[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，包括金属基底，其特征在于，所述金属基底的顶面呈凹凸不平的微结构，金属基底的顶面沉积有TiAlN吸收阻隔层，TiAlN吸收阻隔层上沉积有TiNxOy吸收层，TiNxOy吸收层上沉积有SiO₂减反层，SiO₂减反层上沉积有AlN减反保护层。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能选择性吸收膜系，其特征在于，所述金属基底为厚度0.3mm的银箔片，所述TiAlN吸收阻隔层的厚度为30～50nm，所述TiNxOy吸收层的厚度为100～150nm，所述SiO₂减反层的厚度为30～50nm，所述AlN减反保护层的厚度为30～50nm。

3.一种太阳能选择性吸收膜系的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)清洗权利要求1所述的金属基底，并用高压N₂气吹干；

b)采用反应离子束技术对清洗后金属基底的顶面进行刻蚀，使所述金属基底顶面呈凹凸不平的微结构；

c)在具有微结构的金属基底顶面通过磁控溅射沉积TiAlN吸收阻隔层，磁控溅射本底真空≤9×10^-4Pa，工作压强4～6×10^-1Pa，直流溅射功率75～100W，靶材为TiAl合金靶，溅射工艺气体Ar流量20～30sccm，反应气体N₂流量5～10sccm，沉积的TiAlN吸收阻隔层厚度为30～50nm；

d)在TiAlN吸收阻隔层上通过磁控溅射沉积TiNxOy吸收层，磁控溅射本底真空≤8×10^-4Pa，工作压强3.5～5.5×10^-1Pa，直流溅射功率100～150W，靶材为Ti靶，溅射工艺气体Ar流量20～30sccm，反应气体O₂流量2～5sccm，反应气体N₂流量5～10sccm，沉积的TiNxOy吸收层厚度为100～150nm；

e)在TiNxOy吸收层上通过磁控溅射沉积SiO₂减反层，磁控溅射本底真空≤9×10^-4Pa，工作压强4～6×10^-1Pa，射频溅射功率40～80W，靶材为Si靶，溅射工艺气体Ar流量20～30sccm，反应气体O₂流量5～7sccm，沉积的SiO₂减反层厚度为30～50nm；

f)在SiO₂减反层上通过磁控溅射沉积AlN减反保护层，磁控溅射本底真空≤9×10^-4Pa，工作压强4～6×10-1Pa，直流溅射功率75～100W，靶材为Al靶，溅射工艺气体Ar流量20～30sccm，反应气体N₂流量5～10sccm，沉积的AlN减反保护层厚度为30～50nm，得到最终的太阳能选择性吸收膜系。

4.根据权利要求3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，所述步骤a中采用超声波清洗机对金属基底进行清洗，先用丙酮超声清洗20min，再用酒精超声清洗20min，最后用去离子水超声清洗20min。

5.根据权利要求3或4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，所述步骤b中采用反应离子束刻蚀设备对金属基底的顶面进行刻蚀，刻蚀气体为Ar与CHF₃的混合气体，Ar与CHF₃的流量比为1：1～1.5；反应离子束刻蚀设备本底真空≤8×10^-3Pa，工作压强为2～6×10^-1Pa，离子束流能量为300～400eV，束流为70～90mA，加速电压200～260V，入射角为25～45°，刻蚀时间3～5min。