一种用于双轴微型模拟式太阳敏感器的光电组件

摘要

本发明提出一种用于双轴微型模拟式太阳敏感器的光电组件，包括：掩膜玻璃、掩膜玻璃安装板、硅光电池、陶瓷基座、基座安装板、支撑螺钉和锥形螺母。太阳光线透过掩膜玻璃通光孔入射到硅光电池受光面上，硅光电池各检测光敏区域输出不同的光生电流，进而解算出太阳矢量两轴方位角；当太阳矢量方位角超出太阳敏感器视场时，与超视场方向对应的监测光敏区域因受到光照而输出光生电流，从而给出超视场边界指示。该组件可在双轴大视场范围内实现太阳矢量角的高精度测量，并具有模块化、轻量化特点，且结构简单，易于加工实现。基于此组件的双轴微型模拟式太阳敏感器可充分满足未来卫星平台微小型化、智能化的发展趋势，具有广泛的应用前景。

主权项

一种用于双轴微型模拟式太阳敏感器的光电组件，其特征在于：包括掩膜玻璃安装板(1)、掩膜玻璃(2)、硅光电池(3)、陶瓷基座(4)、基座安装板(5)、支撑螺钉(6)；掩膜玻璃安装板(1)中间设置缺口，四角设置通孔(101)；掩膜玻璃(2)，以玻璃为基材，采用光刻的方法，形成太阳光线的入射通光孔(204)；掩膜玻璃(2)的背面(201)与掩膜玻璃安装板(1)的正面(102)粘贴，并使掩膜玻璃(2)的通光孔(204)位于掩膜玻璃安装板(1)的缺口内；掩膜玻璃(2)和掩膜玻璃安装板(1)形成上组合体；硅光电池(3)包括受光面和非受光面，受光面包括检测光敏区、监测光敏区、集电区和多个电极引线；检测光敏区为正方形，将正方形的检测光敏区均匀划分为四个象限，在检测光敏区上光刻出四个独立的同尺寸同面积的检测光敏区域(301～304)，分别位于检测光敏区的四个象限；在检测光敏区四周设置上、下、左、右四个监测光敏区域(305～308)；集电区位于监测光敏区域(305～308)的外侧，分成多块，分别与四个检测光敏区域(301～304)和四个监测光敏区域(305～308)相连，能够收集对应的检测光敏区域(301～304)或监测光敏区域(305～308)的光生电流，并将光生电流通过与各个集电区连接的电极引线(309)引出；非受光面为四个检测光敏区域(301～304)和四个监测光敏区域(305～308)的光生电流的公用地线区域；非受光面的公用地线区域通过电极引线(310)引出；陶瓷基座(4)的正面设置硅光电池粘贴区域(401)，在该区域周边对应设置了九个焊盘(402)，当硅光电池(3)的非受光面粘贴在陶瓷基座(4)的硅光电池粘贴区域(401)时，陶瓷基座(4)正面的九个焊盘(402)分别与硅光电池受光面的四个检测区域(301～304)、四个监测区域(305～308)和非受光面的公用地线区域对应的电极引线焊接；陶瓷基座(4)的背面设置与正面焊盘(402)连接的引针(403)，用于输出硅光电池(3)四个检测光敏区域(301～304)和四个监测光敏区域(305～308)的光生电流；基座安装板(5)中间设置缺口，基座安装板(5)的正面与陶瓷基座(4)的背面相贴合，陶瓷基座(4)的背面引针(403)从基座安装板(5)中间的缺口伸出，使硅光电池(3)、陶瓷基座(4)、基座安装板(5)形成下组合体；陶瓷基座(4)和基座安装板(5)四角的相同位置处均设置有通孔；上组合体和下组合体通过支撑螺钉(6)连接，且掩膜玻璃安装板(1)的背面与硅光电池(3)的受光面平行且相对，上组合体和下组合体中间有空隙；太阳光线透过掩膜玻璃(2)通光孔(204)入射到硅光电池(3)的受光面上，引起硅光电池(3)的四个检测光敏区域(301～304)、四个监测光敏区域(305～308)产生光生电流，光生电流依次经过硅光电池(3)电极引线、陶瓷基座焊盘(402)、陶瓷基座引针(403)引出；当太阳矢量方位角位于太阳敏感器的视场内时，检测光敏区域(301～304)在光照下的光生电流能够用于太阳矢量两轴方位角的解算；当太阳矢量方位角位于太阳敏感器的视场外时，与超出太阳敏感器视场方向对应的监测光敏区域受到光照而输出光生电流，根据输出光生电流的监测光敏区域的位置，能够产生超视场边界指示。