鍺基太陽電池平行間隙電阻焊接過程建模與仿真分析.pdf

1、太陽能電池自1958年應(yīng)用于航天器方面以來，受到越來越多的關(guān)注。和傳統(tǒng)的硅太陽能電池相比，鍺襯底太陽能電池因其具有轉(zhuǎn)換效率高、抗空間輻射性好、溫度特性好和壽命長等優(yōu)點，已經(jīng)成為空間飛行器的主要電源。然而，目前我國鍺襯底太陽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。在實際生產(chǎn)過程中，考慮到稀有金屬鍍層的高成本、試驗所需的較長周期以及焊接過程的瞬時性和不可見性，不可能通過焊前大量的試驗測量來選擇合理的焊接工藝?；?/p>

2、該背景，本文針對鍺基太陽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)情況對太陽電池平行間隙電阻焊接過程進(jìn)行模型的簡化，通過調(diào)整接觸電阻模型，建立合理的太陽電池平行間隙電阻焊接模型。利用熱電耦合分析，得出太陽電池平行間隙電阻焊的溫度場以及電阻模型。通過改變部分工藝參數(shù)，得出電極對間隙的增大會增大高溫區(qū)域的分離趨勢，電極對的偏移也會使高溫中心向同側(cè)偏移。
　　進(jìn)一步基于太陽電池試片件平行間隙電阻焊的有限元分析，

3、建立單互連片太陽電池構(gòu)件的有限元模型。通過熱電力耦合模擬，綜合分析單互連片太陽電池構(gòu)件的平行間隙焊接過程。改變焊接工藝參數(shù)以及焊接電極對間距等參數(shù)，研究不同的工藝參數(shù)對太陽電池構(gòu)件平行間隙焊接過程的影響。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程；熱輸入的增加使焊接溫度升高的同時也會增大焊后變形。
　　最后，基于太陽電池單片結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接順序的優(yōu)化模擬，對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