[发明专利]一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术

权利要求书

1.一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术，其特征在于：采用多弧离子镀技术在工件上沉积Cu作为红外反射层，红外反射层上沉积有隔离层，隔离层上沉积太阳能选择性吸收涂层；所述隔离层采用CrN、TiN或高熵合金的氮化物；具体采用如下步骤来实现：

(1)安装Cu靶及隔离层靶将配套Cu靶及隔离层靶安装在多弧离子镀炉内，Cu靶及隔离层靶相对安装；

(2)清洗工件；

(3)安装工件将工件安装在多弧离子镀炉内样品台上，待镀面正对Cu靶；

(4)抽真空闭锁炉门，开启真空系统抽真空，将炉内气压维持在1×10^-2±0.005Pa；

(5)通入工作气体此时工作气体为Ar气，气压维持在0.5±0.05Pa；

(6)清洗Cu靶将偏压设定为800V，打开偏压电源和电弧电源，清洗Cu靶2±0.05分钟，然后关闭偏压电源和电弧电源；

(7)设置沉积电流和偏压沉积电流I根据靶材面积A确定，电流单位为安培，面积单位为平方厘米，偏压大小U_bias根据靶材与样品间的距离L确定，偏压单位为伏特，距离单位为厘米，且不超过400V；计算公式如下：

I＝0.4·A

U_bias＝10·L；

(8)设定时间镀Cu时设定时间为2±0.05分钟；

(9)开始沉积先打开偏压电源，再打开电弧电源，沉积过程中应注意电弧是否稳定；

(10)结束沉积2±0.05分钟后结束沉积，关闭电弧电源和偏压电源，保持Ar气通入炉内；

(11)清洗隔离层所用靶材将偏压设定为800V，打开偏压电源和电弧电源，清洗隔离层所用靶材2±0.05分钟，关闭偏压电源和电弧电源；

(12)调整工作气体成分此时工作气体为Ar气与N₂气的混合气体，N₂气的流量为80sccm，Ar气根据炉内气压进行调节，使炉内气压维持在0.5±0.05Pa；

(13)设置沉积电流和偏压沉积电流计算公式如下：

I＝0.5·A

U_bias＝10·L；

(14)设定时间镀隔离层时设定时间为1±0.05分钟；

(15)转动样品台使待镀工件正对隔离层靶；

(16)开始沉积先打开偏压电源，再打开电弧电源，沉积过程中应注意电弧是否稳定；

(17)结束沉积关闭电弧电源和偏压电源；

(18)停止工作气体通入；

(19)停止抽真空；

(20)通入空气打开进气阀，通入空气，最终使炉内外气压一致；

(21)取出产品；

(22)拆卸全部靶材；

(23)制备太阳能选择性吸收涂层。

2.如权利要求1所述的一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术，其特征在于，所述工件，不能使用铁磁性材料或高分子材料；使用非铁磁性的金属材料、陶瓷材料，且待镀面的表面粗糙度不能高于中国标准中Ra 0.8。

3.如权利要求1所述的一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术，其特征在于，隔离层对应使用的靶材为Cr靶、Ti靶或所设计的高熵合金靶。

4.如权利要求1所述的一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术，其特征在于，所述的太阳能选择性吸收涂层，为目前磁控溅射、射频溅射、多弧离子镀工艺可制备的全部太阳能选择性吸收涂层，包括且不限于AlN/AlNO/AlO，AlCrN/AlCrNO/AlCrO，CrN/CrNO/CrO。

5.如权利要求1所述的一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术，其特征在于，沉积电流密度根据靶材种类及大小确定，精度控制在±0.05A/cm²。

6.如权利要求1所述的一种非真空高温太阳能选择性吸收涂层的制备技术，其特征在于，各步骤所用气体纯度均应高于99.9％。