柔性太陽能電池屈曲的力學行為研究.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現(xiàn)在小的薄膜應變下得到較大的整體應變。利用這一特性,本文針對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的屈曲,以減小其存放空間,實現(xiàn)有限空間內盡可能多的存放量,且材料處于線彈性范圍內的屈曲行為(結構屈曲)在約束解除后變形能夠完全消失,恢復到初始狀態(tài),借助這一特點就可以實現(xiàn)太陽能電池的自動展開。
　　 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,詳細分析了在計算膜／基體系屈曲問題時應選擇的單元類型、所采取的計算方法以及實現(xiàn)方法。在此基礎上,經(jīng)過分析給出了有限元計算過程中適合于各結構的失效判據(jù),為可以更準確地找出結構在臨界條件下的屈曲振幅和結構壓縮應變打下基礎。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行為,并分析得出單晶硅薄膜

3、失效是結構的主要失效因為,為結構的優(yōu)化設計提供一定的依據(jù)。同時研究了它們的變化對結構屈曲時的壓縮應變-振幅關系的影響,發(fā)現(xiàn)只有屈曲振型可以改變它們的關系,其余量的變化幾乎不影響應變-振幅關系曲線,這就可以實現(xiàn)在相同振幅、壓縮應變下選擇多種類型的太陽能電池應用到實際中。基于上面的結論,本文以屈曲振幅分別達到空間高度為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構壓縮應變,對在這幾種高