[发明专利]一种太阳能选择性吸收膜系及其制备方法

权利要求书

1.一种太阳能选择性吸收膜系，以Al箔作为膜系的基底，所述吸收膜系从顶层至底层依次为：作为减反层的双层AlN膜、作为吸收层的单层TiN_xO_y膜、作为红外反射层的单层Al膜和基底Al箔，其特征在于：所述基底Al箔上均匀布有玫瑰花瓣状结构，所述花瓣中心距h满足300nm<h<2100nm。

2.如权利要求1所述的一种太阳能选择性吸收膜系，其特征在于：所述双层AlN膜的第一层膜厚30~40nm，第二层膜厚为40~50nm。

3.如权利要求1所述的一种太阳能选择性吸收膜系，其特征在于：所述TiN_xO_y膜的膜厚70~100nm，x：y=7：1。

4.如权利要求1所述的一种太阳能选择性吸收膜系，其特征在于：所述单层Al膜的膜厚50~60nm。

5.如权利要求1所述的一种太阳能选择性吸收膜系的制备方法，包括在洁净Al基底上制备微观结构的步骤，在具有微观结构的Al基体上制备单层Al膜的步骤、单层TiN_xO_y吸收层的制备步骤和双层AlN减反层的制备步骤，其特征在于：所述在洁净Al基底上制备微观结构的步骤为：将配制的硅胶溶液倒到干净平整的玫瑰花瓣上，待没有气泡后置入烘箱中，设置烘箱温度为60℃，10小时后取出，分离得到具有玫瑰花瓣反结构的PDMS模板；将清洗完成后的Al箔，放入刻蚀机中，采用预先设计出的掩膜图案，在基体表面刻蚀出微观结构，刻蚀时间为5 min；刻蚀过程中采用氮气做保护气体，流量为20 sccm，花瓣中心距300nm<h<2100nm。

6.如权利要求2所述的一种太阳能选择性吸收膜系的制备方法，其特征在于：

步骤2中利用磁控溅射技术制备铝膜时，所用靶材为Al靶，溅射生长前腔室压强预抽至1.6×10^-4 Pa，腔室在200℃条件下预热处理60 min，以减小腔室中氧原子对Al膜的氧化作用；反应中所用腔室温度为200℃；所用工作气体为Ar气，流量为150 sccm；溅射功率为18 W；溅射直至获得所需厚度的Al膜。

7.如权利要求2所述的一种太阳能选择性吸收膜系的制备方法，其特征在于：

步骤3中利用磁控溅射技术制备TiN_xO_y膜时，所用靶材为Ti靶，溅射生长前腔室压强预抽至1.6×10^-4 Pa，腔室在250℃条件下预热处理60 min；反应中所用腔室温度为250℃；所用工作气体为Ar气，流量为150 sccm，反应气体为高纯O₂和N₂，流量分别为10sccm和70sccm；溅射功率为15 W；溅射直至获得所需厚度的TiN_xO_y膜。

8.如权利要求2所述的一种太阳能选择性吸收膜系的制备方法，其特征在于：

步骤4中利用磁控溅射技术制备双层AlN减反层时，所用靶材为Al靶；第一层AlN膜溅射生长前腔室压强预抽至1.6×10^-4 Pa，腔室在200℃条件下预热处理60 min；反应时所用腔室温度为200℃；所用反应气体为高纯N₂，流量为40 sccm；所用工作气体为Ar气，流量为80 sccm；溅射功率为6 W；溅射直至获得所需厚度的AlN膜；第二层AlN膜溅射生长前腔室压强预抽至1.6×10^-4 Pa，腔室在250℃条件下预热处理60 min；反应时所用腔室温度为250℃；所用反应气体为高纯N₂，流量为60 sccm；所用工作气体为Ar气，流量为40 sccm；溅射功率为6 W；溅射直至获得所需厚度的AlN膜。