一种太阳能选择性吸收涂层材料的制备
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种太阳能涂层材料的制备，特别是一种太阳能选择性吸收涂层材料的制备。
【背景技术】
[0002]迄今为止，应用金属陶瓷复合材料已经研制出许多性能优良的太阳能选择性吸收涂层(如 Al-AlN、Ni_AlN、N1-Ni0、W-AlN、Cr-Cr203、Mo- Al2O3 等。本发明选用 Ag-Al2O3 复合材料作为吸收层材料，制备具有双吸收层结构的太阳光谱选择性吸收涂层。因为Ag纳米粒子具有表面等离子体共振效应(SPR)，在可见光区域表现强吸收。在保证对太阳光谱高吸收前提下，可大大降低金属粒子的填充因子，并且在一定程度上降低涂层的热发射率旧。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有的不足，提供一种太阳能选择性吸收涂层材料。
[0004]其技术方案是:整个涂层结构包括4部分，从底层至表层依次为金属红外反射层、高掺杂层(HMVF)、低掺杂层(LMVF)和减反射层(Anti, ref)。采用超高真空多功能磁控溅射镀膜设备。镀膜前，将溅射室真空抽至1.0X 10_3Pa以下，以减小杂质气体对薄膜质量的影响。之后通入99.99%的高纯氩气(流量为eOsccm)作为溅射气体，调节溅射室压强为
1.0Pa0
[0005]本发明的技术特点是底层的红外反射层是金属银层，其作用是反射红外光谱，降低涂层的热发射率。高掺杂层由Al2O3掺杂Ag粒子组成，其填充因子相对更高，对太阳光谱(0.3?2.5um)具有较强的吸收能力。低掺杂层的组成与高掺杂层相同，但填充因子更低，折射率介于高掺杂层和减反射层之间，与减反射层和高掺杂层共同组成一个折射率逐渐变化的膜系结构，产生的干涉作用进一步增加涂层的吸收率。减反射层是Al2O3，薄膜，通过控制其膜厚进一步增强涂层吸收性能。
【具体实施方式】
[0006]UAg-Al2O3单层膜的制备
以纯度为99.99%的Al2O3靶和纯度为99.99%的Ag靶作为溅射阴极，采用射频共溅射的方法进行薄膜的制备。将Al2O3靶溅射功率固定为120W，选定不同的Ag靶溅射功率(从6?18W)，制备出具有不同填充因子的Ag-Al2O3金属陶瓷复合膜。
[0007]2、Ag-Al2O3选择性吸收涂层的制备
以Al2O3靶和Ag靶为溅射阴极，在玻璃衬底上依次沉积Ag底层、Ag-Al2O3高掺杂层、Ag-Al2O3低掺杂层、Al2O3减反射层。通过改变膜层沉积时间和靶材溅射功率来控制膜层厚度和填充因子。改变填充因子时只改变银靶溅射功率，Al2O3靶溅射功率保持不变，固定为120W。银底层沉积厚度大于lOOnm。单层Ag-Al2O3复合膜具有表面等离子体共振效应(SPR)。
[0008]另外，本发明创造不意味着说明书所局限，在没有脱离设计宗旨的前提下可以有所变化。
【主权项】
1.一种太阳能选择性吸收涂层材料的制备，其特征是:整个涂层结构包括4部分，从底层至表层依次为金属红外反射层、高掺杂层(HMVF)、低掺杂层(LMVF)和减反射层(Anti,ref)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能选择性吸收涂层材料的制备，其特征是:采用超高真空多功能磁控溅射镀膜设备，镀膜前，将溅射室真空抽至1.0XlO-3Pa以下，以减小杂质气体对薄膜质量的影响，之后通入99.99%的高纯氩气(流量为60SCCm)作为溅射气体，调节溅射室压强为1.0Pa0
【专利摘要】本发明提供了一种太阳能选择性吸收涂层材料的制备。其技术方案是：整个涂层结构包括4部分，从底层至表层依次为金属红外反射层、高掺杂层(HMVF)、低掺杂层(LMVF)和减反射层(Anti．ref)。底层的红外反射层是金属银层，高掺杂层由Al2O3掺杂Ag粒子组成，低掺杂层的组成与高掺杂层相同，减反射层是Al2O3薄膜。本发明的特点是：因为Ag纳米粒子具有表面等离子体共振效应(SPR)，在可见光区域表现强吸收|。在保证对太阳光谱高吸收前提下，可大大降低金属粒子的填充因子，并且在一定程度上降低涂层的热发射率。
【IPC分类】C23C14-06, C23C14-35
【公开号】CN104674174
【申请号】CN201310630855
【发明人】谭秀航
【申请人】青岛事百嘉电子科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月2日