浅谈平板太阳能集热器选择性吸收涂层的制备及发展前景

浅谈平板太阳能集热器选择性吸收涂层的制备及发展前景

作者：王蕊， 张万钢， 魏海波

作者单位：辽宁装备制造职业技术学院自控系,辽宁,沈阳,110161

刊名：

科技致富向导

英文刊名：KEJI ZHIFU XIANGDAO

年，卷(期)：2010，""(13)

被引用次数：0次

1.李锦堂20世纪太阳能科技发展的回顾与展望 1999

2.魏海波太阳能集热板镀膜设备和工艺 2006(4)

3.何梓年充分发挥平板太阳能热水器的技术优势 2006(10)

4.杨德山平板型太阳能集热器应用技术发展状况 2006(10)

1.期刊论文魏海波.龚肖南.孙清.张君薇.WEI Hai-bo.GONG Xiao-Nan.SUN-Qing.ZHANG Jun-wei真空磁控溅射法沉积平板集热器板芯选择性吸收涂层-真空2010,47(3)

主要介绍了采用真空磁控溅射技术在平板集热器板芯上沉积选择性吸收涂层,提高平板集热器的集热效率和使用的耐候性.该工艺可以实现集热板芯清洁环保连续真空镀膜工业化生产,对发展太阳能光热利用技术具有积极的推动作用.

2.会议论文唐轩.郑世民.谭锐溅射太阳选择性吸收涂层的生产自动化2003

本文对单圆柱靶磁控溅射系统的控制进行了研究,并在选择性吸收涂层大规模的生产中,采用现场总线技术,实现太阳选择性吸收涂层的生产自动化,保证质量,降低成本,提高大规模生产的效率.

3.学位论文陈达磁控溅射法制备TiNxOy光谱选择性吸收薄膜2004

该工作以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以N<,2>,O<,2>两种气体为反应气体,反应磁控溅射制备折射率渐变的TiNxOy多层陶瓷薄膜,使之具有较好的光谱选择性吸收特性和装饰效果,可应用于平板型太阳能热水器的吸热表面并直接作为光热转换建筑材料.通过大量的实验和分析,对影响工艺和薄膜质量的因素进行了归纳,获得了比较稳定的溅射条件和操作工艺,工艺重复性很好.通过透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),x射线光电子能谱(XPS)分析薄膜的微观结构,并对太阳辐射吸收率和发射率以及薄膜的光学常数进行了测试.实验初步优化的结果为吸收率

αs≈0.92,发射率ε≈0.03;样品表面颜色均匀,为具有装饰效果的蓝色薄膜.这对于平板型集热器和制造具有光热转换功能的太阳能建筑材料都具有积极的意义.

4.会议论文陈达.汪保卫.沈辉N<,2>、O<,2>对磁控溅射TiOyNx选择性吸收薄膜光学性质的影响2003

光谱选择性吸收薄膜的制备是太阳能集热器高效吸收太阳能的关键技术.本文就磁控溅射制备氮化钛膜中N<,2>、O<,2>流量变化对溅射过程及膜的性能的影响进行了讨论.

5.期刊论文陈文光.饶益花.李云程.Chen Wenguang.Rao Yihua.Li Yuncheng提高太阳能集热管磁控溅射镀膜沉积速率的研究-真空科学与技术学报2009,29(3)

工业上用磁控溅射技术为太阳能集热管制备Al-N/Al选择性吸收涂层,这种吸收涂层最外层为AlN介质减反层.在开环N2流量控制模式下,存在溅射制备AlN介质减反层沉积速率低的缺点.本文依据气相化学反应动力学理论,薄膜的沉积率正比于反应气体的浓度,提出了一种提高制备AlN陶瓷减反层沉积速率的方法.该方法将直流溅射靶电压反馈至模糊控制器,控制N2流量大小,让磁控溅射镀膜机稳定工作在拐点电压附近,实现反应溅射恒电压控制.并且采用单片机技术制作了样机,在SCS-700A型太阳能集热管镀膜机中使用,实验结果表明,镀膜沉积速率提高了4倍以上,整个系统工作稳定.

6.学位论文王建强渐变Ti/O/N太阳光谱选择性吸收薄膜的研究2006

太阳光谱选择性吸收薄膜是中高温太阳能集热器的核心部件，目前世界许多国家都在积极研究工艺简单、成本低廉、性能优良、稳定的中高温太阳光谱选择性吸收薄膜。本论文根据渐变金属陶瓷型太阳能光谱选择性吸收表面和磁控溅射技术的原理，在国内外研究发展的基础上，针对目前国内平板型太阳能集热器的现状和太阳能热水器建筑一体化的发展趋势，开展了磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收薄膜的研究。

本文以直流反应磁控溅射方法作为制备手段，选择Ti为靶材，以N<,2>、O<,2>为反应气体，制备折射率渐变的Ti/O/N多层光谱选择性吸收薄膜，使之具有较好的光谱选择吸收特性和装饰效果，可应用于平板型太阳能集热器的吸热表面，并直接作为光热转换建筑材料。通过对膜层结构、各层膜厚、工作电流、靶基距等工艺条件的调整，成功开发了Ti-TiO<,x>(3)/Cu、Ti-TiN<,x>-TiO<,x>/Cu、Ti-TiN<,x>-TiN<,x>O<,y>(2)/Cu三种膜系。三种膜系光谱选择吸收特性良好，均具有很高的应用价值。从吸收率、发射率、热稳定性、膜厚、沉积时间、成膜速率、颜色等方面综合比较了三种膜系，发现Ti-TiO<,x>(3)/Cu膜系性能最优。吸收率α=88.4l％，发射率ε=0.05，α/ε=17.68，热稳定性良好、膜厚12lnm、颜色为蓝紫色。

用俄歇能谱仪对Ti-TiO<,x>(3)/Cu膜系做了深度成分分析。发现薄膜各层界面清楚、膜和基体结合良好。借助扫描电镜观察了Ti-TiO<,x>(3)/Cu膜系的表面形貌和横断面。发现薄膜颗粒细小，在铜基板上分布均匀。

本文最后提出了要将这种光谱选择性吸收薄膜推向实用化，在实验室及产业化研究方面需进一步开展的工作。

7.期刊论文谢光明.李金许.高汉三.尹万里.XIE Guangming.LI Jinxu.GAO Hansan.YIN Wanli干涉型Al-N-O选择性吸收表面的研究-北京科技大学学报2000,22(1)

利用AlN-O 选择性吸收层之间产生的干涉效应,改善吸收表面的光学性能(吸收率和发射率).通过工艺实验确定了2种不同金属填充因子的双吸收层结构.与多层渐变吸收表面相比双吸收层结构吸收表面具有膜系结构简单、高温下性能稳定、发射率较低等优点.吸收表面的吸收率为 0.93-0.95,发射率(353 K)为0.04-0.06.

8.期刊论文祝力伟.赵慨.邱家稳.冯煜东.王艺.王志民.速小梅.ZHU Li-wei.ZHAO Kai.QIU Jia-wen.FENG Yu-dong