太阳能吸热膜层及其制备方法以及太阳能吸热板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能转换技术领域，具体涉及一种太阳能吸热膜层及其制备方法以及太阳能吸热板及其制备方法，该太阳能吸热膜层包括吸收层以及设置在吸收层上的减反自清洁层，减反自清洁层由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成。该太阳能吸热膜层的制备方法包括：在吸收层上涂覆掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶，固化形成减反自清洁层。太阳能吸热板包括基材以及设置在基材表面的太阳能吸热膜层。该太阳能吸热板的制备方法包括：在基材表面上形成吸收层；在吸收层上形成减反自清洁层。通过在吸收层上设置由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成的减反自清洁层，使得太阳能吸热膜层能够具有高吸收比，低发射比，同时还具备很好的抗污能力和耐候性。 1

【技术实现步骤摘要】
太阳能吸热膜层及其制备方法以及太阳能吸热板及其制备方法
本专利技术涉及太阳能转换
，具体而言，涉及一种太阳能吸热膜层及其制备方法以及太阳能吸热板及其制备方法。
技术介绍
随着城镇化进程的加速，太阳能平板集热器以及太阳墙集热板与建筑的一体化的完美结合越来越收到消费者的青睐。太阳能吸收膜层作为平板集热和太阳墙集热板的核心部件，其性能直接影响着整个集热器的使用效果及寿命。目前市场上膜层主要有涂料膜层、电镀膜层及磁控溅射膜层。然而，目前市场上的涂料膜层普遍采用有机涂层，因为采用了普通的树脂材料做为膜层的粘结剂，因此会造成：1.膜层表面耐污、耐候性较差，出现膜层粉化及褪色现象，同时有机物在远红外区有明显的吸收峰，进而影响膜层的发射比；2.由于采用的是普通的黑色填料做为膜层的吸收体，因此膜层的选择性较差，进而导致膜层的热发射比很高。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种太阳能吸热膜层，其能够具有高吸收比，低发射比，同时还具备很好的抗污能力和耐候性。本专利技术的第二个目的在于提供一种太阳能吸热膜层的制备方法，通过简单的工艺制备得到具有高吸收比，低发射比，同时还具备很好的抗污能力和耐候性的太阳能吸热膜层。本专利技术的第三个目的在于提供一种太阳能吸热板，其对太阳光能够具有高吸收比，低发射比，同时还具备很好的抗污能力和耐候性。本专利技术的第四个目的在于提供一种太阳能吸热板的制备方法，通过简单的工艺制备得到对太阳光具有高吸收比，低发射比，同时还具备很好的抗污能力和耐候性的太阳能吸热板。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提供的一种太阳能吸热膜层，其包括吸收层以及设置在吸收层上的减反自清洁层，减反自清洁层由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成。本专利技术还涉及一种太阳能吸热膜层的制备方法，其包括：在吸收层上涂覆掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶，固化形成减反自清洁层。本专利技术还提供了一种太阳能吸热板，其包括基材以及设置在基材表面上的上述太阳能吸热膜层。本专利技术还涉及一种太阳能吸热板的制备方法，其包括：在基材表面上形成吸收层；在吸收层上形成由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成的减反自清洁层。通过在吸收层上设置由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成的减反自清洁层，使得太阳能吸热膜层能够具有高吸收比，低发射比，同时还具备很好的抗污能力和耐候性。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施方式或实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施方式的太阳能吸热膜层及其制备方法以及太阳能吸热板及其制备方法进行具体说明。本专利技术的一些实施方式提供的一种太阳能吸热膜层，其包括吸收层以及设置在吸收层上的减反自清洁层，减反自清洁层由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成。通过掺杂的二氧化硅对二氧化钛粒子能够起到包裹的作用，进而能够增强减反自清洁层的耐候性，并且二氧化硅还能够增强二氧化钛具有的减反自清洁效应，达到既提高了吸热膜层的吸收比，又降低了吸热膜层的发射比，同时具有一定的自清洁效果，使得该太阳能吸热膜层在保持其性能的情况下能够完全暴露在大气环境下使用。根据一些实施方式，减反自清洁层中的二氧化硅和二氧化钛的摩尔比为4～6：1，举例而言，可以是4：1，或4.5：1，或5：1，或5.5：1，或6：1。根据一些实施方式，减反自清洁层的厚度为285～375nm。根据一些实施方式，吸收层由无机纳米陶瓷涂料形成，一些实施方式中，吸收层是由含有金属复合氧化物的无机纳米陶瓷涂料形成。通过无机纳米陶瓷材料形成的吸收层对太阳能光谱具有优异的选择吸收性和极低的发射比性能，并且耐高温性能好，抗老化。根据一些实施方式，无机纳米陶瓷涂料包括成膜物、吸热体和第一溶剂。一些实施方式中，成膜物为无机纳米陶瓷树脂；吸热体为纳米金属复合氧化物；第一溶剂包括乙二醇单甲醚、乙醇和异丙醇，其中，乙二醇单甲醚、乙醇和异丙醇的体积比可以为1～3：1～3：1。一些实施方式中，成膜物、吸热体以及溶剂的质量比为4～5：5～6：8～10，通过上述比例混合而成的无机纳米陶瓷涂料，其纳米金属复合氧化物能够在无机纳米陶瓷树脂中均匀分布，并且该无机纳米陶瓷涂料能够具有很好的固化性能，并且选择成膜物为无机纳米陶瓷树脂，吸热体为纳米金属复合氧化物制备得到的无机吸收膜层能够具有很好的成膜表面，使得减反自清洁层能够很好地与吸收层结合在一起，增强其耐候性能。本专利技术的一些实施方式还提供了一种太阳能吸热膜层，其包括钝化层、吸收层以及设置在吸收层上的减反自清洁层，减反自清洁层由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成，吸收层设置于钝化层上。通过在基材的表面设置钝化层，再将吸收层设置在钝化层上，可以使得吸收层能够很好的与钝化层进行结合，其结合力比较强，进一步增强了太阳能吸热膜层的耐候性能。本专利技术的一些实施方式还提供了上述太阳能吸热膜层的制备方法，其包括：在吸收层上涂覆掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶，固化形成减反自清洁层。根据一些实施方式，在涂覆之前，将吸收层在250～300℃的的温度下烘烤3～5分钟。在该温度下进行烘烤后，溶胶能够更好地与吸收层表面进行结合在一起，使得减反自清洁层的性能更好。根据一些实施方式，吸收层是通过将成膜物、吸热体和第一溶剂按重量比为4～5：5～6：8～10配制的无机纳米陶瓷涂料以辊涂或喷涂法制备得到。一些实施方式中，将成膜物、吸热体和第一溶剂混合后进行研磨4～5h，得到无机纳米陶瓷涂料。一些实施方式中，成膜物为无机纳米陶瓷树脂，但不限于无机纳米陶瓷树脂。根据一些实施方式，吸热体为纳米金属复合氧化物，但不限于纳米金属复合氧化物。一些实施方式中，第一溶剂包括乙二醇单甲醚、乙醇和异丙醇，乙二醇单甲醚、乙醇和异丙醇的体积比可以为1～3：1～3：1。根据一些实施方式，纳米金属复合氧化物为铜钴锰复合氧化物、铜锰镍复合氧化物、铜锰铬复合氧化物中的一种或者两种以上的组合。根据一些实施方式，铜钴锰复合氧化物是通过以下步骤制备得到：1.按照摩尔比为铜：锰：钴＝3～5：3～5：1～3称取三水合硝酸铜，六水合硝酸锰，六水合硝酸钴，溶于去离子水中，并保证金属离子浓度为0.5～1.0mol/L。2.按照摩尔比柠檬酸：金属离子＝1.5～3：1的比例添加柠檬酸，并搅拌1～2小时。3.按照摩尔比柠檬酸：乙二醇200＝1.5～3：2～5的比例在搅拌状态滴入乙二醇200并持续搅拌1～2小时。4.用氨水调节PH值为5～7之间。5.将配置好的溶液放入70～80℃的水浴锅中加热，并持续搅拌直至溶液编为溶胶状态。6.将溶胶放入高温干燥箱中以120～150℃进行烘干，直至溶胶变为干凝胶状态。7.将干凝胶研磨为粉状，在空气环境下滴入适量乙醇做引燃剂并点燃，带粉体自蔓燃结束后，将粉体移入马弗炉中用650～750℃的高温下煅烧1～3h，得到尖晶石型铜钴锰纳米复合氧化物。根据一些实施方式，铜锰镍复合氧化物的制备过程中，原料为：三水合硝酸铜，六水合硝酸锰，六水合硝酸镍，摩尔比为铜：锰：镍＝3～5：3～5：1～3，其制备过程与铜钴锰复合氧化物的制备过程相同。根据一些实施方式，铜锰铬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能吸热膜层，其特征在于，其包括吸收层以及设置在吸收层上的减反自清

【技术特征摘要】
1.一种太阳能吸热膜层，其特征在于，其包括吸收层以及设置在吸收层上的减反自清洁层，所述减反自清洁层由掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶固化而成。2.根据权利要求1所述的太阳能吸热膜层，其特征在于，所述二氧化硅和二氧化钛的摩尔比为4～6：1。3.根据权利要求1所述的太阳能吸热膜层，其特征在于，所述吸收层由无机纳米陶瓷涂料形成，优选地，所述无机纳米陶瓷涂料含有金属复合氧化物。4.根据权利要求3所述的太阳能吸热膜层，其特征在于，所述无机纳米陶瓷涂料包括成膜物、吸热体和第一溶剂；优选地，所述成膜物为无机纳米陶瓷树脂；优选地，所述吸热体为纳米金属复合氧化物；优选地，所述第一溶剂包括乙二醇单甲醚、乙醇和异丙醇；优选地，所述成膜物、所述吸热体以及所述溶剂的质量比为4～5：5～6：8～10。5.根据权利要求1～4任意一项所述的太阳能吸热膜层，其特征在于，所述太阳能吸热膜层还包括钝化层，所述吸收层设置于所述钝化层上。6.一种太阳能吸热膜层的制备方法，其特征在于，其包括：在吸收层上涂覆掺杂有二氧化硅的二氧化钛溶胶，固化形成减反自清洁层，优选地，在涂覆之前，将所述吸收层在250～300℃的的温度下烘烤3～5分钟。7.根据权利要求6所述的太阳能吸热膜层的制备方法，其特征在于，所述吸收层是通过将成膜物、吸热体和第一溶剂按重量比为4～5：5～6：8～10配制的无机纳米陶瓷涂料以辊涂或喷涂法制备得到；优选地，所述成膜物为无机纳米陶瓷树脂；优选地，所述吸热体为纳米金属复合氧化物；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦青太，魏加杰，胡张顺，
申请(专利权)人：日出东方太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32