本发明专利技术是含有Cr与Si的元素比为1：1.6～1：4.7的硅化铬的阳光‑热转换部件。此外，本发明专利技术是具有上述阳光‑热转换部件的层和金属层的阳光‑热转换层叠体。进而，本发明专利技术是具备集光部、利用上述集光部收集阳光的容器和/或流路、以及被收容于上述容器和/或流路内的热介质，且在上述容器和/或流路的表面形成有上述阳光‑热转换部件或上述阳光‑热转换层叠体的阳光‑热转换装置。本发明专利技术的阳光‑热转换部件、阳光‑热转换层叠体及阳光‑热转换装置能够将光有效率地转换为热。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及阳光-热转换部件、阳光-热转换层叠体、阳光-热转换装置及太阳热发电装置。
技术介绍
已知将阳光转换成热并利用该热进行发电的太阳热发电装置。该装置中，以集光部收集阳光，利用该收集的阳光将容器和/或流路内的热介质(油、溶解盐、熔融钠等)加热后，在发电机中利用该加热的热介质的热能，从而进行发电。因此，进行了以下研究:从提高将阳光转换成热的效率(其结果为发电效率)的观点出发，在容器和/或流路的表面形成将阳光转换成热的部件(以下称为“阳光-热转换部件”)等，由此促进利用收集的阳光进行的热介质加热。例如，专利文献I中提出了使用金属陶瓷层作为阳光-热转换部件的方案。这里，金属陶瓷(Cermet)是指使陶瓷(Ceramic)和金属(Metal)复合而成的材料。此外，专利文献2中提出了使用在一面形成有选择性的涂层而在另一面形成有放射性涂层的片材作为阳光-热转换部件。现有技术文献专利文献专利文献1:欧洲专利第1397622号说明书专利文献2:日本特开昭57-55363号公报
技术实现思路
然而，如上所述的以往的阳光-热转换部件的将阳光转换成热的效率仍然不充分。因此，强烈期望促进利用收集的阳光进行的热介质加热，更有效率地将阳光转换成热。本专利技术是为了解决如上所述的问题而作出的，其目的是提供一种可将阳光有效率地转换成热的阳光-热转换部件、阳光-热转换层叠体和阳光-热转换装置。此外，本专利技术的目的是提供一种发电效率高的太阳热发电装置。本专利技术的专利技术人等为了解决如上所述的问题进行了深入研究，其结果发现，Cr与Si的元素比在规定范围的硅化铬具有适于用于阳光-热转换部件的特性，完成了本专利技术。SP，本专利技术是以下的第⑴项?第(9)项。(I)阳光-热转换部件，含有Cr与Si的元素比为1:1.6?1:4.7的硅化铬。(2)如第(I)项所述的阳光-热转换部件，其中，上述硅化铬以CrSi2为主成分。(3)如第⑴项或第⑵项所述的阳光-热转换部件，是Inm?10 μ m的厚度的膜状。(4)如第⑴项?第(3)项中任一项所述的阳光-热转换部件，其中，进一步含有透明介电体。(5) 一种阳光-热转换层叠体，具有第⑴项?第⑷项中任一项所述的阳光-热转换部件的层和金属层。(6)如第(5)项所述的阳光-热转换层叠体，其中，在上述阳光-热转换部件的层上形成有透明介电体层。(7)如第(6)项所述的阳光-热转换层叠体，其中，在上述金属层与上述阳光-热转换部件的层之间形成有透明介电体层。(8) 一种阳光-热转换装置，是具备集光部、利用上述集光部收集阳光的容器和/或流路、以及被收容于上述容器和/或流路内的热介质的阳光-热转换装置，在上述容器和/或流路的表面形成有如第⑴项?第⑷项中任一项所述的阳光-热转换部件或如第(5)项?第(7)项中任一项所述的阳光-热转换层叠体。(9) 一种太阳热发电装置，是具有如第⑶项所述的阳光-热转换装置和发电机的太阳热发电装置，利用上述阳光-热转换装置将上述容器和/或流路内的热介质加热，且在上述发电机中利用被加热的上述热介质的热能而使电力产生。根据本专利技术，可以提供将光有效率地转换成热的阳光-热转换部件、阳光-热转换层叠体和阳光-热转换装置。此外，根据本专利技术，可以提供发电效率高的太阳热发电装置。【附图说明】图1是表示阳光的光谱和热辐射光的光谱的图。图2是实施方式2中的阳光-热转换层叠体的截面图。图3是实施例1的阳光-热转换层叠体的截面图。图4是表示实施例1的阳光-热转换层叠体的吸收特性的图。图5是表示实施例1的阳光-热转换层叠体中的硅化铬层的X射线衍射的图。图6是具有由硅化铬和3102的复合材料构成的层的实施例2的阳光-热转换层叠体的截面图。图7是实施例2的比较用阳光-热转换层叠体的截面图。图8是表示实施例2的阳光-热转换层叠体的吸收特性的图。【具体实施方式】实施方式1.本专利技术的阳光-热转换部件含有Cr与Si的元素比为1:1.6?1:4.7的硅化铬。通过使用具有该范围的Cr与Si的元素比的硅化铬，能够在光的吸收与非吸收的变化点，在保持吸收率的倾斜陡峭的状态下调整变化点的波长。硅化铬优选在各种硅化铬(例如，CrS1、Cr5Si3、Cr3S1、CrSi2)中含有CrSi2作为主成分。这里，本说明书中“主成分”是指含有各种成分的组成中量最多的成分。CrSi2具有对数百nm的波长的可见光吸收率大且对数千nm的波长的红外光吸收率小的光学特性。将阳光的光谱和热辐射光的光谱示于图1。如图1所示，阳光的光谱以数百nm的波长的可见光区域为中心进行扩展，与此相对，在阳光-热转换部件被暴晒的温度即数百°〇(例如200?600°C )的热辐射光的光谱以数千nm的波长的红外区域为中心进行扩展。此外，通常热辐射的辐射率与热辐射光的吸收率对应，为了减小由热辐射所致的放热，需要减小热辐射光的吸收率。因此，为了得到对阳光的吸收率高且由热辐射所致的放热少的阳光-热转换部件，必须增大对数百nm的波长的可见光的吸收率，且减小对数千nm的波长的红外光的吸收率。在该方面，本专利技术的阳光-热转换部件有选择地含有具有如上所述的光学特性的硅化铬(CrSi2),因此可以吸收以数百nm的波长的可见光区域为中心进行扩展的阳光，另一方面，难以吸收以数千nm的波长的红外区域为中心进行扩展的热辐射光。此外，本专利技术的阳光-热转换部件在100nm?2480nm的波长区域具有光的吸收与非吸收的陡峭的变化，因此可以在抑制由来自热介质的热辐射所致的放热的同时高效率地吸收阳光。其结果，能够将阳光有效率地转换成热。在该波长范围，光的吸收率的倾斜缓和而未示出光的吸收与非吸收的陡峭的变化时，阳光的吸收率下降，且热辐射率的增大，热能的损耗增大。阳光-热转换部件可以仅含有硅化铬，但可以进一步含有除硅化铬以外的材料。即，阳光-热转换部件可以仅由硅化铬构成，也可以由硅化铬和除硅化铬以外的材料的复合材料(Composite Material)构成。作为复合材料中使用的除硅化铬以外的材料，可以使用透明介电体。通过设为硅化铬与透明介电体的复合材料，可以调节阳光-热转换部件的折射率等特性。作为透明介电体，没有特别限定，可以使用在该
公知的透明介电体。作为透明介电体的例子，可举出Si02、A1203、AlN等，但是其中从减小光的反射的观点出发，优选为Si02。例如，硅化铬与3102的复合材料与硅化铬单体同样在光的吸收率的变化点具有陡峭的倾斜，因此对阳光的吸收率高，且由热辐射所致的放热少。使用复合材料时，复合材料中的硅化铬的含量没有特别限定，例如，可以是1vol % 以上、20vol % 以上、30vol % 以上、40vol % 以上、50vol % 以上、60vol % 以上、70vol % 以上、80vol % 以上、90vol % 以上、95vol % 以上。阳光-热转换部件的形态没有特别限定，可以以任意的形态使用。作为形态的例子，可举出膜状、筒状、板状等，但当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阳光‑热转换部件，含有Cr与Si的元素比为1：1.6～1：4.7的硅化铬。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：筒井琢仁，则武和人，笹谷亨，竹内范仁，本间隆行，奥原芳树，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，财团法人日本精细陶瓷中心，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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