柔性太陽能電池屈曲的力學(xué)行為研究.pdf

1、柔性太陽能電池屬于膜／基體系,膜／基體系的屈曲可以實(shí)現(xiàn)在小的薄膜應(yīng)變下得到較大的整體應(yīng)變。利用這一特性,本文針對(duì)柔性太陽能電池存放和展開形式提出了一種新的思路,即利用柔性太陽能電池在線彈性范圍內(nèi)的屈曲,以減小其存放空間,實(shí)現(xiàn)有限空間內(nèi)盡可能多的存放量,且材料處于線彈性范圍內(nèi)的屈曲行為(結(jié)構(gòu)屈曲)在約束解除后變形能夠完全消失,恢復(fù)到初始狀態(tài),借助這一特點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)太陽能電池的自動(dòng)展開。
　　 本文利用ABAQUS有限元軟件模擬柔性

2、太陽能電池的屈曲行為,詳細(xì)分析了在計(jì)算膜／基體系屈曲問題時(shí)應(yīng)選擇的單元類型、所采取的計(jì)算方法以及實(shí)現(xiàn)方法。在此基礎(chǔ)上,經(jīng)過分析給出了有限元計(jì)算過程中適合于各結(jié)構(gòu)的失效判據(jù),為可以更準(zhǔn)確地找出結(jié)構(gòu)在臨界條件下的屈曲振幅和結(jié)構(gòu)壓縮應(yīng)變打下基礎(chǔ)。本文將柔性太陽能電池按襯底種類分為金屬和聚合物兩種類型,通過有限元計(jì)算研究得出各自的屈曲規(guī)律。通過改變屈曲振型、襯底厚度、薄膜厚度等參數(shù),研究了兩類襯底的柔性太陽能電池的力學(xué)行為,并分析得出單晶硅薄膜

3、失效是結(jié)構(gòu)的主要失效因?yàn)?為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)。同時(shí)研究了它們的變化對(duì)結(jié)構(gòu)屈曲時(shí)的壓縮應(yīng)變-振幅關(guān)系的影響,發(fā)現(xiàn)只有屈曲振型可以改變它們的關(guān)系,其余量的變化幾乎不影響應(yīng)變-振幅關(guān)系曲線,這就可以實(shí)現(xiàn)在相同振幅、壓縮應(yīng)變下選擇多種類型的太陽能電池應(yīng)用到實(shí)際中?；谏厦娴慕Y(jié)論,本文以屈曲振幅分別達(dá)到空間高度為0.5cm,1.0cm,1.5cm,2.0cm的情況為例,分別得出了兩種類型襯底的柔性太陽能電池的結(jié)構(gòu)壓縮應(yīng)變,對(duì)在這幾種高