膜电池，直接铺设在飞艇表面。
临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，不仅需要与临近空间飞艇表面有良好的贴合度，而且还要能满足飞艇在飞行过程中抗风、轻质、环境温度变化的要求。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，包括薄膜太阳能电池、互连带、柔性连接件、引出导线和功率接头，所述的薄膜太阳电池模块由多个薄膜太阳能电池拼接为与临近空间飞艇上表面相贴合的曲面结构，所述的薄膜太阳能电池间通过柔性连接件连接，通过互连带实现薄膜太阳能电池间的电路连接，并通过引出导线将连接完成的电路的正负极分别引出，引出导线的末端连接有功率接头，功率接头用于多个柔性薄膜太阳电池模块间的拼接。
进一步地，所述的薄膜太阳能电池为非晶硅太阳电池、cigs太阳电池或薄膜砷化镓太阳电池中的一种或几种。
进一步地，所述的薄膜太阳能电池的背面设有隔热材料，隔热材料通过胶黏或者缝合的方式与薄膜太阳能电池结合，隔热材料用于防止薄膜太阳能电池在临近空间中急速降温而出现故障。
进一步地，所述的隔热材料为石墨棉、石英棉或芳纶蜂窝板中的一种或几种。
进一步地，在拼接完成的多个薄膜太阳能电池中，位于最外围的一圈的薄膜太阳能电池与隔热材料间设有边框拼接布，所述的边框拼接布通过胶黏剂与薄膜太阳能电池和隔热材料紧固连接。
进一步地，所述的边框拼接布为双层结构，上层与下层均由多块布片拼接而成，上层与下层布片的拼接缝隙相互错开，在最外围的一圈的薄膜太阳能电池处设置双层的边框拼接布结构可对拼接后的多个薄膜太阳能电池整体进行加固，防止其受到过多的应力而产生形变或解体。
进一步地，所述的互连带为铜带、铝带或银带。
进一步地，所述的柔性连接件的材料为耐低温硅橡胶，其通过胶黏的形式将相邻的薄膜太阳能电池相连接，柔性连接件主要为拼接后的多个薄膜太阳能电池整体提供良好的弯曲度，使得其与临近空间飞艇有着良好的匹配性。
进一步地，所述的引出导线为表面包覆有pfa塑料的铜线，pfa材料对临近空间处的高强紫外线有较好的耐受性。
拼接完成的多个薄膜太阳能电池整体的弧面弯曲角度为120°，模块面密度为350g/m2，模块比功率为210w/m2～300w/m2。
与现有技术相比，本发明采用新颖设计理念，采用了弹性的柔性连接件来拼接薄膜太阳能电池，以此拼接出柔性的太阳能电池模块，以此匹配临近空间飞艇结构设计以及工况环境，实现了临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块曲面赋形、高强度、抗老化的功能，可以大大提升我国临近空间飞艇在未来应用环境中的能源利用以及环境适应能力。
附图说明
图1为本发明中临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块的结构示意图；
图2为本发明中边框拼接布的具体结构示意图。
图中：1、薄膜太阳能电池，2、互连带，5、隔热材料，6、边框拼接布，8、引出导线，9、功率接头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块包括薄膜太阳能电池1、互连带2、柔性连接件、引出导线8和功率接头9，参见图1。
在具体拼接过程中，薄膜太阳电池模块由多个薄膜太阳能电池1拼接成与临近空间飞艇上表面相贴合的曲面结构，所述的薄膜太阳能电池1间通过柔性连接件连接，通过互连带2实现薄膜太阳能电池1间的电路连接，并通过引出导线8将连接完成的电路的正负极分别引出，引出导线8的末端连接有功率接头9。所述的薄膜太阳能电池1为非晶硅太阳电池、cigs太阳电池或薄膜砷化镓太阳电池中的一种或几种。所述的互连带2为铜带、铝带或银带。所述的柔性连接件的材料为耐低温硅橡胶，其通过胶黏的形式将相邻的薄膜太阳能电池1相连接。所述的引出导线8为表面包覆有pfa塑料的铜线。
隔热材料的具体设置：薄膜太阳能电池1的背面设有隔热材料5，隔热材料5通过胶黏或者缝合的方式与薄膜太阳能电池1结合。隔热材料5为石墨棉、石英棉或芳纶蜂窝板中的一种或几种。
边框拼接布6的具体设置：在拼接完成的多个薄膜太阳能电池1中，位于最外围的一圈的薄膜太阳能电池1和与其对应的隔热材料5间设有边框拼接布6，所述的边框拼接布6通过胶黏剂与薄膜太阳能电池1和隔热材料5紧固连接。所述的边框拼接布6为双层结构，上层与下层均由多块布片拼接而成，上层与下层布片的拼接缝隙相互错开。
最终性能：拼接完成的多个薄膜太阳能电池1整体的弧面弯曲角度为120°，模块面密度为350g/m2，模块比功率为210w/m2～300w/m2。
1.一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，包括薄膜太阳能电池(1)、互连带(2)、柔性连接件、引出导线(8)和功率接头(9)，所述的薄膜太阳电池模块为由多个薄膜太阳能电池(1)拼接成与临近空间飞艇上表面相贴合的曲面整体结构，所述的薄膜太阳能电池(1)间通过柔性连接件连接，所述的薄膜太阳能电池(1)通过互连带(2)实现薄膜太阳能电池(1)间的电路连接，并通过引出导线(8)将连接完成的电路的正负极分别引出，引出导线(8)的末端连接有功率接头(9)。
2.根据权利要求1所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的薄膜太阳能电池(1)为非晶硅太阳电池、cigs太阳电池或薄膜砷化镓太阳电池中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的薄膜太阳能电池(1)的背面设有隔热材料(5)，隔热材料(5)通过胶黏或者缝合的方式与薄膜太阳能电池(1)结合。
4.根据权利要求3所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的隔热材料(5)为石墨棉、石英棉或芳纶蜂窝板中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，在拼接完成的多个薄膜太阳能电池(1)中，位于最外围的一圈的薄膜太阳能电池(1)与隔热材料(5)间设有边框拼接布(6)，所述的边框拼接布(6)通过胶黏剂与薄膜太阳能电池(1)和隔热材料(5)紧固连接。
6.根据权利要求5所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的边框拼接布(6)为双层结构，上层与下层均由多块布片拼接而成，上层与下层布片的拼接缝隙相互错开。
7.根据权利要求1所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的互连带(2)为铜带、铝带或银带。
8.根据权利要求1所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的柔性连接件的材料为耐低温硅橡胶，其通过胶黏的形式将相邻的薄膜太阳能电池(1)连接。
9.根据权利要求1所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，所述的引出导线(8)为表面包覆有pfa塑料的铜线。
10.根据权利要求1所述的一种临近空间飞艇用超轻质柔性薄膜太阳电池模块，其特征在于，拼接完成的多个薄膜太阳能电池(1)整体的弧面弯曲角度为120°，模块面密度为350g/m2，模块比功率为210w/m2～300w/m2。
技术总结