[发明专利]一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜，其特征在于：包括自下而上依序设置的金属红外高反射层、扩散阻挡层与光吸收层，所述金属红外高反层为Cu薄膜；所述扩散阻挡层为Al₂O₃薄膜；所述光吸收层为金属/介质多层膜或金属陶瓷多层膜。

2.根据权利要求1所述的一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜，其特征在于：所述阻挡层薄膜厚度为50nm-80nm。

3.根据权利要求1所述的一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜，其特征在于：所述金属红外高反层厚度大于100nm。

4.根据权利要求1所述的一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜，其特征在于：当所述光吸收层为金属/介质多层膜时，所述光吸收层包括交替堆叠设置的金属层和介质层，所述金属层的金属为Cr、Ti、W、Mo中的一种，所述介质层的介质为SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、Cr₂O₃中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜，其特征在于：当所述光吸收层为金属陶瓷多层膜时，所述金属陶瓷多层膜中的金属为Cr、Ti、W、Mo中的一种，介质为SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、Cr₂O₃中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜，其特征在于：所述光吸收层的厚度为80nm-400nm。

7.一种权利要求1-6中任一所述的一种高热稳定性太阳能光热转换薄膜的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

步骤一、采用直流磁控溅射法在衬底上沉积Cu薄膜，作为金属红外高反射层；

步骤二、采用原子层沉积法在Cu薄膜上沉积Al₂O₃薄膜，作为扩散阻挡层；

步骤三、在Al₂O₃薄膜上，采用直流磁控溅射法沉积金属层，采用射频溅射方法制备介质层，形成金属/介质多层膜；采用直流和射频共溅射方法或采用反应溅射方法制备金属陶瓷膜，作为光吸收层。

8.根据权利要求7所述的高热稳定性太阳能光热转换薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，沉积Cu薄膜采用纯度≥99.5%的金属Cu靶材；真空腔内工作气体为高纯Ar气，气体流量和生长真空固定。

9.根据权利要求7所述的高热稳定性太阳能光热转换薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，使用三甲基铝和水作为生长前驱源，使用纯度≥99.9%的N₂作为载气，通过至少两个周期循环沉积Al₂O₃薄膜。

10.根据权利要求7所述的高热稳定性太阳能光热转换薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，对于金属/介质多层膜，沉积金属薄膜采用纯度≥99.5%的金属靶材，沉积介质薄膜采用纯度≥99.5%的介质靶材，真空腔内工作气体均为高纯Ar气，气体流量和生长真空固定；对于金属陶瓷多层膜，采用纯度为≥99.5%的金属靶材与介质靶材共溅射，或采用纯度≥99.5%的金属靶材，与纯度≥99.9%的氧气或氮气及二者组合反应溅射。