高温太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高温太阳能光谱选择性吸收涂层及其制备方法，高温太阳能光谱选择性吸收涂层包括吸热基底，吸热基底表面设有高温太阳能光谱选择性吸收涂层，高温太阳能光谱选择性吸收涂层由三层膜结构组成，三层膜结构由底部到顶部依次为红外反射层、复合吸收层和减反射层，复合吸收层包括高吸收亚层NiSiN膜层和低吸收亚层NiSiON膜层双层结构，该发明专利技术的高温太阳能光谱选择性吸收涂层复合吸收层包括高吸收亚层NiSiN膜层和低吸收亚层NiSiON膜层双层结构，可以保证涂层在400‑600℃高温环境下稳定工作，热稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及槽式太阳能热利用
，具体涉及不锈钢高温集热管用高温太阳能选择性吸收涂层。
技术介绍
槽式太阳能热发电是目前技术较为成熟，具有广泛应用前景的太阳能热利用技术之一，其中真空集热管是槽式热发电系统的核心部件。高温环境下集热管的光热转换效率强烈依赖于太阳光谱选择性吸收涂层的光学性能和涂层材料的热稳定性。因此，研发出高效、耐久的太阳能光谱选择性吸收涂层是槽式热发电中的关键技术，对提高真空集热管性能至关重要。适于真空集热管使用的太阳能光谱选择性吸收涂层须对可见-近红外(0.3～2.5μm)波段的太阳辐射具有高的吸收率(α)，同时在≥400℃高温环境下，在红外光谱范围(2.5～50μm)内具有低发射率(ε)，并且在高温环境下性能长期保持稳定。当前，国内外公开报道的高温太阳光谱选择性吸收涂层大都采用金属陶瓷材料作为吸收层。金属陶瓷材料的特征为金属纳米颗粒弥散在介质材料之中，通过调节厚度和金属体积分数，可以实现对太阳辐射的选择性吸收。研究者们开发的金属陶瓷光谱选择性吸收涂层如Ni-Al2O3、Mo-Si氧气、NiAl-Al2O3等，都表现出较高的吸收率(α≥90％)和低的反射率(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温太阳能光谱选择性吸收涂层，包括吸热基底，其特征在于，所述吸热基底表面设有高温太阳能光谱选择性吸收涂层，所述高温太阳能光谱选择性吸收涂层由三层膜结构组成，所述三层膜结构由底部到顶部依次为红外反射层、复合吸收层和减反射层；所述红外反射层由金属薄膜组成，所述红外反射层的膜层厚度为100～250nm；所述复合吸收层由NiSi合金靶在氩气环境中、在氮气气氛及氮气和氧气混合气氛中溅射而成，所述复合吸收层由高吸收亚层和低吸收亚层组成，所述高吸收亚层的吸收特效高于所述低吸收亚层，所述高吸收亚层为NiSiN膜层，NiSiN膜层厚度为30～150nm，所述低吸收亚层为NiSiON膜层，NiSiON膜层厚度...

【技术特征摘要】
1.一种高温太阳能光谱选择性吸收涂层，包括吸热基底，其特征在于，所述吸热基底表面设有高温太阳能光谱选择性吸收涂层，所述高温太阳能光谱选择性吸收涂层由三层膜结构组成，所述三层膜结构由底部到顶部依次为红外反射层、复合吸收层和减反射层；所述红外反射层由金属薄膜组成，所述红外反射层的膜层厚度为100～250nm；所述复合吸收层由NiSi合金靶在氩气环境中、在氮气气氛及氮气和氧气混合气氛中溅射而成，所述复合吸收层由高吸收亚层和低吸收亚层组成，所述高吸收亚层的吸收特效高于所述低吸收亚层，所述高吸收亚层为NiSiN膜层，NiSiN膜层厚度为30～150nm，所述低吸收亚层为NiSiON膜层，NiSiON膜层厚度为40～150nm；所述减反射层为NiSiO膜层，所述NiSiO膜层厚度为30～150nm。2.根据权利要求1所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述吸热基底为不锈钢材料。3.根据权利要求1所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述红外反射层由Mo、Ta、Al或W金属膜中的一种构成。4.根据权利要求1所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述NiSi合金靶的Ni质量含量为70％-90％，Si质量含量为10％-30％。5.一种制备高温太阳能光谱选择性吸收涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将不锈钢基底在丙酮和乙醇中分别超声清洗30min，将清洗后的不锈钢基底放入去离子水中超声清洗40min，对清洗后的不锈钢基底进行烘干，将烘干后的不锈钢基底放入磁控溅射腔体中处理；S2：在不锈钢基底上制备红外反射层，采用Mo、Ta、Al或W为金属靶材，直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：武永鑫，王虎，李世杰，李芮，王涛，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11