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。     

墨绿色太阳能选择性吸收涂层

报道了一种墨绿色太阳能选择性吸收涂层，其太阳吸收率α＝０．９４－０．９６，红外发射率ε＝０．３７￣０．３９。研究了吸光剂酞菁绿与Ｆｅ３ＣｕＯ５的光性互补效应及其配比对涂层光学性能和色相的影响。     

中高温太阳选择性吸收表面

８０年代以来,太阳选择性吸收表面的研究与应用有了很大发展,选择性吸收表面在太阳房、热水器上已广泛应用。然而,目前太阳能热利用一般局限在低温（＜１００℃),随着能源短缺和环境污染问题的日益加剧,太阳能的应用领域必将向中高温应用发展,而研制开发中高温太阳选择性吸收表面将成为关键。１材料根据太阳选择性吸收原理,选择性吸收材料大致可分为以下几种类型:具有本征特性的选择性吸收材料,多层膜,不均匀粒子膜,表面微孔穴。目前,作为中高温选择性吸收表面研究最多的金属陶瓷薄膜即属于不均匀粒子膜,本文主要对其进行一些介绍。所谓粒子…     

太阳光谱选择性吸收表面光学性能计算

发展了多层结构吸收表面的反射率优化设计计算方法，ＳｉＯ２／Ｍｏ－Ｎ－Ｏ／Ｍｏ选择性吸收表面的计算结果与实测结果基本一致，其太阳吸收率和发射率分别为０．９４、０．１９和０．９２、０．２１（６００℃，真空中９０ｍｉｎ退火）。     

SiCrOxNy选择性吸收涂层制备及性能研究

采用直流及中频反应溅射在铜基底上沉积SiCrO_xN_y光谱选择性吸收涂层。对该涂层的光学性能进行表征,其吸收比为0.938,80℃发射比为0.07。经300℃,200 h热处理后,吸收比无明显变化,发射比小幅升高;俄歇电子能谱(AES)分析显示,界面处元素扩散和Cu基底氧化是涂层光学性能下降的主要原因。在35℃下进行5%盐雾腐蚀试验,腐蚀初期涂层发射比迅速升高,腐蚀36 h后吸收比衰减加速,涂层表面开始出现剥落现象;致密的SiO2减反射层对增强涂层耐盐雾腐蚀性能有明显效果。     

直流磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收TiN薄膜

以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以氩气作为工作气体、氮气为反应气体,在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现:在其它工艺参数保持不变的情况下,溅射气压在0.35～1.50Pa范围内,都能制备出(200)择优取向的立方相TiN。而当溅射气压为0.35Pa时沉积的薄膜致密、均匀,色泽金黄,膜厚为132nm,结晶性最好,电阻率最低为33.8μΩ·cm(接近块体氮化钛电阻率)。在可见-近红外光区(波长400～1000nm)的平均吸收率α=0.83,最高红外反射率R=0.90。通过对膜层结构、膜厚、吸收率及反射率的分析,制备的TiN薄膜光谱选择性吸收特性良好,具有很高的应用价值。可用于太阳集热器的吸热表面,并可直接作为光热转换建筑材料。     

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。     

太阳选择性吸收薄膜中干涉条件的近似计算

从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论,以介电膜,吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表,对该膜系在可见－近代外光波段表成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸收薄膜的光谱选择性吸附特性,并对膜系的设计有积极的指导意义。     

新型太阳光谱选择性吸收涂层的热稳定性

利用铝合金靶 (LY13) 在氩气和空气气氛中进行直流反应溅射 ,可以得到渐变型或干涉型太阳光谱选择性吸收涂层。当氩气与空气之比大于 0 14～ 0 16时得到由AlxOy 和AlNx 组成的纯介质膜 (AlxOy AlNx)其折射率 (n)和消光系数 (k)分别为 1 6 5～ 1 88和 0 0 0 2～ 0 .0 0 5。将AlxOy AlNx 膜和纯AlN膜作为减反射膜分别沉积在具有相同吸收层的样品上 ,在真空压强 4 5× 10 3 Pa,4 0 0℃下烘烤 30min ,AlxOy AlNx 比AlN更稳定。在高硼硅玻璃和抛光不锈钢上 ,沉积了厚度约为 2 5 0nm的吸收涂层 (AlxOy AlNx Al)和 6 0nm厚的减反射层 (AlxOy AlNx)构成太阳光谱选择性表面。真空中 4 0 0℃、5 0 0℃、6 0 0℃ ,烘烤 30min后 ,其α/ε反而由 11 4升高至 14 4 6 ;5 5 0℃烘烤4 0h与 4 5 0℃烘烤 10h相比仅仅发射率稍微有点升高 ,其吸收比不变。试样在空气中 35 0℃烘烤 10h与真空中4 5 0℃烘烤 10h的结果相当接近 ,它们的α/ε分别是 13 0和 13 2 9。     

太阳选择性吸收涂层认识纲要（下）

4）新工艺方法：有郭射宇博士（江苏吴江科技创业园）提出的气流溅射法、德国安铝使用的热熔胶法等,相关图谱如图6所示。由图6可知,     

空心镍球在太阳能吸热涂层上的研究应用

将超细空心镍粉与丙烯酸树脂混合制成涂料,采用浸沾法制备太阳能选择性吸收涂层并测试涂层的光学性能.测试结果表明,涂层有很高的吸收率(0.98),可能由于丙烯酸树脂或者涂层过厚的原因,涂层有比较高的发射率.涂层的吸收率会随着镍粉粒径的增大而减小,发射率则随着涂层的厚度增大而增大,与镍粉粒径无关.     

透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜的结构及光电特性研究

ZAO薄膜是一种n型氧化物半导体材料,由于其大的载流子浓度和光学禁带宽度而表现出优良的光电特性。本实验采用射频磁控溅射工艺在无机玻璃衬底上制备ZAO薄膜,靶材为ZAO(3wt%Al2O3)陶瓷靶。系统研究了各工艺参数,如工作气压、射频功率、衬底温度和热处理条件对其结构和光电特性的影响。X射线衍射谱表明ZAO薄膜的(002)衍射峰的位置与纯ZnO晶体相比向低角度方向移动,薄膜中各晶粒具有六角纤锌矿晶体结构且呈c轴择优取向。原位制备的ZAO薄膜经热处理后电阻率降至7 5×10-4Ω·cm,可见光透过率在85%以上。     

GaN半导体材料的电学性质与光学性质分析

用局部旋转密度近似的方法研究GaN材料的电学性质与光学性质,用Cr跃迁金属替代GaN半导体中的N原子,其原子浓度为1.56%.这种材料用孤立和部分填充的中间带表征,是高效太阳电池的候选材料.对中间带的轨道成分进行分析表明,中间带主要由跃迁金属的t-群轨道构成.吸收系数的理论计算结果表明,半导体材料的次带吸收会导致太阳能转换效率的增加.     

真空气相沉积制备碲化镉薄膜的电学和光学特性

用真空气相9沉积法，同时蒸发Cd和Te材料，在玻璃衬底上沉积CdTe薄膜。对CdTe薄膜掺杂In，并氮气作保护气体，在不同温度和时间下对薄膜进行热处理，研究薄膜的电学特性和光学特性。结果表明，用真空气相沉积法制备的CdTe薄膜的电学、光学特性和由其他方法制备的CdTe薄膜的电学和光学特性基本一致。     

塔式太阳能热管接收器表面热流密度分布及光学性能研究

该文设计一种用于小型塔式太阳能电站的热管接收器。基于蒙特卡洛光线追迹（MCRT）算法和混合编程方法,开发光学仿真程序。详细研究单根热管表面热流密度时空分布规律和热管接收器表面能量动态分布规律,并分析接收器瞬时光学性能。研究结果表明单根热管表面热流密度具有强烈非均匀性。夏至日正午,吸热面中心单根热管吸收能量约为6.9 kW。春分日和夏至日时,接收器最大光学效率约为75%;冬至日最大光学效率约为61%。研究结果有助于进一步研究热管接收器的光热耦合机理。     

掺杂对FeS2薄膜光电性能的影响

采用磁控溅射淀积合金膜和纯铁膜,通过离子注入掺杂,研究了不同条件下FeS2薄膜的晶体结构,光吸收系数、电阻率、载流子浓度等光电性能,并用正电子湮灭谱研究了膜内的空位缺陷。结果表明,掺杂提高了薄膜的导电性能。离子注入使薄膜光吸收系数增加,禁带宽度上升,霍尔迁移率提高;合金溅射导致光吸收系数降低,禁带宽度下降,载流子浓度升高。注入Zn2 退火前空位浓度较大,退火后空位浓度低于纯FeS2膜。