Al-AlN选择性吸收涂层性能分析及光学模拟

研究了双层Al-AlN吸收层加减反射层结构膜系,并对这种结构膜系涂层性能进行分析和模拟,在模拟得到单层Al-AlN层的膜厚和填充因子基础上,工艺优化制备得到的Al-AlN选择性吸收涂层吸收率达到0.942,100℃发射率为0.044,聚光比为1条件下,光热转换效率为0.89。     

Al-AlN太阳能选择性吸收涂层的中频溅射工艺研究

探讨了AlN膜和渐变Al-AlN选择性吸收涂层的中频溅射技术,结果表明:增大铝靶电流或减小氩气流量有助于改善AlN反应溅射的工艺稳定性;随着氮气流量的增加,AlN膜的N/Al原子比增大,减小氩气流量或增大铝靶电流对制备满足理想化学计量比的AlN膜有利;AlN膜的致密性随氮气流量和铝靶电流的增大而改善,但氩气流量对AlN致密性没有明显影响;制备的渐变Al-AlN选择性吸收涂层可见光反射率低于6％.光谱选择性较好.     

基于Matlab和正交实验法研究W-Al_2O_3系太阳能吸收膜光学性能变化规律

基于Matlab软件编程,以耐高温双干涉型W-Al_2O_3系太阳能吸收膜为例,采用正交实验方法,模拟研究W-Al_2O_3系高温太阳能吸收膜结构变化对其光学性能的影响规律,找出影响涂层光学性能的关键因素,经过膜系结构优化,获得吸收比达0.929、550℃发射比仅为0.075的涂层组合。     

高温太阳光谱选择性吸收涂层计算机模拟

在近几年国际高温涂层研究的基础上,根据理论研究和实验结果从几方面因素(如材料、膜层结构、陶瓷中金属组分等)分析了其对高温吸收涂层效率的影响.在Mo-Al2O3双吸收层涂层的基础上,利用计算机计算了金属体积分数配比和膜层厚度变化下整个涂层的吸收比和发射比,计算结果表明,膜厚和吸收层中Mo的体积分数对涂层的吸收比和发射比影响效果差异较大,选择合适的控制因子不仅可以提高涂层的吸收比(a=0.92-0.95),而且还能有效控制涂层的发射比(ε≤0.05).     

干涉型太阳选择性吸收涂层的光学性能设计

利用等效媒质理论对铝复合单层膜的光学性能进行了计算并以此为基础优化设计了具有干涉效应的铝复合选择性吸收涂层，该吸收层为两层时膜系谱曲线具有明显的干涉效应，与多层吸收层膜系相比其发射率低，吸收率二者相同，随温度的升高，发射率的变化前者较后者缓慢，实际制备了金属填充因子ｆａｌ为０．３８，０．２４的铝复合膜为吸收层，ＡｌＮ，Ａｌ２Ｏ３为减反射膜构成的膜系，其光谱线曲线与优化的理论曲线吻合较好。     

阳极氧化电解着色铝选择性吸收涂层的光学性能研究

本文报道了阳极氧化电解着色铝选择性吸收涂层的光学性能,其太阳吸收率α_s和热发射率ε_n分别为0.94(AM2)和0.10。给出了Ni粒子在多孔性Al_2O_2膜中浓度成梯度变化的结构模型。应用Bruggeman有效介质理论和多层膜系矩阵方法对涂层的光谱反射率进行了计算,讨论了表面形貌对涂层光学性能的影响。     

太阳光谱选择性吸收涂层耐盐雾性能的研讨

研究了不同制备方法得到的太阳吸收涂层的耐盐雾能力,主要通过严格的大量耐盐雾试验结果,客观地评价涂层的耐盐雾性能与涂层的膜系、制备工艺关系,对涂层耐盐雾试验的探讨。     

太阳光谱选择性吸收涂层制备工艺探讨

探讨粘结层、吸收层、减反射层的制备工艺及基底粗糙度状态对太阳选择性吸收涂层性能的影响。采用磁控溅射法,以SS/AlN涂层为例,制备太阳光谱选择性吸收涂层,并测试性能。结果表明：合适的制备工艺可以提高膜层的结合力和涂层的整体性能,胶带粘贴无脱落,吸收比96%,500℃发射比10.5%,并证实基底的粗糙度对涂层的发射率基本无影响。     

光谱选择性吸收涂层中的衬底金属

采用平面磁控溅射技术在玻璃上制备的金属铝膜,随氩气压强的升高及膜层的加厚而铝膜表面变得粗糙、反射率下降。以渐变不锈钢-碳为吸收层,分别以铝膜、不锈钢膜及玻璃为衬底构成的选择性吸收涂层,太阳吸收率可达95％(AM2),热发射率则分别为0.05、0.18及0.63。光谱选择性吸收涂层的热发射率主要取决于衬底材料的红外反射率。     

铝-氮化铝/铝太阳选择性吸收膜的计算机优化设计

制定了详细的铝-氮化铝／铝太阳选择性吸收膜优化设计流程，并依此对各种不同组成因子的膜进行了组合；对组合后的膜系进行了计算机优化，计算出了各个膜系的反射率和吸收率，同时得到了优化后各膜层的厚度。通过比较分析，得到了吸收率高达0．92的膜系，并给出了具有实际应用意义的膜层厚度。     

中高温太阳能选择性吸收涂层

从太阳能选择性吸收薄膜的原理出发,对膜系结构、材料选择、表面形貌等方面进行了论述,提出了制约当前太阳能选择吸收涂层发展的因素,并对今后的发展进行了展望。     

纯钛TA2表面阳极氧化法制备太阳能吸收涂层

以TA2为基体,利用阳极氧化法在硫酸溶液中制备太阳能吸收涂层,研究反应电压和反应时间对膜层组成结构及性能的影响。结果表明,阳极氧化膜层晶相组成主要为锐钛矿型TiO_2,当氧化电压为140 V,氧化时间为10 min时,膜层性能最佳,此时膜层吸收率α为0.759,发射率ε为0.19。膜层的微孔数量及孔径随电压的增长而逐渐增加,而随时间的延长而逐渐减小。膜层的太阳吸收率和发射率均随氧化电压的增长而增加,而在随时间延长上没有明显变化。     

Ag-Al2O3太阳能选择性吸收涂层的研制

用Ag-Al2O3金属陶瓷作为吸收层材料,采用磁控溅射镀膜方法,制备出选择吸收性能优异的太阳能选择性吸收涂层.制备不同填充因子的单层Ag-Al2O3复合膜.光谱测试结果表明:薄膜具有表面等离子体共振(SPR)特征吸收峰,对太阳光谱的吸收能力在一定范围内随填充因子的增大而增强.通过不同的膜系制备参数,分析高掺杂层厚度及填充因子对涂层光谱特性的影响.结果表明,厚度的增加使反射光谱第一干涉极小点红移,填充因子的增大会削弱干涉效应,使干涉峰或干涉谷变平坦甚至消失.     

M-AlN太阳选择性吸收涂层的研制

为提高在高温条件下选择性吸收涂层的性能,采用金属粒子注入介质基体中形成的金属陶瓷作吸收材料,制成金属陶瓷复合薄膜,它具有优良的光学性能和热稳定性。根据对金属陶瓷膜系的光学性能进行理论计算的结果,采用磁控多靶反应共溅射的方法对膜系进行反演寻优工艺实验。     

以sol—gel技术制备太阳能减反射涂层

着重介绍了sol-gel(熔胶-凝胶)技术大面积、工业化制备高硬度、耐摩擦太阳能减反射涂层的意义、原理和方法,并从其作为商品工业化的角度,介绍了SiO2单层膜系和TiO2-SiO2双层膜系太阳能减反射涂层生产工艺、设备及环境要求等,给出了部分商业化减反射涂层的性能特征等技术参数.     

Cr-N-O型选择性吸收涂层制备及热稳定性研究

采用反应磁控溅射方法制备SiO_x/Cr-N-O/Al选择性吸收涂层,该涂层太阳吸收比为95.9%、发射比3.8%、吸收发射比25.2。结合光学显微镜微观形貌分析、X射线衍射结构分析(XRD)、X射线光电子能谱成分分析(XPS)探讨涂层在250和400℃大气环境下热稳定性机理:250℃大气热处理后,涂层保持较高光谱选择性,表面形貌与物相结构未出现明显变化,SiO_x层氧化程度增大导致太阳吸收比升高,金属Cr和金属Al相互扩散导致发射比升高;400℃大气热处理后,涂层光谱选择性降低,表面出现微米级孔洞,XRD及XPS结果表明Cr-N-O吸收层被氧化,导致太阳吸收比降低,金属Cr和金属Al相互扩散导致发射比明显升高。     

陶瓷表面太阳选择性吸收涂层的研究

以普通陶瓷毛胚为基底,采用钒钛磁铁矿渣制备黑釉吸收层,并采用红外灯辅助喷雾热解法制备锑掺杂氧化锡薄膜作为红外反射层,构建结构简单的陶瓷表面太阳选择性吸收涂层,并对涂层微结构和性能进行表征,结果表明:掺锑氧化锡薄膜结晶完全,厚度均一;涂层太阳吸收比可达0.93,法向发射比低于0.25;经500 h的老化性试验后,涂层的太阳吸收比和法向发射比变化小于10%。     

太阳选择性吸收涂层认识纲要（上）

介绍了太阳选择性吸收涂层的理论、实践与产业化;在太阳光谱波长0．3～2．5μm范围内吸收涂层有1个极小值、2个极小值和3个极小值3种反射曲线,概述了其理论计算与实际的涂层膜系;叙述了吸收涂层的耐久性试验,尤其是盐雾试验,提出实施国标OB／T26974—2011《平板型太阳能集热器吸热体技术要求》两种可能的方法。当今我国决心治理雾霾,企业责任与经济效益一致,对湿法与干法制备吸收涂层,用发展眼光看,要放弃并不要引进对环境不友好的工艺方法。     

双层黑铬选择性吸收涂层可见光谱光学常数的测定

本文讨论了可见光谱范围内双层黑铬选择性吸收涂层(Al+黑铬+Cr_2O_3)中的金属衬底膜、强吸收膜及减反射膜的光学常数谱n(λ)、κ(λ)及整个涂层的反射率谱R(λ)的测定与数据处理过程。 用椭圆偏振光谱仪测定金属膜(Al)、强吸收膜(黑铬)的样品椭圆参数谱△(λ)、ψ(λ);用“分层测试陪片测厚方案”测定各膜层的光学常数谱n_t(λ)、κ_t(λ),用双入射角法测定膜层厚度d。采用统计试验法进行数据处理,获得它们的n(λ)、κ(λ)谱值,最后计算出整个涂层的反射率谱值R(λ)。其值与用分光光度计实测的R(λ)值吻合。     

2013年12月7日太阳能热利用年会报告 太阳选择性吸收涂层认识纲要(上)

介绍了太阳选择性吸收涂层的理论、实践与产业化;在太阳光谱波长0.3~2.5μm范围内吸收涂层有1个极小值、2个极小值和3个极小值3种反射曲线,概述了其理论计算与实际的涂层膜系;叙述了吸收涂层的耐久性试验,尤其是盐雾试验,提出实施国标GB/T 26974-2011《平板型太阳能集热器吸热体技术要求》两种可能的方法。当今我国决心治理雾霾,企业责任与经济效益一致,对湿法与干法制备吸收涂层,用发展眼光看,要放弃并不要引进对环境不友好的工艺方法。