[发明专利]太阳能反射镜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能聚光集热技术领域，特别涉及太阳能聚光器用反射镜及其制备方法。

背景技术

太阳能是可再生能源中分布最广泛，几乎遍布全球的每个角落，取用更方便，储量最丰富，可谓是取之不尽用之不竭，一旦它能够被充分有效的利用，将会极大地缓解人类的能源危机，故而太阳能在未来能源结构中将占有重要的地位。

太阳能热利用，尤其是太阳能集热发电工程首先解决的问题是辐射到地面的太阳能能流密度小的问题，利用太阳能反射镜将太阳光汇聚起来增加能流密度是高效利用太阳能的一种技术手段。

作为太阳能聚光器关键部件，太阳能反射镜目前有玻璃基底镜后膜反射镜和金属基底镜前膜反射镜等。其中镜前膜反射镜虽然反射效率高但存在耐风沙腐蚀性能差的缺陷。因此目前规模化应用的太阳能反射镜多采用玻璃基底镜后膜。典型结构为玻璃基底/银/铜/保护漆，其中银反射层多采用传统的化学“湿法”工艺制备。该方法制备的反射镜反射率为93％。由于玻璃/银/铜采用化学反应成膜法，界面之间的附着力较差，长期户外使用存在耐久性缺陷。其次由于采用化学反应镀膜方法，镀膜过程存在环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种太阳能反射镜。本发明适用于规模化应用的高反射率太阳能反射镜。

本发明的又一目的在于提供一种太阳能反射镜到的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种太阳能反射镜，包括有在玻璃基板上设有金属反射层，其主要特点在于在玻璃基板与金属反射层之间设有光学过渡层，在金属反射层上设有反射补偿金属过渡层；在反射补偿金属过渡层上设有保护层。

所述的太阳能反射镜，所述的光学过渡层的材料为Si₃N₄或Al₂O₃或Ti_xO_y。

所述的太阳能反射镜，所述的金属反射层的材料为银或铝。

所述的太阳能反射镜，所述的反射补偿金属过渡层的材料为铝或铜；其厚度为120-150nm。

所述的太阳能反射镜，所述的光学过渡层是Si₃N₄或Al₂O₃或Ti_xO_y的厚度为5-30nm。

所述的太阳能反射镜，所述的金属反射层的厚度为80-150nm。

一种太阳能反射镜的制备方法，其主要特点在于步骤为：

（1）在真空环境下对玻璃基板镀膜面进行等离子清洗：将待镀玻璃基板放入真空室体，预抽真空，当室体真空度为10^-4Pa后开始向真空室体通过质量流量计精确充如惰性气体，氮气或氩气且将室内压强维持在4~5Pa；开启轰击电源，在真空室体内的一对轰击极板间加500~2500V电压，电流为0.5~3.5A电流，产生稳定的辉光，产生辉光等离子流；在稳定的辉光放电的条件下清洗300~500s；

（2）在真空环境下Si₃N₄光学过渡层的制备；

将高纯硅作为靶材，当真空室体内真空度抽到2×10^-4Pa后，向真空室体充入氩气和氮气的混合气体为450-520sccm：340-380sccm，当真空度达到0.5~5Pa时，启动磁控溅射电源开始磁控溅射镀膜，电压：380V-420V，电流：45A-55A，镀膜2-10min，在玻璃基板表面形成5-30nm厚的Si₃N₄薄膜；

（3）在真空环境下金属银反射层制备：

将纯银作为靶材，当真空室体内真空度抽到2×10^-4Pa后，向真空室体充入氩气，当真空度达到0.1~1Pa时，启动磁控溅射电源开始磁控溅射镀膜，电压：460V-500V，电流：18A-22A，镀膜30~60s，在步骤（2）光学过渡层的表面形成80~150nm厚银反射层；

（4）铝反射补偿金属过渡层制备：

将纯铝作为靶材，当真空室体内真空度抽到2×10^-4Pa后，向真空室体充入氩气，当真空度达到0.1~1Pa时，启动磁控溅射电源开始磁控溅射镀膜，电压：460V-500V，电流：38A-42A，镀膜30-40s，在金属银反射层表面形成120-150nm厚金属铝层；

（5）喷淋50~60um厚保护油漆。