良好的导电和导热性能，作为蒸发材料能够获得较高的蒸发率。用铝作为红外高反射基底层4，配合其他涂层结构所制备的选择性太阳能热吸收涂层产品具有一定的生产能力。作为红外反射层在红外光谱区域能够提供较高的反射率，以获得更低的太阳能热吸收涂层发射比，进一步提高太阳能热吸收涂层的光热转换效率。铝比较便宜，对于制备性能优良的低发射比太阳能热吸收涂层的红外反射层来说，成本更低。
[0057]实施例七
[0058]一种高反射基底层4，该高反射基底层4采用大面积电子束蒸发镀膜工艺制备而成，这种镀膜工艺所使用的蒸发材料为银。所述高反射基底层4的厚度大于或等于50nm并且小于或等于lOOOnm。
[0059]本实施例采用银作为蒸发材料的优点是:银作为蒸发材料，具有所有金属中最高的导电和导热性。相比铝蒸发材料来说，在相同的蒸发沉积条件下具有较高的蒸发率。用银作为红外高反射基底层4，配合其他涂层结构所制备的选择性太阳能热吸收涂层产品具有一定的生产能力。作为红外反射层在红外光谱区域能够提供比铝更高的反射率，以获得更低的太阳能热吸收涂层发射比，进一步提高太阳能热吸收涂层的光热转换效率。
[0060]实施例八
[0061]一种高反射基底层4，该高反射基底层4采用大面积电子束蒸发镀膜工艺制备而成，这种镀膜工艺所使用的蒸发材料为铜。所述高反射基底层4的厚度大于或等于50nm并且小于或等于lOOOnm。
[0062]本实施例采用铜作为蒸发材料的优点是:铜是不太活泼的重金属，在常温下不与干燥空气中的氧化合，提高了太阳能热吸收涂层的耐候性和抗腐蚀性。铜对比铝作为蒸发材料来说，具有更好的导电和导热性。铜在这三种蒸发材料中，在相同的蒸发沉积条件下具有最高的蒸发率，这就意味着在一定程度上以较快的带材运行速度也能够获得一定厚度的铜涂层，进一步提高了选择性太阳能热吸收涂层产品的生产能力。作为红外反射层在红外光谱区域能够提供较高的反射率，以获得更低的太阳能热吸收涂层发射比，进一步提高太阳能热吸收涂层的光热转换效率。
[0063]综上所述，铝、银和铜这三种蒸发材料都非常适合在本实用新型中用作选择性太阳能热吸收涂层的红外高反射基底层4的蒸发材料。
[0064]另外，在本实用新型中，电子束蒸发和磁控溅射一样都是物理气象沉积技术并且它们可以被使用在各种各样不同的应用领域中。使用磁控溅射进行大面积镀膜是一种广泛分布及使用的真空镀膜技术。大面积电子束蒸发镀膜技术的分布和使用具有一定的范围性限制，因为较大规模的电子束蒸发系统的专利权问题给国内的其它厂家带来了一定的技术难度。目前国内制造的电子束蒸发系统多半是在一些科研机构及大学实验室中应用，而且这些电子束蒸发系统的规模较小，只能被用来执行一些小面积的电子束蒸发镀膜工艺，例如:半导体硅晶片的镀膜。所以，如果国内的其它厂家想要应用电子束蒸发工艺进行大面积镀膜必须克服以下技术壁皇:
[0065]1、大规模电子束蒸发系统具有较高的系统复杂性和对电子束进行控制的高要求性；
[0066]2、需要较大的真空腔体以及对所配置的真空抽气系统有较高的要求。
[0067]以上便是为什么对于大多数的国内厂家来说，他们的首选是使用磁控溅射工艺来制备相关的选择性太阳能热吸收涂层。并且由于如果使用磁控溅射工艺制备选择性太阳能热吸收涂层中较厚的红外高反射基底层4需要大大增加磁控溅射设备的数量，才能将相应的涂层堆叠到一定的厚度。这样将会间接地提高设备及生产的成本，同时应用磁控溅射工艺制备较薄的红外高反射基底层4而获得的选择性太阳能热吸收膜系对所使用金属带基材5材料的质量有更高的要求。因为较薄的红外高反射基底层4无法弥补金属带基材5材料(例如:基材表面粗糙度和基材表面的纯度)给选择性太阳能热吸收涂层膜系所带来的影响。例如:如果金属带基材5的表面粗糙度不理想的话，意味着在基材表面上存在着一定的凸起、凹坑及表面高低参差不齐的现象，所以有些时候在金属带基材5表面镀上的涂层无法覆盖这些凸起或凹坑的部位。或者从严格的意义上说，即使制备的涂层厚度足以覆盖这些缺陷，但是这会造成选择性太阳能热吸收涂层表面的界面上出现一些类似表面弛豫、表面重构、晶体结构的层错、位错及台阶化的界面问题，继而导致被镀涂层出现针孔现象。而且较薄的红外高反射基底层4在经过镀膜工艺并接触大气环境后，更容易与大气环境中的一些活泼性气体(例如:N2、02或0)2等)产生化学反应形成相应的金属氧化物或金属氮化物，进而降低红外高反射基底层4的反射率。随着红外高反射基底层4反射率的降低，对选择性太阳能热吸收涂层膜系的整体发射比将会产生严重影响。通过将选择性太阳能热吸收涂层膜系中的红外高反射基底层4镀制地更厚的办法能够在一定程度上解决这些问题。
[0068]在大面积PVD镀膜生产中使用电子束蒸发工艺具有一定的优势，应用电子束蒸发工艺能够在一定程度上缩减设备及生产的成本并且利用该工艺可以更容易地制备出较厚的红外高反射基底层4。而较厚的红外高反射基底层4对于选择性太阳能热吸收涂层膜系来说，在保证膜系吸收比的前提下，可以进一步降低选择性太阳能热吸收膜系整体的发射比，从而提高选择性太阳能热吸收产品的光热转换效率。所以，这里最重要的是从光学指标“发射比”的角度来提高选择性太阳能热吸收产品的质量，同时也能够降低金属带基材5材料质量对选择性太阳能热吸收产品的影响。本申请人声明该专利中涉及的镀膜工艺方法具有以下特点:在大面积PVD镀膜制备选择性太阳能热吸收产品的应用中，可以成功地利用一组高功率电子枪制备出一层较厚的红外高反射基底层4。该较厚的红外高反射基底层4能够被应用到选择性太阳能热吸收涂层膜系中以降低膜系整体的发射比参数，进一步提高选择性太阳能热吸收产品的质量。而同时这种镀膜工艺方法所制备的较厚的红外高反射基底层4也能够在一定程度上降低选择性太阳能热吸收产品对金属带基材5材料质量的依赖性。
[0069]这种镀膜工艺方法使得将较厚的红外高反射基底层4应用于大面积PVD镀膜制备选择性太阳能热吸收产品成为一种可行的生产手段。同时，考虑到节约设备及生产成本的因素，使用电子束蒸发镀膜工艺制备选择性太阳能热吸收涂层膜系的红外高反射基底层4是一种切实有效的方法。
[0070]上述仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
【主权项】
1.一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:由上往下依次包括减反层、主吸收性涂层、高反射基底层以及覆盖于该高反射基底层下表面的一用于提高和改善选择性太阳能热吸收涂层的附着性和/或抗腐蚀性的薄膜涂层，所述主吸收性涂层下往上依次包括一底层复合涂层以及一顶层复合涂层，所述底层复合涂层为第一金属镀层，所述顶层复合涂层为第二金属镀层。
2.如权利要求1所述一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:所述薄膜涂层为金属涂层、金属氧化物涂层、金属氮化物涂层或者金属氮氧化物涂层。
3.如权利要求1所述一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:所述高反射基底层为采用大面积电子束蒸发镀膜工艺制得的铝镀层、铜镀层或者银镀层。
4.如权利要求1所述一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:还包括一金属带基材，该金属带基材的上表面覆盖有所述薄膜涂层，所述金属带基材为铝带、不锈钢带或者铜带。
5.如权利要求3所述一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:所述高反射基底层的厚度为50nm?lOOOnm。
6.如权利要求1所述一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:所述减反层包括一作为次减反层的TCO透明导电氧化物涂层以及一作为主减反层的5102氧化物涂层，所述3102氧化物涂层覆盖于所述TCO透明导电氧化物涂层。
7.如权利要求1所述一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于:所述底层复合涂层以及顶层复合涂层之间还设有至少一渐变复合涂层，该渐变复合涂层为双金属镀层。
【专利摘要】一种提高热吸收效率的太阳能选择性吸收涂层，由上往下依次包括减反层、主吸收性涂层、高反射基底层以及覆盖于该高反射基底层下表面的薄膜涂层，主吸收性涂层下往上依次包括一底层复合涂层以及一顶层复合涂层，底层复合涂层为第一金属镀层，顶层复合涂层为第二金属镀层。本实用新型通过设置在上述主吸收性涂层上设置底层复合涂层以及顶层复合涂层，可以使得本实用新型制得的亚吸收层具有两种金属成分。这种涂层结构将会让选择性太阳能热吸收涂层的结构设计变得更加灵活多变。另外，能够让选择性太阳能热吸收涂层的选择性对象的波长范围和入射的太阳辐照度的范围变宽并且使得选择性太阳能热吸收涂层的性能也会由此而提高。
【IPC分类】B32B15-04, F24J2-48
【公开号】CN204494880
【申请号】CN201420803258
【发明人】马丁, 瑞纳, 眭凌杰
【申请人】福建新越金属材料科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年12月18日