NL2010591C2 - Foto-voltaã¯sche inrichting. - Google Patents

Foto-voltaã¯sche inrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL2010591C2
NL2010591C2 NL2010591A NL2010591A NL2010591C2 NL 2010591 C2 NL2010591 C2 NL 2010591C2 NL 2010591 A NL2010591 A NL 2010591A NL 2010591 A NL2010591 A NL 2010591A NL 2010591 C2 NL2010591 C2 NL 2010591C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
photovoltaic device
cooling
cell body
channel
cooling body
Prior art date
Application number
NL2010591A
Other languages
English (en)
Inventor
Roy Bijl
Original Assignee
Suncycle B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suncycle B V filed Critical Suncycle B V
Priority to NL2010591A priority Critical patent/NL2010591C2/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2010591C2 publication Critical patent/NL2010591C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/60Arrangements for cooling, heating, ventilating or compensating for temperature fluctuations
    • H10F77/63Arrangements for cooling directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. heat sinks directly associated with the photovoltaic cells or integrated Peltier elements for active cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

Foto-voltaïsche inrichting
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een foto-voltaïsche inrichting, omvattende ten minste één foto-voltaïsch cellichaam dat aan een hoofdzijde van een dragerlichaam is aangebracht, welk dragerlichaam ter plaatse van het cellichaam is voorzien van een holte die zich over een volledige dikte van het dragerlichaam tot aan een rugzijde daarvan uitstrekt.
Een dergelijke inrichting is bijvoorbeeld bekend uit International octrooiaanvrage WO 91/18420, waarbij de foto-voltaïsche inrichting een zonnecel omvat. De bekende inrichting omvat een elektrisch isolerend maar thermisch goed geleidend dragerlichaam waarop één of meer cellichamen, i.e. de eigenlijke zonnecellen, zijn gemonteerd. Om het rendement per cellichaam te verbeteren is daarboven een lens voorzien die invallende zonnestraling op een actief oppervlak van het cellichaam concentreert. Bovendien is bij deze bekende inrichting onder het cellichaam een tweede cellichaam van een afwijkend halfgeleidermateriaal of halfgeleidersamenstelling aangebracht, dat een restant zonlicht dat nog niet door het eerste cellichaam werd ingevangen kan omzetten. Tussen beide aldus in tandem opererende cellichamen is daartoe in het dragerlichaam een doorgaande holte voorzien zodat dit restant zonlicht het tweede cellichaam ook daadwerkelijk kan bereiken.
Een belangrijk probleem bij een dergelijke inrichting blijkt in de praktijk de thermodynamische huishouding daarvan. Gewoonlijk omvat een dergelijke inrichting één of meer gedoteerde halfgeleiderlichamen, die verantwoordlijk zijn voor de omzetting van zonlicht in elektriciteit. De daarin voorziene doteringen en daarmee gerealiseerde pn-overgangen zijn slechts in beperkte mate bestand tegen hogere temperaturen. Bij verhoogde temperatuur vertonen verontreinigingsatomen namelijk meer en meer de neiging om weg te diffunderen, waardoor de efficiency van de cel tijdelijk of zelfs blijvend zal verslechteren. Daarnaast zijn verschillende soldeerverbindingen en ook andere onderdelen van de inrichting eveneens slechts in beperkte mate hittebestendig. Het is daarom van belang dat heliothermische energie waaraan de cel tijdens bedrijf wordt blootgesteld, op een adequate wijze kan worden weggeleid.
Met de bekende inrichting is dat slechts beperkt mogelijk. Het dragerlichaam van de bekende inrichting waarop het cellichaam is gemonteerd is een elektrische isolator, maar dient thermodynamisch juist een goede warmtegeleider te zijn. Dit zijn in de praktijk niet zelden tegenstrijdige eisen. Bovendien wordt een groot deel van het actieve oppervlak van een cellichaam van het tandem in de bekende inrichting ingenomen door de noodzakelijke holte in het dragerlichaam waardoor er slechts een beperkte warmte-uitwisseling tussen het cellichaam en het dragerlichaam mogelijk is.
Met de onderhavige uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien in een foto-voltaïsche inrichting met een verbeterde koeling van het cellichaam.
Om het beoogde doel te bereiken heeft een foto-voltaïsche inrichting van de in de aanhef beschreven soort volgens de onderhavige uitvinding als kenmerk dat aan de rugzijde van het dragerlichaam een koellichaam is voorzien dat althans met een deel in de holte steekt en dat het koellichaam in althans nagenoeg rechtstreeks warmte-uitwisselend contact het cellichaam verkeert. Aldus is er bij de inrichting volgens de uitvinding een althans nagenoeg direct warmte-uitwisselend contact aanwezig tussen het cellichaam en een koellichaam, waardoor in het cellichaam gegenereerde warmte vrijelijk weg kan vloeien en kan worden afgevoerd. De inrichting volgens de uitvinding biedt aldus een uitmuntende warmtedissipatie van het cellichaam naar het koellichaam, waardoor een temperatuur van het cellichaam beneden een voorgeschreven grens kan worden gehandhaafd. Een omzettingsrendement van het cellichaam blijft aldus boven een acceptabel niveau gehandhaafd.
In een bijzondere uitvoeringsvorm is de foto-voltaïsche inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het koellichaam is voorzien van een kanaal dat enerzijds opent aan een vrij oppervlak van het koellichaam en anderzijds zich uitstrekt tot aan een naar het cellichaam gewend hoofdoppervlak van het koellichaam, waarbij het koellichaam tussen het hoofdoppervlak en het cellichaam een capillaire spleet bewaart, en dat het kanaal en de spleet zijn gevuld met een warmtegeleidend hechtmiddel dat in vloeibare vorm werd aangebracht.
De dunne spleet tussen beide lichamen is aldus gevuld met een warmte geleidend hechtmiddel dat daarmee tevens zorgt voor de gewenste warmte overdracht daartussen. Het kanaal in het koellichaam biedt een toegangsweg aan het hechtmiddel om de spleet tussen het koellichaam en het cellichaam te bereiken. Door een capillaire werking in de spleet ontstaat een pompfunctie. Deze pompfunctie vervalt ogenblikkelijk zodra een volledige vulling van de capillaire spleet is bereikt. Ongeacht de specifieke vorm van het cellichaam, zal hierdoor nimmer overvulling plaatsvinden en dus ook geen ongewenste kortsluiting. De capillaire werking zuigt het hechtmiddel aldus actief in de spleet zodat deze volledig gevuld zal raken en een optimaal warmte-uitwisselend contact tussen het koellichaam en het cellichaam tot stand wordt gebracht. Deze natuurlijk capillaire werking bevordert daarbij tevens een volledige vulling van de ruimte tussen beide lichamen die vrij is van (lucht) insluitsels, ook wel aangeduid als ‘inclusies' of ‘voids'.
In een bijzondere uitvoeringsvorm heeft de inrichting volgens de uitvinding daarbij als kenmerk dat het koellichaam een afzonderlijke kern omvat die zich vanaf een rugzijde van het koellichaam tot aan het hoofdoppervlak uitstrekt en rondom het kanaal tot een aangrenzend deel van het koellichaam bewaart, in het bijzonder een capillair kanaal. Aldus kan het koellichaam in de holte van het dragerlichaam worden geplaatst in contact met het cellichaam. De het kanaal rondom de kern waarborgt een adequate stroomweg voor het toe te passen vloeibare hechtmiddel dat tussen de kern en het omringende deel van het koellichaam zijn weg naar de spleet met het cellichaam kan vinden.
Uit constructief oogpunt heeft een verdere bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm daarbij als kenmerk dat de kern een cilinderlichaam omvat dat althans nagenoeg passend in een boring in het koellichaam ligt en rondom een capillair kanaal tot de wand van de boring bewaart, waarbij het kanaal zich uitstrekt tussen een wand van de boring en een wand van het cilinderlichaam. De boring biedt een ruim toevoerkanaal met een beperkte stroming s weer stand voor het hechtmiddel, dat (naderhand) voor het merendeel met het cilinderlichaam is gevuld. Meer in het bijzonder is een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het cilinderlichaam nagenoeg passend in de boring ligt en rondom een capillaire spleet tot de wand van de boring bewaart. Aldus wordt de toevoer van het hechtmiddel via het kanaal van meet af aan geassisteerd door capillaire krachten en wordt het hechtmiddel met voordeel eerst toegevoerd nadat de kem werd aangebracht.
Het hechtmiddel zal in voomoemde uitvoeringsvormen via het kanaal in het koellichaam naar de tussenliggende spleet tussen het koellichaam en het cellichaam stromen. Om te verzekeren dat de spleet zich daarbij volledig vult, dient voldoende hechtmiddel te worden aangeboden. Daartoe heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het koellichaam aangrenzend aan het kanaal een verdieping omvat die aan de rugzijde van het koellichaam opent. Deze verdieping vormt als zodanig een reservoir dat volledig met het hechtmiddel kan worden gevuld en dat toereikend is voor een volledige vulling van zowel de spleet als het kanaal.
Een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting heeft daarbij volgens de uitvinding als kenmerk dat het koellichaam uit metaal is gevormd, in het bijzonder uit koper, en dat het hechtmiddel een gestold soldeermiddel omvat, in het bijzonder een gestolde tin-samenstelling. Het soldeermiddel wordt daarbij onder verhoogde temperatuur, dun vloeibaar via het kanaal naar de spleet tussen beide lichamen gevoerd, waarna het de tussenruimte tussen beide lichamen capillair wordt binnen gezogen om deze uiteindelijk volledig te vullen. Vervolgens stolt het soldeermiddel na in relatief korte tijd aan de omgeving te zijn afgekoeld en is zowel een stabiele fysieke hechting als een uitmuntend warmte-contact gewaarborgd.
Het cellichaam omvat gewoonlijk een metallisering die een stel elektrische polen verschaft waaraan een uitgangsstroom kan worden afgenomen. Gebruikelijk wordt deze metallisering door middel van separaat aan te brengen soldeerverbindingen gecontacteerd. Een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft in dat verband als kenmerk dat het dragerlichaam aan de hoofzijde daarvan van een eerste metallisatie is voorzien die elektrische geleidend met een metallisatie van het foto-voltaïsche cel lichaam is verbonden.
Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk dat het foto-voltaïsche cel lichaam aan de rugzijde van een tweede metallisatie is voorzien en dat de tweede metallisatie via het koel lichaam elektrisch geleidend contacteerbaar is. Aldus kan een separate soldeerverbinding naar het cellichaam worden uitgespaard en kan het koel lichaam als elektrische aansluiting worden aangewend. In het bijzonder kan daartoe een afzonderlijk kemlichaam buiten het overige deel koel lichaam uitsteken om een elektrische verbinding op grotere afstand te realiseren.
Een bijkomend voordeel van een contactering aan de rugzijde via het koel lichaam is dat aldus één van beide polen van het cellichaam aan een onderzijde van het dragerlichaam wordt gerealiseerd, wat belangrijke voordelen oplevert bij een verdere afmontage van de inrichting. Aldus kan het dragerlichaam ten behoeve van de ene pool van een metallisering worden voorzien die zich althans nagenoeg over de volledige hoofdzijde daarvan uitstrekt, terwijl een rugzijde althans nagenoeg volledig beschikbaar is voor een metallisering ten behoeve van de andere pool. Een interne elektrische weerstand en daarmee samenhangende parasitaire warmte-ontwikkeling in de inrichting worden aldus beperkt.
Het koellichaam kan passief worden uitgevoerd, waarbij het louter aan zijn omgeving(slucht) zijn warmte zal afstaan. Daarbij kan desgewenst een geforceerde luchtstroom over het koellichaam worden geleid met daartoe voorziene luchtverplaatsingsmiddelen. Ter bevordering van een warmte-uitwisseling met de omgevingslucht worden in dat geval bij voorkeur koelribben of anderszins oppervlakte vergrotende profielen aan het buitenoppervlak van het koellichaam toegepast. Een nadeel daarvan is evenwel dat de totale inrichting daardoor minder compact wordt en minder compact kan worden ingebouwd. Om dit te vermijden kan ook een actieve koeling worden toegepast. Met het oog daarop heeft een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van ed inrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat het koellichaam ten minste één kanaal omvat dat in staat en ingericht is om, tijdens bedrijf een stroom van een koelmedium te ontvangen.
Op zichzelf lenen vele materialen zich voor het dragerlichaam, doch bijzonder goede ervaring worden opgedaan met een bijzondere uitvoeringsvorm van de inrichting die is gekenmerkt doordat het dragerlichaam een elektrisch isolerend materiaal omvat, in het bijzonder een keramische materiaal, zoals in het bijzonder aluminiumoxide, of een kunststof materiaal, zoals in het bijzonder polyepoxide (epoxy).
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont: figuur 1 een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvoorbeeld van een foto-voltaïsche inrichting volgens de uitvinding; figuur 2 een onderaanzicht van de inrichting van figuur 1; figuur 3 een bovenaanzicht van de inrichting van figuur 1; figuur 4A-D de inrichting van figuur 1 in opeenvolgende stadia van vervaardiging.
De figuren zijn overigens zuiver schematisch en niet op schaal getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.
De in figuur 1 getoonde inrichting omvat een elektrische isolerende dragerlichaam 10 dat voldoende warmte-bestendig is. Hiertoe is in dit voorbeeld uitgegaan van een substraat van een geschikte kunststof, zoals in dit geval een substraat van polyepoxide, ook wel kortweg aangeduid als epoxy. In plaats van een kunststof kan ook een andere geschikte isolator worden toegepast, zoals een keramisch materiaal zoals siliciumoxide, mica, siliciumnitride of aluminiumoxide. In het dragerlichaam 10 is een holte 15 voorzien die zich overeen volle dikte van het substraat uitstrekt, dat wil zeggen van een hoofdzijde 11 tot een rugzijde 12 daarvan.
Over de holte 15 ligt een foto-voltaïsch cellichaam 20, ook wel aangeduid als zonnecel. Het cellichaam 20 is in staat invallend omgevingslicht van een geschikte golflengte om te zetten in elektriciteit. De eigenlijke omzetting vindt daarbij plaats aan een pn-overgang van een afwisselend gedoteerd halfgeleiderlichaam, in het bijzonder van silicium, gallium-arsenide (GaAs) of een ander ΠΙ-V materiaal. De opbouw, samenstelling en werking daarvan wordt binnen het kader van de onderhavige aanvrage verder voor een gemiddelde vakman genoegzaam bekend verondersteld.
De uitgangsstroom kan van het cellichaam 20 worden afgenomen aan een daartoe daarop voorziene metallisering. De metallisering kan uit uiteenlopende elektrisch geleidende materialen, zoals diverse metalen, geleidende kunststoffen en andere (halfgeleiders, worden gevormd en omvat in dit voorbeeld een in patroon gebrachte metaallaag 26, bijvoorbeeld van goud of aluminium, aan een bovenzijde van het cellichaam 20 ten behoeve van een eerste elektrische poolaansluiting. Deze aansluiting 26 is door middel van een aantal soldeerverbindingen 40 verbonden met een overeenkomstige metallisering en aansluiting 16 op het dragerlichaam 10.
De metallisering van het cellichaam 20 omvat daarnaast een tweede metaallaag 27, van eenzelfde of, desgewenst, ander metaal, aan een onderzijde van het substraat 20. Deze tweede metaallaag 27 vormt een tweede, tegengestelde elektrische poolaansluiting van het cellichaam 20. De tweede metaallaag 27 is vol-vlaks, dat wil zeggen over het gehele oppervlak, aangebracht, maar kan desgewenst ook in patroon zijn voorzien.
Ten behoeve van een adequate koeling tijdens bedrijf, omvat de inrichting een koellichaam 30 dat thermisch in uitmuntend warmte-uitwisselend contact met het cellichaam verkeert. Het koellichaam omvat in dit voorbeeld een blok van massief koper of ander geschikt metaal waarin één of meer kanalen 70 zijn voorzien waardoorheen een koelvloeistof kan worden geleid. Hiertoe is het koellichaam voorzien van aansluitingen 71,72 die naar buiten treden om in een gesloten koelcircuit te worden opgenomen. Het koellichaam 30 vult de holte 15 in het dragerlichaam 10 nagenoeg volledig op, maar bewaart een capillaire spleet 50 tot het cellichaam 10, zie ook de doorsnede van figuur 4B.
Het koellichaam 30 is zowel thermisch als elektrisch rechtstreeks verbonden met het cellichaam 10 doordat de spleet 50 volledig en in hoofdzaak vrij van insluitsels, is gevuld met een gestold soldeermiddel 55, in dit voorbeeld een tin-samenstelling, die daarin bij verhoogde temperatuur in vloeibare vorm werd geïntroduceerd. In plaats daarvan kan overigens ook een thermisch en elektrisch geleidende vloeibare lijm worden toegepast die bijvoorbeeld bij verhoogde temperatuur kan worden uitgehard.
Het soldeermiddel of ander vloeibaar hechtmiddel kan worden geïntroduceerd via een daartoe in het koellichaam 30 voorziene boring 35. In de boring 35 is een afzonderlijke kern opgenomen, in dit voorbeeld in de vorm van een massief cilinderlichaam 60 van koper of een ander geschikt materiaal dat een capillaire spleet bewaart 52 tot een wand van de boring 35. De capillaire werking van de spleet 50 tot het cellichaam 10 en die 52 tot de wand van de boring 35 bevordert een volledige, capillair geassisteerde vulling van de ruimte tussen het koellichaam 30 en het cellichaam 10. Het soldeermiddel of ander vloeibaar hechtmiddel wordt namelijk als het ware naar binnen gezogen.
Het hechtmiddel is daarbij vanuit een lokale verdieping 33 rondom de kern 60 via het kanaal 52 naar de spleet 50 gevloeid. De verdieping 33 biedt op deze wijze een reservoir met een voldoende inhoud om zowel het kanaal 52 als de spleet 50 volledig te vullen. Eventueel kan daarbij een geringe overdruk worden toegepast om het proces te bespoedigen. Niet alleen wordt door de volledige vulling van de spleten 50,52 een uitmuntend warmte-uitwisselend contact tussen het cellichaam 10 en het koellichaam 30 bereikt; ook wordt aldus door het koperen koellichaam 30, en in het bijzonder de kern 60, een laag-ohmige elektrische verbinding gelegd naar de tweede metallisatie 27 van het cellichaam 20.
In figuur 4A-4D is in opeenvolgende stappen een assemblage van de inrichting van figuur 1 ter illustratie weergegeven. Het cellichaam 20 wordt met een rugzijde naar boven op een ondergrond gelegd en het dragerlichaam 10 daarboven gepositioneerd met de holte 15 uitgelijnd ten opzichte van het cellichaam 20. Hiertoe kan met voordeel gebruik worden gemaakt van een geschikte mal 100, zoals getoond in figuur 4A, dan wel een ander uitlijnhulpmiddel.
Vervolgens wordt het koellichaam 30 in de holte 15 geplaatst, zie figuur 4B, waarbij een nauwe spleet 50 tussen het koellichaam 30 en het cellichaam 20 wordt opgelegd. Het koellichaam 30 contacteert reeds fysiek de metallisering 27 aan de rugzijde van het cellichaam 20.
Het koellichaam 30 omvat centraal een boring 35 die naar de spleet 50 tussen het koellichaam 30 en het cellichaam 10 voert. De boring 35 wordt grotendeels gevuld met een cilinderlichaam 60 van koper of een ander geschikt materiaal dat daarbij een nauwe spleet 52 ten opzichte van een wand van de boring 35 vrijlaat, zie figuur 4C. Rondom dit afzonderlijke kemlichaam 60 omvat het koellichaam 30 een verdieping 33 die naar een rugzijde daarvan opent.
Deze verdieping 33 wordt met een geschikt soldeermiddel 55 bij verhoogde temperatuur gevuld en via het kanaal 52 in overmaat toegevoerd aan de spleet 50 tussen het koellichaam 30 en het cellichaam 20 zodat deze zich volledig vult. Het soldeermiddel wordt daarbij capillair als het ware opgezogen. Na aan de omgeving te zijn afgekoeld stolt het soldeermiddel 55 en is het geheel hecht met elkaar verbonden, waarbij zowel thermisch als elektrische een vrijwel weerstandsloos contact tussen het cellichaam en het koellichaam is gelegd, zie figuur 4D.
Tot slot worden soldeerverbindingen 40 gelegd tussen de metallisering 16 aan de vrije zijde van het cellichaam 10 en de overeenkomstige metallisering 26 op het dragerlichaam 20. Het aldus verkregen samen stel is in figuur 1 weergegeven.
Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkel voorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt.
Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk. Zo is in het voorgaande uitgegaan van een zonnecel als foto-voltaïsche inrichting, maar leent de uitvinding zich ook voor andersoortige foto-voltaïsche omzetters, zoals met name elektro-optische omzetters zoals (vermogens) LED’s en lasers, waarvoor een goede warmtehuishouding eveneens van groot belang is.

Claims (12)

1. Foto-voltaïsche inrichting omvattende ten minste één foto-voltaïsch cellichaam dat aan een hoofdzijde van een dragerlichaam is aangebracht, welk dragerlichaam ter plaatse van het cellichaam is voorzien van een holte die zich over een volledige dikte van het dragerlichaam tot aan een rugzijde daarvan uitstrekt met het kenmerk dat aan de rugzijde van het dragerlichaam een koellichaam is voorzien dat althans met een deel in de holte steekt en dat het koellichaam in althans nagenoeg rechtstreeks warmte-uitwisselend contact het cellichaam verkeert.
2. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het koellichaam is voorzien van een kanaal dat enerzijds opent aan een vrij oppervlak van het koellichaam en anderzijds zich uitstrekt tot aan een naar het cellichaam gewend hoofdoppervlak van het koellichaam, waarbij het koellichaam tussen het hoofdoppervlak en het cellichaam een capillaire spleet bewaart, en dat het kanaal en de spleet zijn gevuld met een warmtegeleidend hechtmiddel dat in vloeibare vorm werd aangebracht.
3. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk dat het koellichaam een afzonderlijke kern omvat die zich vanaf een rugzijde van het koellichaam tot aan het hoofdoppervlak uitstrekt en rondom het kanaal tot een aangrenzend deel van het koellichaam bewaart, in het bijzonder een capillair kanaal.
4. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk dat de kem een cilinderlichaam omvat dat in een boring in het koellichaam steekt, waarbij het kanaal zich uitstrekt tussen een wand van de boring en een wand van het cilinderlichaam.
5. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 5 met het kenmerk dat het cilinderlichaam nagenoeg passend in de boring ligt en rondom een capillaire spleet tot de wand van de boring bewaart.
6. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 3, 4 of 5 met het kenmerkt dat het koellichaam aangrenzend aan het kanaal een verdieping omvat die aan de rugzijde van het koellichaam opent.
7. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 2, 3, 4 of 5 met het kenmerk dat het koellichaam uit metaal is gevormd, in het bijzonder uit koper, en dat het hechtmiddel een gestold soldeermiddel omvat, in het bijzonder een gestolde tin-samenstelling.
8. Foto-voltaïsche inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het foto-voltaïsche cellichaam aan een rugzijde daarvan is voorzien van een elektrisch geleidende metallisatie en dat het koellichaam elektrisch en thermisch geleidend met de metallisatie is verbonden.
9. Foto-voltaïsche inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het dragerlichaam aan de hoofzijde daarvan van een eerste metallisatie is voorzien die elektrische geleidend met een metallisatie van het foto-voltaïsche cellichaam is verbonden.
10. Foto-voltaïsche inrichting volgens conclusie 9 met het kenmerk dat het foto-voltaïsche cellichaam aan de rugzijde van een tweede metallisatie is voorzien en dat de tweede metallisatie via het koellichaam elektrisch geleidend contacteerbaar is.
11. Foto-voltaïsche inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het koellichaam ten minste één kanaal omvat dat in staat en ingericht is om, tijdens bedrijf een stroom van een koelmedium te ontvangen.
12. Foto-voltaïsche inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het dragerlichaam een elektrisch isolerend materiaal omvat, in het bijzonder een keramische materiaal, zoals in het bijzonder aluminiumoxide, of een kunststof materiaal, zoals in het bijzonder polyepoxide (epoxy).
NL2010591A 2013-04-09 2013-04-09 Foto-voltaã¯sche inrichting. NL2010591C2 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2010591A NL2010591C2 (nl) 2013-04-09 2013-04-09 Foto-voltaã¯sche inrichting.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2010591A NL2010591C2 (nl) 2013-04-09 2013-04-09 Foto-voltaã¯sche inrichting.
NL2010591 2013-04-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2010591C2 true NL2010591C2 (nl) 2014-10-13

Family

ID=48747674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2010591A NL2010591C2 (nl) 2013-04-09 2013-04-09 Foto-voltaã¯sche inrichting.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2010591C2 (nl)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830678A (en) * 1987-06-01 1989-05-16 Todorof William J Liquid-cooled sealed enclosure for concentrator solar cell and secondary lens
US20070215198A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 United Technologies Corporation Solar cell system with thermal management
EP2139046A1 (de) * 2007-04-16 2009-12-30 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Technoexan" Fotovoltaisches modul
WO2010137687A1 (ja) * 2009-05-28 2010-12-02 京セラ株式会社 光電変換装置用部品、光電変換装置および光電変換モジュール
EP2278631A1 (de) * 2009-07-20 2011-01-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzellenbaugruppe sowie Solarzellenanordnung
US20110073159A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Yu-Nung Shen Heat Dissipating Device and Module Using Same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830678A (en) * 1987-06-01 1989-05-16 Todorof William J Liquid-cooled sealed enclosure for concentrator solar cell and secondary lens
US20070215198A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 United Technologies Corporation Solar cell system with thermal management
EP2139046A1 (de) * 2007-04-16 2009-12-30 Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Technoexan" Fotovoltaisches modul
WO2010137687A1 (ja) * 2009-05-28 2010-12-02 京セラ株式会社 光電変換装置用部品、光電変換装置および光電変換モジュール
EP2278631A1 (de) * 2009-07-20 2011-01-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzellenbaugruppe sowie Solarzellenanordnung
US20110073159A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Yu-Nung Shen Heat Dissipating Device and Module Using Same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2676495C (en) Mechanical barrier element for improved thermal reliability of electronic components
US8609978B2 (en) Leadframe based photo voltaic electronic assembly
US8704085B2 (en) Solar module serially connected in the front
US6784027B2 (en) Light-emitting semiconductor component
US20140367844A1 (en) Underfill-accommodating heat spreaders and related semiconductor device assemblies and methods
US9961798B2 (en) Package and a method of manufacturing the same
CN101057114A (zh) 光电子装置的瞬时热电冷却
EP2960937A2 (fr) Circuit integre comportant un dissipateur de chaleur
JP2006080526A (ja) 薄膜熱電素子モジュール
EP2577729B1 (fr) Puce electronique avec canaux aptes a recevoir l'ecoulement d'un fluide caloporteur, composants electroniques et bras de commutation incorporant cette puce
CN107534040A (zh) 光电子器件装置和用于制造大量光电子器件装置的方法
US6900476B2 (en) Light-emitting semiconductor component
NL2010591C2 (nl) Foto-voltaã¯sche inrichting.
US20230305245A1 (en) Techniques for optical sub-assembly and packaging
NL2010592C2 (nl) Halfgeleiderinrichting.
KR100973722B1 (ko) 방열기를 가지는 전자 모듈 어셈블리
US7943430B2 (en) Semiconductor device with heat sink and method for manufacturing the same
CN109787084B (zh) 一种高效散热的半导体激光器阵列封装结构及制作方法
CN113437637A (zh) 激光器及其制备方法
CN106653712A (zh) 单管igbt的散热结构及加工工艺
JP5441576B2 (ja) 光電変換装置、並びに光電変換モジュール
TW201117428A (en) Method of manufacturing light emitting diode packaging
CN108521833A (zh) 光电子器件、光电子模块和用于制造光电子器件的方法
KR20180002419A (ko) 파워 모듈 및 그 제조 방법
FR3112241A1 (fr) Dispositif de refroidissement mis en œuvre dans une application d’électronique de puissance

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20160501