[发明专利]一种太阳能选择性吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种太阳能选择性吸收涂层，依次主要由红外高反射金属层、扩散阻挡层、吸收层、减反射层组成，其特征在于：所述吸收层由金属-介质复合材料薄膜构成，所述金属-介质复合材料薄膜用式表示为SS-O_x-AlN_yO_z，所述金属-介质复合材料薄膜由金属SS分子团、SS与O结合形成的少量氧化物、及介质AlN_yO_z组成；所述金属-介质复合材料中各物质的摩尔百分含量为：Al为22～35摩尔％，N为15～33摩尔％，O为16～55摩尔％，Fe为6～16摩尔％，Cr为1～4摩尔％，其余为Ni及杂质成分。

2.根据权利要求1所述的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于：所述的减反射层介质材料薄膜用式表示为AlN_iO_j。

3.根据权利要求1所述的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于：所述的扩散阻挡层的材料为Al或AlN，其厚度为20～25nm。

4.根据权利要求1所述的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于：所述的红外高反射金属层采用具有较低发射比ε的金属薄膜材料Cu或者Al，其厚度为100～300nm。

5.根据权利要求2所述的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于：所述的介质材料薄膜AlN_iO_j中各物质的摩尔百分含量为：Al为48～55摩尔％，N为6～20摩尔％，O为25～41摩尔％。

6.根据权利要求5所述的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于：所述的减反射层介质材料薄膜AlN_iO_j的厚度为40～80nm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的太阳能选择性吸收涂层，其特征在于：所述的吸收层是由2～4个不同金属含量的吸收层亚层组成，所述吸收层的厚度为70～160nm。

8.根据权利要求7所述的太阳能选择性吸收涂层，所述金属-介质复合材料的金属材料制备所需靶材为奥氏体不锈钢靶材。

9.制备权利要求5所述的太阳能选择性吸收涂层的方法，包括以下的步骤：

(1)在基材上沉积红外高反射金属层：基材为玻璃或经抛光处理的金属表面；

(2)沉积扩散阻挡层：如Al或AlN；

(3)沉积吸收层：吸收层为2～4层具有不同金属含量的吸收亚层结构；在溅射气体氩气中，通入氮氧混合气，以铝靶和不锈钢靶为阴极，采用真空镀膜技术，反应溅射沉积金属-介质复合材料薄膜；铝靶与不锈钢靶同时溅射，铝靶反应溅射生成介质AlN_yO_z，不锈钢靶溅射生成金属SS分子团，通过控制氮氧混合气的进入量以及氧气在混合气中的量，使不锈钢靶部分发生反应溅射生成少量的SS氧化物；通过调整不锈钢阴极的溅射功率，使得吸收亚层中的金属含量沿着远离基材的方向减少；

(4)沉积减反射层：在氮气与氧气混合的气氛中，以金属铝为阴极，采用真空镀膜技术反应溅射沉积AlN_iO_j薄膜。