[实用新型]太阳能光谱高温选择性吸收膜

说明书

技术领域

本实用新型属于薄膜技术与薄膜材料领域，具体涉及了一种太阳能光谱高温选择性吸收膜。

背景技术

根据吸收太阳光的原理和涂层的构造不同，太阳能光谱高温选择性吸收涂层主要分为半导体涂层、光干涉涂层、多孔涂层和金属陶瓷涂层四类。常见的半导体材料有硅(Si)、锗(Ge)、黑铬(Cr_xO_y)、黑镍(NiS-ZnS)、氧化铜黑(Cu_xO_y)和氧化铁(Fe₃O₄)等；光干涉涂层是由非吸收的介质膜与吸收复合膜、金属底材或底层薄膜组成，如Al₂O₃-Mox-Al₂O₃(AMA)三层膜、AlN-Al/Al八层膜等；多孔涂层是通过控制涂层表面的形貌和结构，使表面不连续性的尺寸与可见光谱峰值相当，从而对可见光起陷阱作用，对长波辐射具有很好反射作用；金属陶瓷层是根据有效的媒质理论，利用在母体中细分散的金属粒子，对可见光的不同波长级光子产生多次散射和内反射而将其吸收，金属粒子和氧化物的共析涂层，如Al-Al₂O₃、Mo-Al₂O₃、Mo-SiO₂、Ti-TiO₂、W-Al₂O₃、Ni-Al₂O₃、Co-Al₂O₃、Au-Al₂O₃等涂层。

现有的太阳能光谱高温选择性多为四层结构，第一层为基材，第二层为为金属光反射层，第三层为光吸收层，第四层为光减反射，这四层结构依次叠加，由于反射层多为单一的金属Mo、Ni、Cu或Fe导致其与基材以及吸收层之间的结合性不够好，同时这种结构的吸收膜的红外反射率较低，导致发射率增加，因此实用性有待加强。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种层间的结合性好、实用性加强的太阳能光谱高温选择性吸收膜。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：太阳能光谱高温选择性吸收膜，包括基材，以及由内至外依次设置在基材上的反射层、吸收层和减反层，所述的反射层为Fe-Mo合金，所述的吸收层为Mo-Al₂O₃合金，所述的减反层为Al₂O₃，所述的吸收层包括三层，由里层到表层Mo的原子百分比含量逐步降低。

所述的里层Mo含量为80-90％，中间层Mo含量为50-60％，表层Mo含量为20-40％。

所述反射层的厚度为100-200nm。所述吸收层的厚度为150-200nm。所述减反层的厚度为30-80nm。

本实用新型的有益效果是：采用了Fe-Mo合金作为反射层，增强了基材与吸收层之间的结合力，而且具有好的红外反射性能和防扩散功能，且具有更加优异的红外反射效果，利于降低发射率，Mo-Al₂O₃合金的吸收层为Mo含量逐步降低的三层结构，形成多界面吸收层，使得太阳光谱的紫外、可见和红外光经过多次反射、折射、干涉和吸收后，97％以上的辐射被涂层吸收，转化成热量，Al₂O₃减反层能进一步提高膜层的吸收率，本实用新型的太阳能光谱高温选择性吸收膜具有耐高温、抗氧化性能强，化学惰性和微观结构稳定的特性，实用性大大增强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的剖面示意图；

图2是制备本实用新型所使用的三靶溅射设备的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1所示，太阳能光谱高温选择性吸收膜，包括基材1，所述基材1可为金属、塑料或陶瓷材质，作为具体实施例，特选用不锈钢金属管，在基材1上设置有反射层2，反射层2上设置有吸收层3，吸收层3上设置有减反层4，三层依次溅射叠加，所述的反射层2为Fe-Mo合金，所述的吸收层3为Mo-Al₂O₃合金，包括高金属含量层、中金属含量层和低金属含量层三层，由里层到表层Mo的含量逐步降低。