专利名称：太阳能聚光器设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及太阳能聚光器设备，以及更具体地，涉及用于冷却太 阳能聚光器设备的技术。
背景技术：
曰益增加的能量成本使得太阳能成为传统能源的一种具有吸引 力的可替换能源。将阳光转换为可用电力的一种方法是通过使用太 阳能聚光器设备，其通常使用镜面或者透镜将阳光集中到太阳能转 换器电池上。然后太阳能电池将阳光能量转换为电力。太阳能聚光器设备是有优势的，因为与全面板太阳能设备相比， 它们使用较少数目的太阳能转换器电池。然而，较少数目的太阳能 转换器电池意味着，对于给定输出，每个太阳能转换器电池必须容 纳较高的入射太阳能级别。为了使得待实用的太阳能聚光器设备得 到普遍实施，还期望这些设备以高效率工作(光能转换为电力的转 换效率)。随着太阳能设备技术改进的发生，期望入射能量级别容量将持续 增加，以及期望效率要求也持续增加。然而，限制太阳能聚光器设 备的能量级别容量的一个因素是热管理。即，太阳能电池在某温度范围内工作。例如，半导体太阳能电池通常限制为工作在大约85摄 氏度(°C )并且周围空气温度为35 。C或者更高。较高的入射太阳能 级别导致较大数量的废热，为了防止太阳能转换器电池过热必须移 除废热。在许多使用太阳能聚光器设备的应用中成本是一个因素。因此， 诸如无源冷却的较低廉的冷却技术是具有吸引力的选项。即，在一 些太阳能聚光器设备配置中，蒸汽室散热器耦合到太阳能转换器电池并且用于在操作期间将热量驱散到周围空气。然而，太阳能转换器电池和散热器之间的界面可能限制从太阳能 转换器电池传送到散热器的热量。例如，因为蒸汽室散热器通常不 能承受将它们直接焊接到太阳能转换器电池需要的温度，所以通常 使用热界面材料(TIM )来热耦合太阳能转换器电池和散热器。然而，当入射太阳能级别大于或者等于大约100瓦特每平方厘米(W/cm2) 时，普通TIM不支持为了维持太阳能转换器电池在可接受的工作温 度上所必需的热传送。因此，期望用于冷却太阳能转换器电池的改进技术，使得增加太 阳能聚光器设备的能量级别容量。发明内容本发明提供太阳能聚光器设备以及用于制造该设备的技术。在本 发明的一个方面，提供了一种太阳能聚光器设备。该太阳能聚光器 设备包括至少一个太阳能转换器电池；散热器；以及太阳能转换器 电池和散热器之间的液态金属，配置用于在设备的工作期间热耦合 太阳能转换器电池和散热器。太阳能转换器电池可以包括在锗(Ge) 衬底上制造的三结半导体太阳能转换器电池。散热器可以包括蒸汽 室散热器。液态金属可以包括镓(Ga)合金并且具有小于或者等于 大约五平方毫米摄氏度每瓦特(mm2°C/W)的热阻。在本发明的另一方面中，提供了一种制造太阳能聚光器设备的方 法。该方法包括以下步骤。提供至少一个太阳能转换器电池。提供 散热器。将液态金属放置在太阳能转换器电池和散热器之间。液态 金属配置用于在设备的操作期间热耦合太阳能转换器电池和散热 器。通过参考以下详细描述和附图将获得本发明的更完整的理解以 及本发明的其他特征和优势。
图1是示出了根据本发明的实施方式的示例性太阳能聚光器设备的截面视图的示图；图2是示出了根据本发明的实施方式的另一示例性太阳能聚光 器设备的截面视图的示图；图3是示出了根据本发明的实施方式的示例性三结半导体太阳 能转换器电池的截面视图的示图；图4是示出了根据本发明的实施方式的示例性蒸汽室散热器的 截面视图的示图；图5是示出了根据本发明的实施方式用于制造太阳能聚光器设 备的示例性方法的示图；以及具体实施方式
图1是示出了示例性太阳能聚光器设备100的截面视图的示图。 太阳能聚光器设备100包括太阳能转换器电池102、散热器104以及 太阳能转换器电池102和散热器104之间的液态金属106。如将在下 文中详细描述的，液态金属106配置用于作为在太阳能聚光器设备 100的工作期间太阳能转换器电池102和散热器104之间的热界面 (即，用于热耦合太阳能转换器电池102到散热器104)。为了简化描述，图1示出了具有单个太阳能转换器电池的太阳能 聚光器设备。然而，将理解到多个太阳能转换器电池可以耦合到公 共散热器。在一些实例中，优选为使得多个太阳能转换器电池耦合 到公共散热器，因为这种配置导致部件的数目、成本以及生产时间 的减少。进一步，在此描述的液态金属热界面使得多个太阳能转换 器电池能够耦合到公共散热器，例如，通过允许由于热膨胀的运动 在太阳能转换器电池和散热器之间自由发生(参见下文)。根据示例性实施方式，太阳能转换器电池102是多结半导体太阳 能转换器电池。仅作为示例，太阳能转换器电池102可以是制造在 平坦锗(Ge)衬底上的三结半导体太阳能转换器电池。图3中示出了示例性三结半导体太阳能转换器电池(将在下文描述)。根据本发明，太阳能转换器电池102在大约400 sun(即，40瓦特每平方 厘米(W/cm2))的入射太阳能级别上具有大于大约百分之20 (%) 的效率(光能转换到电力的转换效率)。散热器104可以包括连结到金属基座或者蒸汽室的翼(fm)组 件(未示出)。在散热器104包括蒸汽室的实例中，散热器104在 此称作蒸汽室散热器。图4中示出了示例性蒸汽室散热器(将在下 文中描述)。进一步，散热器104可以包括一个或者多个热导管(未 示出)，其用于经由对包含在其中的流体的蒸发/凝结来冷却太阳能 转换器电池。在传统太阳能聚光器设备中，热油脂、粘合剂、凝胶材料、浆状 物和/或热传导金属或者有机基质中的氧化物(在此统称作"热界面材 料"或者"TIM，，)放置在太阳能转换器电池和散热器之间。然而，这 些传统TIM的热阻大约为15平方毫米摄氏度每瓦特(mm2°C/W)。因此，在太阳能转换器电池工作在1000 sun(即，100W/cm2) 的入射功率的情况下，在太阳能转换器电池和散热器的界面上测量 为15摄氏度(。C)。如果期望在85 °C (半导体太阳能转换器电池 的典型值)操作太阳能转换器电池，则15。C降差(即热阻)表示界 面上的总热平衡的30%损失。该热阻具有等同于提升周围温度的效 果，这样使得冷却更加困难。根据本发明的教导，液态金属，即，液态金属106存在于太阳能 转换器电池和散热器之间，并且形成太阳能转换器电池和散热器之 间的热界面。如在此使用的术语"热界面"通常指的是太阳能换能器 电池和散热器之间的可以传送热能的任何界面。根据示例性实施方式，液态金属包括镓(Ga)合金，诸如镓(Ga) 铟(In)锡(Sn)共晶合金。在本技术中使用的适合的Ga合金包括 但不限制于具有在大约10.5 。C和大约15 。C之间的熔点的Ga合金。 这样，通常地，金属在大约15 。C以上的温度保持为液体(即，处于 液态)，其包括通常小于或者等于大约85 。C的常规工作温度。在一些实例中，Ga合金可以额外地包括In (如上述示例)、铋(Bi)、 锑(Sb) 、 Sn (如上述示例)以及铅(Pb)中的一个或者多个。合 金成分的变化影响例如合金的熔点和/或腐蚀性。液态金属的热性能， 即，对比传统浆状物，结合图6在下面进行描述。根据本发明的教导，液态金属106具有小于或者等于大约5 mm^C/W的热阻。例如，包括Ga-In-Sn共晶合金的液态金属具有大 约2 mm^C/W的热阻。这样，在上述示例中，其中太阳能转换器电 池工作在100 W/cm2的入射功率，包括Ga-In-Sn共晶合金的液态金 属的使用使得对于传统TIM的15 r降差减小到2 °C。液态金属作为热界面使用提供了多种显著的有益效果。第一，如 上文强调的，液态金属提供了一种相对比传统TIM显著增高的效率的热界面。因此，可以将液态金属使用作为热界面来支持较高功率 水平操作，而不必切换为更昂贵的冷却技术。第二，除了能够热传导，液态金属还是电传导的。因此，在一些 实施方式中，液态金属可以进一步作为用于太阳能转换器电池的电 导管。该有益效果在高功率级别是重要的，例如，当必须传导来自 太阳能转换器电池的20安培或以上的电流(在此称作"光电流")时。 根据示例性实施方式，太阳能转换器电池包括两个电极。 一个电极 包括太阳能转换器电池的下侧(即，面向散热器的太阳能转换器电 池的一侧)。另一电极形成作为太阳能转换器电池的顶部表面上的 栅极(即，与散热器相对的太阳能转换器电池的一侧)。这样，当 液态金属作为用于太阳能转换器电池的电导管时，光电流从太阳能 转换器电池，通过液态金属，流到散热器(例如使用导线将该光电 流从该散热器传导到负载)。第三， 一些传统TIM的使用需要额外耗时处理步骤。例如，传 统热界面粘性材料(上述强调的)通常需要固化周期。液态金属的 使用不包括任何这种耗时处理步骤。第四，太阳能转换器电池夹持到散热器，即通过固定器108,使 得其间圈闭 一 部分液态金属。非常容易使得液态金属在太阳能转换器电池和散热器之间均匀分布，并且具有最小的夹紧压力。与之相 对，传统热油脂(如上述强调的)具有比液态金属高的粘度，并且 因此将需要相应地较大的夹紧压力，才能适当地散布在太阳能转换 器电池和散热器的表面上。因为太阳能转换器电池通常小于大约1毫米(mm)厚，并且具有比传统半导体芯片(例如，微处理器)小 的结构支持，所以太阳能转换器电池可能由于过多的机械应力而轻 易地通过破裂而被损坏。第五，液态金属热界面允许太阳能转换器电池和散热器彼此独立 地膨胀以及收缩，以及在使用期间相对于彼此滑动。这一属性是重 要的，因为太阳能聚光器设备经历显著的热循环。第六，液态金属热界面允许太阳能聚光器设备在需要时例如在现 场轻易^f皮拆卸/重新加工和重新组装。与之相对，许多传统TIM,诸 如热界面粘性材料(如上述强调的)，产生永久性或者半永久性接合，其不易重新加工。在使用中，太阳能聚光器设备经历在多种恶劣天气条件下长期的 曝光，诸如紫外线辐射和极端温度以及潮湿。在一些环境中还出现 腐蚀，诸如盐雾和空气污染。不论这些条件怎样，通常期望太阳能 聚光器设备具有大约IO年到大约20年之间的寿命。为了确保液态金属能够抵御这些条件，提供了多个组件用于保护 液态金属免受环境因素影响。如图1所示，通过出现在固定器108 和散热器104之间以及环绕太阳能转换器电池102的垫片组件110, 液态金属106(用点图案表示)保留在太阳能转换器电池102和散热 器104之间的热界面处(以及固定器108的一部分下)。如放大视图100a中所示的垫片组件110，垫片组件110包括垫 片112和润滑剂密封114。垫片112是密闭的并且包括例如金属或者 金属涂覆的塑料密闭垫片。根据示例性实施方式，垫片112包括电 铸金属密闭垫片。电铸金属密闭垫片是有益的，因为其允许紧密设 计容限并且因此提供固定器108和散热器104之间的适当密封。用 于形成润滑剂密封114的优选润滑剂包括但不限制于具有低水蒸汽传输速率的润滑剂，诸如全氟聚醚。这样，垫片112和润滑剂密封114用于容纳热界面处的液态金属。阳能转换器电池102。根据示例性实施方式，干燥剂插入116包括诸如 硅胶、分子筛以及散布在聚合物母体中的千燥材料之类的干燥材料中的 一个或者多个。适合的聚合物母体包括但不限制于硅橡胶。图l是太阳 能聚光器设备的截面表示。这样，在图1的实施方式中，将理解到固定 器108、垫片组件110以及干燥剂插入116连续围绕太阳能转换器电池 102的一个或者多个侧。除了在热界面处保留液态金属，连同干燥剂插入116的垫片组件 110还用于使得液态金属与潮湿以及腐蚀性的化学试剂、以及与系统的 其他元件(例如，来自设备包装的焊剂或者除气材料)隔离。注意到， 虽然是优选地，但是千燥剂插入不必须为了保护液态金属免受潮湿而连 续围绕太阳能转换器电池。在干燥剂插入连续围绕(即，环绕)太阳能 转换器电池的情况下，干燥剂插入可以构造为发挥将液态金属限制到太 阳能转换器电池和散热器之间的界面的额外作用。在该实例中，干燥剂 插入作为额外垫片，在预期显著沖击负载的情况下这是被期望的。根据示例性实施方式，与液态金属相接触的太阳能转换器电池和 散热器的那些表面涂覆有与润湿层结合的粘附层。即，粘附层用于 将润湿层粘附到即太阳能转换器电池和/或散热器的基底材料。润湿 层提供了用于液态金属的润湿表面。进一步，粘附/润湿层用于将液 态金属与散热器材料相隔离。例如，如果散热器包括铝(Al)和/或 铜(Cu)(如将在下文详细描述的)并且如果液态金属包括Ga (如 上所述)，而无粘附/润湿层，则可能在Al/Cu和Ga之间发生不期 望的相互作用。根据示例性实施方式，粘附层包括钛(Ti)、铬(Cr)、不锈钢、 钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo) 、 4臬(Ni)、钒(V)中的一个或 者多个，并且润湿层包括金(Au)和铂(Pt)中的一个或者多个。 例如，与液态金属相接触的散热器和太阳能转换器电池的表面可以涂覆有Ti层上的Au层。当沉积该层时，应该在Ti层沉积后紧接着 沉积Au层从而防止Ti层的氧化。为了避免表面氧化，仅允许不氧 化的表面用于液态金属的适当润湿。太阳能聚光器设备100可以进一步包括一个或者多个镜面和/或 透镜(未示出)用于将太阳光聚焦到太阳能转换器电池102上。因 此，在现场中可以预期高达大约2000 sun (即，200 W/cm2)的入射 功率级别。在实验室测试中，已经证明了超过200 W/cm2的入射功 率级别。图2是示出了示例性太阳能聚光器设备200的截面视图的示图。 太阳能聚光器设备200包括附接到内插垫片220 (例如，使用焊料) 的太阳能转换器电池202、散热器204以及内插垫片220和散热器 204之间的液态金属206。液态金属206配置用于作为在太阳能聚光 器设备200的操作期间的内插垫片220和散热器204之间的热界面 (即，用于热耦合太阳能转换器电池202到散热器204)。在所描述的情况下，图2示出了具有单个太阳能转换器电池的太 阳能聚光器设备。然而，将理解到，多个太阳能转换器电池可以耦 合到公共散热器。根据示例性实施方式，太阳能转换器电池202是多结半导体太阳 能转换器电池。仅作为示例，太阳能转换器电池202可以是制造在 平坦Ge衬底上的三结半导体太阳能转换器电池。图3中示出了示例 性三结半导体太阳能转换器电池。根据本技术，太阳能转换器电池 202在大约400 sun (即，40 W/cm2)的入射太阳能级别上具有大于 大约20%的效率(光能转换为电力的转换效率)。散热器204可以包括连结到金属基座或者蒸汽室的翼组件(未示 出)。在散热器204包括蒸汽室的实例中，散热器204在此称作蒸 汽室散热器。图4中示出了示例性蒸汽室散热器(将在下文描述)。 进一步，散热器204可以包括一个或者多个热导管(未示出)，其 经由包含在其中的流体的蒸发/凝结来冷却太阳能转换器电池。根据示例性实施方式，液态金属206包括Ga合金，诸如Ga-In-Sn约10.5 。C和大约15 。C之间的熔点的Ga合金。这样，通常地，金属 在大约15 。C以上的温度保持为液体(即，处于液态)，其包括通常 小于或者等于大约85 。C的常规工作温度。在一些实例中，Ga合金 可以额外地包括In (如上述示例)、Bi、 Sb、 Sn (如上述示例)以 及Pb中的一个或者多个。合金成分的变化影响例如合金的熔点和/ 或腐蚀性。液态金属的热性能，即，对比传统浆状物，结合图6在 下面进行描述。根据本发明液态金属206具有小于或者等于大约5 mm2°C/W的热阻。太阳能转换器电池202附接到内插垫片220。如图2所示，内插 垫片220可以配置为具有平坦中心(用于向太阳能转换器电池202 提供附接表面)和弯曲边缘(用于形成对散热器204的密封，由此 容纳在内插垫片220和散热器204之间的界面处的液态金属)。根 据示例性实施方式，内插垫片220包括薄金属垫片并且太阳能转换 器电池202焊接到内插垫片220。内插垫片220可以包括可以制成片 状的任何金属，诸如Ni、不锈钢、铁(Fe) 、 Cu和Al。根据示例 性实施方式，内插垫片包括Ni。进一步，内插垫片220可以具有大 约0.05 mm的厚度。如图2所示，通过内插垫片220,液态金属206 (用点图案表示) 保留在内插垫片220和散热器204之间的热界面处。注意到，在此 实施方式中，内插垫片220是整体的用于热耦合太阳能转换器电池 202和散热器204。根据示例性实施方式，与液态金属相接触的内插垫片和散热器的 那些表面涂覆有与润湿层结合的粘附层。即，粘附层用于将润湿层 粘附到内插垫片和/或散热器的基底材料。润湿层提供了用于液态金 属的润湿表面。进一步，粘附/润湿层用于将液态金属与内插垫片/ 散热器材料相隔离。例如，如果散热器包括Al和/或Cu (如将在下 文详细描述的)并且如果液态金属包括Ga (如上所述)，而无粘附 /润湿层，则可能在Al/Cu和Ga之间发生不期望的相互作用。根据示例性实施方式，粘附层包括Ti、 Cr、不锈钢、Ta、 W、 Mo、 Ni、 V中的一个或者多个，并且润湿层包括Au和Pt中的一个 或者多个。例如，与液态金属相接触的散热器和内插垫片的表面可 以涂覆有Ti层上的Au层。当沉积该层时，应该在Ti层沉积后紧接 着沉积Au层从而防止Ti层的氧化。为了避免表面氧化，4又允许不 氧化的表面用于液态金属的适当润湿。干燥剂插入216出现在内插垫片220和散热器204之间，并且用作 使得液态金属与潮湿以及腐蚀性的化学试剂、以及与系统的其他元件隔 离。根据示例性实施方式，干燥剂插入216包括干燥材料中的一个或者 多个，诸如硅胶、分子筛和散布在聚合物母体中的干燥材料。适合的聚 合物母体包括但不限制于硅橡胶。图2是太阳能聚光器设备的截面表 示。这样，在图2的实施方式中，将理解到固定器208、内插垫片220 以及干燥剂插入216是连续结构。注意到，虽然是优选地，但是干燥剂 插入不必须为了保护液态金属免受潮湿而是连续的。在干燥剂插入是连 续的情况下，干燥剂插入可以构造为发挥将液态金属限制到内插垫片和 散热器之间的界面的额外作用。在该实例中，干燥剂插入作为额外垫片， 在预期显著冲击负载的情况下这是被期望的。太阳能聚光器设备200可以进一步包括一个或者多个镜面和/或 透镜(未示出)用于将太阳光聚焦到太阳能转换器电池202上。因 此，在现场中可以预期高达大约2000 sun (即，200 W/cm2)的入射 功率级别。在实验室测试中，已经证明了超过200 W/cm2的入射功 率级别。图3是示出了示例性三结半导体太阳能转换器电池300的截面视 图的示图。三结半导体太阳能转换器电池300表示上文中分别结合 图1和图2的示图进行了描述的太阳能转换器电池102和/或太阳能 转换器电池202的一种可能配置。三结半导体太阳能转换器电池300 包括衬底302、太阳能电池304、 306和308以及抗反射涂层310。 根据示例性实施方式，衬底302包括Ge衬底并且厚度为大约200微 米(pm)。如上文强调的，太阳能转换器电池，诸如三结半导体太阳能转换器电池300,可以具有小于大约lmm的总厚度。太阳能电池304可以通过隧道二极管(未示出)而与太阳能电池 306分开。类似地，太阳能电池306可以通过隧道二极管(未示出) 与太阳能电池308分开。太阳能电池304、 306和308中的每个应该 配置为^^f寻太阳能电池304、 306和308共同地吸收尽可能多的太阳 光谱。仅作为示例，太阳能电池304可以包括Ge，太阳能电池306 可以包括砷化镓(GaAs)并且太阳能电池308可以包括磷化镓铟 (GalnP)。图4示出了示例性蒸汽室散热器400的截面视图的示图。蒸汽室 散热器400表示上文中分别结合图1和图2的示图进行了描述的散 热器104和/或散热器204的一种可能配置。蒸汽室散热器400包括 蒸汽室402和附接到蒸汽室402的翼组件404。蒸汽室允许例如与固 体金属块相比更有效的热传送。即，如箭头406所示，蒸汽室允许 到翼组件的对流热传递。根据示例性实施方式，蒸汽室402和翼组件404 二者包括Al和/ 或Au。翼组件可能还包括热导管(未示出)从而更有效地散布热负载。图5是示出了用于制造太阳能聚光器设备的示例性方法500的示 图。在步骤502中，提供了至少一个太阳能转换器电池。太阳能转 换器电池可以包括三结半导体太阳能转换器电池(如上所述)。在 步骤504中，提供了散热器。散热器可以包括蒸汽室散热器(如上 所述)。在步骤506中，液态金属放置在太阳能转换器电池和散热 器之间，用于形成在设备的操作期间在太阳能转换器电池和散热器 之间的热界面。根据示例性实施方式，液态金属包括Ga-In-Sn合金 (如上所述)。图6是示出了液态金属对比传统浆状物的热性能的图600。具体 地，图600对比了包括Ga-In合金的液态金属与两种传统浆状物，即 Shin-Etsu G751和Shin-Etsu X23-7783 (由日本东京的Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.制造)。当在大约25 (im厚度上进行对比时，液态金属表现出比每个传统浆状物(即，具有大约13mm^C/W的平均热 阻)更低的热阻(即，2mm2°C/W)。尽管在此已经描述了本发明的示意性实施方式，但是将理解到本 发明不限于这些精确的实施方式，并且在不偏离本发明的范围的情 况下，
权利要求
1.一种太阳能聚光器设备，包括至少一个太阳能转换器电池；散热器；以及所述太阳能转换器电池和所述散热器之间的液态金属，配置用于在所述设备的工作期间热耦合所述太阳能转换器电池和所述散热器。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述太阳能转换器电池包 括制造在锗衬底上的三结半导体太阳能转换器电池。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述太阳能转换器电池是 三结半导体太阳能转换器电池，包括所述衬底上的第一太阳能电池，所述第一太阳能电池包括锗； 所述第一太阳能电池上的第二太阳能电池，所述第二太阳能电池包括砷化镓；以及所述第二太阳能电池上的第三太阳能电池，所述第三太阳能电池包括磷化镓铟。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述散热器包括蒸汽室散 热器。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述散热器进一步包括附 接到其的翼组件。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中所述液态金属包括镓合金。
7. 根据权利要求1所述的设备，其中所述液态金属包括镓合金， 其配置具有在大约10.5 。C和15 。C之间的熔点。
8. 根据权利要求1所述的设备，其中所述液态金属包括镓与铟、 铋、锑、锡以及铅中的一个或者多个的合金。
9. 根据权利要求1所述的设备，其中所述液态金属具有小于或 者等于大约5 mm2°C/W的热阻。
10. 根据权利要求1所述的设备，进一步包括固定器，其配置用于使得将所述太阳能转换器电池夹持到所述 散热器；以及在所述固定器和所述散热器之间，并且环绕所述太阳能转换器 电池的垫片组件，其配置用于将所述液态金属保留在所述太阳能转 换器电池和所述散热器之间。
11. 根据权利要求IO所述的设备，其中所述垫片组件包括金属 密闭垫片和金属涂覆的塑料密闭垫片之一。
12. 根据权利要求10所述的设备，其中所述垫片组件包括电铸 金属密闭垫片。
13. 根据权利要求IO所述的设备，其中所述垫片组件包括润滑 剂密封。
14. 根据权利要求10所述的设备，进一步包括在所述固定器和 所述散热器之间、并且至少部分地环绕所述太阳能转换器电池的干 燥剂插入，其配置用于使得所述液态金属与湿气隔离。
15. 根据权利要求14所述的设备，其中所述干燥剂插入包括干 燥材料、硅胶、分子筛以及散布在聚合物母体中的千燥材料中的一个或 者多个。
16. 根据权利要求1所述的设备，其中与所述液态金属相接触的 所述太阳能转换器电池和所述散热器的一个或者多个表面包括其上 的粘附层，以及在所述粘附层上的润湿层。
17. 根据权利要求16所述的设备，其中所述粘附层包括钛、铬、 不锈钢、钽、鴒、钼、镍、钒中的一个或者多个。
18. 根据权利要求16所述的设备，其中所述润湿层包括金和铂 中的一个或者多个。
19. 根据权利要求1所述的设备，进一步包括附接到所述太阳能 转换器电池的内插垫片，其配置用于保留在所述内插垫片和所述散 热器之间的所述液态金属。
20. 根据权利要求19所述的设备，其中所述内插垫片包括金属并且焊接到所述太阳能转换器电池。
21. 根据权利要求19所述的设备，其中与所述液态金属相接触 的所述内插垫片的 一个或者多个表面包括其上的粘附层，以及在所 述粘附层上的润湿层。
22. 根据权利要求21所述的设备，其中所述粘附层包括钛、铬、 不锈钢、钽、鴒、钼、镍、钒中的一个或者多个。
23. 根据权利要求21所述的设备，其中所述润湿层包括金和铂中的一个或者多个。
24. —种制造太阳能聚光器设备的方法，所述方法包括以下步骤提供至少一个太阳能转换器电池； 提供散热器；以及在所述太阳能转换器电池和所述散热器之间放置液态金属，配 置用于在所述设备的工作期间热耦合所述太阳能转换器电池和所述 散热器。
全文摘要
提供了太阳能聚光器设备以及制造该设备的技术。一方面，提供了一种太阳能聚光器设备。太阳能聚光设备包括至少一个太阳能转换器电池；散热器；以及太阳能转换器电池和散热器之间的液态金属，配置用于在设备的操作期间热耦合太阳能转换器电池和散热器。太阳能转换器电池可以包括在锗(Ge)衬底上制造的三结半导体太阳能转换器电池。散热器可以包括蒸汽室散热器。液态金属可以包括镓(Ga)合金并且具有小于或者等于大约五平方毫米摄氏度每瓦特(mm<sup>2</sup>℃/W)的热阻。
文档编号H01L31/052GK101404300SQ20081021333
公开日2009年4月8日 申请日期2008年8月27日 优先权日2007年10月1日
发明者S·古哈, T·G·范基泽尔, Y·C·马丁 申请人:国际商业机器公司