鍺基太陽(yáng)電池平行間隙電阻焊接過(guò)程建模與仿真分析.pdf

1、太陽(yáng)能電池自1958年應(yīng)用于航天器方面以來(lái)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。和傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池相比，鍺襯底太陽(yáng)能電池因其具有轉(zhuǎn)換效率高、抗空間輻射性好、溫度特性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為空間飛行器的主要電源。然而，目前我國(guó)鍺襯底太陽(yáng)電池使用的平行間隙電阻焊接技術(shù)尚在起步階段，產(chǎn)品的焊接質(zhì)量參差不齊。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，考慮到稀有金屬鍍層的高成本、試驗(yàn)所需的較長(zhǎng)周期以及焊接過(guò)程的瞬時(shí)性和不可見(jiàn)性，不可能通過(guò)焊前大量的試驗(yàn)測(cè)量來(lái)選擇合理的焊接工藝。基于

2、該背景，本文針對(duì)鍺基太陽(yáng)電池平行間隙電阻焊接技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
　　首先，根據(jù)企業(yè)情況對(duì)太陽(yáng)電池平行間隙電阻焊接過(guò)程進(jìn)行模型的簡(jiǎn)化，通過(guò)調(diào)整接觸電阻模型，建立合理的太陽(yáng)電池平行間隙電阻焊接模型。利用熱電耦合分析，得出太陽(yáng)電池平行間隙電阻焊的溫度場(chǎng)以及電阻模型。通過(guò)改變部分工藝參數(shù)，得出電極對(duì)間隙的增大會(huì)增大高溫區(qū)域的分離趨勢(shì)，電極對(duì)的偏移也會(huì)使高溫中心向同側(cè)偏移。
　　進(jìn)一步基于太陽(yáng)電池試片件平行間隙電阻焊的有限元分析，

3、建立單互連片太陽(yáng)電池構(gòu)件的有限元模型。通過(guò)熱電力耦合模擬，綜合分析單互連片太陽(yáng)電池構(gòu)件的平行間隙焊接過(guò)程。改變焊接工藝參數(shù)以及焊接電極對(duì)間距等參數(shù)，研究不同的工藝參數(shù)對(duì)太陽(yáng)電池構(gòu)件平行間隙焊接過(guò)程的影響。結(jié)果表明：互連片與鍍層厚度的改變則幾乎不影響焊接過(guò)程；熱輸入的增加使焊接溫度升高的同時(shí)也會(huì)增大焊后變形。
　　最后，基于太陽(yáng)電池單片結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接順序的優(yōu)化模擬，對(duì)比分析不同焊接順序的焊接結(jié)果。研究表明，不同焊接順序條件下構(gòu)件的溫度