一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法。本发明使用刻蚀技术，采用石英玻璃作为基底，利用刻蚀技术，在基底上刻出宽度为500nm-600nm、深度为100-150nmnm的沟槽。在带沟槽式基底上，采用真空镀膜的方法，沉积六层不同组分的金属/陶瓷多层渐变薄膜。最后在金属/陶瓷多层渐变薄膜上，使用真空蒸发镀法，沉积一层Al2O3减反射层。本发明采用沟槽式基底，可以对太阳光产生光陷阱作用，大大提升薄膜的太阳吸收率。同时使用耐高温金属W、Mo等于陶瓷形成渐变涂层，涂层在耐高温方面有了大大提升，可到达高温涂层的要求。
【专利说明】一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能薄膜领域，涉及一种新的涂层结构用于制备太阳能选择性吸收涂层，所制备的沟槽式金属/陶瓷多层渐变太阳能选择性吸收涂层，具有优良的耐高温性能，可用于太阳能热水器真空吸热管。
【背景技术】
[0002]太阳能选择性吸收涂层，其基本目的在于在可见光及近红外光谱区内，涂层具有很高的吸收率(达到90%以上)，而自身的红外辐射率却很低(低于5% )，能够把能量密度较低的太阳能转换成高能量密度的热能。因此，制备高效的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用中的关键技术，对提高集热器效率至关重要。自上世纪50年代以来，太阳能选择性吸收涂层一直是太阳能热利用【技术领域】中一项十分活跃的研究课题。太阳能选择性吸收涂层按照其工作的温度区间不同分为高温涂层(T> 400°C)，中温涂层(100°C<T< 400°C )，低温涂层(T < 100oC)o我国在近二三十年的太阳能涂层研究利用中，多仅限于低温应用，如太阳能热水器、太阳能烘干机、太阳房等。然而从更长远的观点来看，中高温选择性涂层具有更好的运用前景和需求。
[0003]理想的太阳能选择性吸收涂层除了应具备良好的光学选择性外，还应该满足光学性能长期稳定、耐候性强、价格低廉、形成涂层工艺简单、材料供应充足和对环境无污染等条件。常用的选择性涂层并不能全部满足这些条件。问题主要集中在光学性能、成本和制取工艺上。随着新材料技术的发展，新型选择性涂料得到了应用，涂料型涂层的研制向着环保型的方向发展。目前就国内而言，中高温条件下的太阳能选择性吸收涂层的制备至今仍是一个难点。
【发明内容】
`[0004]1.一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于:采用石英玻璃作为基底，利用刻蚀技术，在基底上刻出宽度为500nm-600nm、深度为100-150nmnm的沟槽，沟槽呈规则矩齿状。
[0005]2.根据
【发明内容】
I所述的基底制作方法，在沟槽式基底上，采用真空镀膜的方法，沉积上金属/陶瓷多层渐变薄膜。膜层共有六层，从底层开始，通过控制靶材的溅射速率，实现金属浓度逐渐减小，陶瓷浓度逐渐增大。
[0006]3.根据
【发明内容】
2所述的薄膜制备方法，在金属/陶瓷多层渐变薄膜上，使用真空蒸发镀法，沉积一层A1203减反射层。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1膜层结构示意图
[0008]
【权利要求】
1.一种太阳能选择性吸收涂层的制备方法。使用刻蚀技术，在基底上刻出宽度为500nm-600nm、深度为100nm-150nm的沟槽，沟槽呈规则矩齿状。
2.膜层采用金属/陶瓷多层渐变方式，使用磁控溅射法沉积膜层。膜层共有六层，从底层开始，通过控制靶材的溅射速率，实现金属浓度逐渐减小，陶瓷浓度逐渐增大。每层厚度约为 200nm-250nm。
3.薄膜选用耐高温金属W、Mo，作为金属层的主要成分，使用A1203、Si02作为陶瓷层的主要成分，使膜层在耐高温方面具有很突出的表现。采用这种膜层成分的膜层，可以在600 °C下稳定工作。
4.在渐变膜层的外面，使用真空蒸发镀法，沉积一层A1203减反射层。膜层厚度约为1μ m，该膜层可以减少渐变薄膜的发射率，同时起到保护作用，减少薄膜的氧化和老化。目前薄膜的吸收率 可达到93.8%，且发射率仅为5.1%。
【文档编号】F24J2/50GK103866231SQ201210554621
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2012年12月17日
【发明者】李风, 徐游, 曾国勋 申请人:广东工业大学