基于钼二维表面光栅的高温太阳能选择性吸收表面设计

采用严格耦合波分析方法设计了基于二维表面光栅的高温太阳能选择性吸收表面.首先根据高温太阳能选择性表面的要求,选择金属钼(Mo)作为二维表面光栅的基底材料.通过优化钼二维表面光栅的几何结构,实现对太阳能的选择性吸收.结果表明:采用等效复折射率渐变的金字塔形光栅,适当减少光栅周期,提高深宽比,可有效提高Mo二维表面光栅的太阳吸收比,同时保持较低的高温热发射比.经过结构优化的Mo表面光栅,法向吸收比αn=0.936,法向发射比εn=0.0692 (500℃),0.1765(l000℃),有望用于高温太阳能选择性吸收表面.     

低发射比测量有了“新武器”

太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用行业中最核心的功能材料,表征其光学性能的关键指标主要是太阳吸收比α和热发射比ε.太阳能热利用企业为了推动技术进步,不断研发性能更优越的太阳能选择性吸收涂层,追求更高的太阳吸收比α和更低的热发射比ε,并做到涂层均匀、性能稳定.因此,太阳能选择性吸收涂层光学性能的准确测量是十分重要的技术.     

三种选择性吸收表面

光谱选择性吸收表面能提高光热转换效率,中高温太阳能集热器一般均采用它作为吸收面。近年来北京化工学院物理教研室太阳能科研组研制了几种光谱选择性吸收表面,现简介如下: 氧化铜选择性吸收表面这项     

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。     

太阳能热发电高温(≥550℃)光谱选择性吸收涂层研究进展

开发基于熔融盐热媒介质高温(≥550℃)光热发电技术是槽式聚光太阳能发电的最新发展趋势,而实现该技术的关键物质基础是研制出在高温工况条件下具有较高太阳吸收比、较低热发射比及热稳定性能优越的高温光谱选择性吸收涂层。该文对近年来国内外已用于或有望应用于550℃以上光热发电高温光谱选择性吸收涂层的研究进展进行简要评述,初步讨论高温环境下光谱选择性吸收涂层发生失效的可能机制,最后对我国高温光谱选择性吸收涂层基础研究及工业化发展中存在的主要难题进行简要分析和展望。     

浅谈热管式真空管磁控溅射涂层及其质量控制

一引言 在太阳能热利用中,关键是将太阳的辐射能转换成热能,实现这种转换的器件称为太阳能集热器.为了提高太阳能集热器的效率,有效的方法是在保持最大限度采集太阳能的同时尽可能减小对流和辐射热损.采用优质选择性吸收涂层材料可以满足上述要求.目前,我国应用于太阳热水器的吸收涂层主要有磁控溅射涂层、选择性阳极化涂层、选择性涂料及黑板漆等.磁控溅射涂层主要用于热管式真空管太阳热水器.本文仅对热管式真空管的磁控溅射涂层质量控制管理进行分析.     

太阳能高温选择性吸收材料研制成功

由北京市太阳能研究所研制的“氮氧化铝高温太阳能选择性吸收材料”于1991年10月30日通过技术鉴定。它的研制成功为太阳能集热器提高工作温度创造了有利条件。使用这种材料的真空管集热器,热效率高,应用面广。这种高温选择性吸收材料采用单靶金属铝磁控反应溅射沉积技术制成,基体材料为光亮铝(或铜)。它具有良好的光学性能、热稳定性能和抗紫     

溅射太阳能选择性吸收涂层

溅射太阳能选择性吸收涂层,应用于太阳能集热器。它是采用单个圆柱(或平板)铝阴极,于氩气中溅射铝膜为底层,先后于氩-氮(或氩-一氧化碳)混合气体与纯氮(纯一氧化碳)中反应溅射成份渐变的铝-氮(或铝-碳-氧)复合吸收材料。涂层的太阳吸收率α     

不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响

在数值仿真计算和实验两方面研究不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响。在数值仿真计算中,建立一维三角形光栅结构模型对衬底表面形貌进行简化,采用严格耦合波分析(RCWA)的方法,仿真计算并分析光栅深度T_z和周期T_x对涂层的太阳吸收比α和400℃热发射比ε的影响。实验上,制备具有不同深度和间隔起伏表面的不锈钢衬底,采用磁控溅射的方法在其上沉积相同结构参数的AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层,测定涂层性能参数,并分析不锈钢衬底形貌对其的影响。数值计算和实验结果表明:对于一个在已优化涂层组分和厚度的AlN/AlN-CdCu太阳能选择性吸收涂层,不锈钢衬底表面起伏对涂层高温光热转换将产生不利的影响。随着不锈钢衬底表面平均起伏深度的增加,涂层的太阳吸收比α基本保持不变,而400℃时的热发射比ε则明显逐渐增大。为保证涂层有效的光热转化效率,建议不锈钢衬底表面起伏的深宽比T_z/T_x≤1/20,深度T_z≤0.2μm。     

太阳能吸收表面制备

从前制备选择吸收表面都以金属为基体,近年来以高真空为主导的全玻璃真空管集热器引起了人们极大的兴趣,因此以玻璃为基体制备太阳能选择吸收表面成了当务之急和研究的热门。然而要在光滑的和不导电的玻璃上制备选择吸收涂层谈何容易!本文根据国外有关资料,就玻璃表面镀前处理、化学镀和电镀黑色选择性涂层有关工艺作一介绍,供太阳能材料工作者参考。在玻璃或其他非金属基体上镀覆选择性材料时,必须预先在其上沉积一层金属化物质作传导层,并以此为基镀覆待镀材料。化学镀技术价廉,制成的优质金属化膜附着力好,是使玻璃或其他非金属基体金属化的好方法。但基体在实际镀覆之前需经过严格的多次处理。