一种太阳能选择性吸收涂层制造技术

一种太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，其特征是：所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。在玻璃集材上沉积Al薄膜或AlN薄膜作为粘结层，然后再沉积Cu薄膜红外发射层，有效加强其附着力，使得Cu薄膜红外发射层附着可靠、不易剥落，从而有利于延长整个吸收涂层的使用寿命及提高整体使用性能。也可适用于在不锈钢等基材上镀铜膜时增加膜层附着力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种选择性吸收涂层，尤其是太阳能选择性吸收涂层。
技术介绍
磁控溅射镀膜是近十几年来发展迅速的一种表面薄膜技术，它是利用磁场控制辉光放电产生的等离子体来轰击出靶材表面的粒子并使其沉积到基体表面的一种技术。磁控溅射具有诸多优点(I)溅射出来的粒子能量为几十电子伏特，粒子能量较大，因而薄膜/基体结合力较好，薄膜致密度较高；(2)溅射沉积速率高，基体温升小；(3)可以沉积高熔点金属、合金及化合物材料，溅射范围广；(4)能够实现大面积靶材的溅射沉积，且沉积面积大、均匀性好；(5)操作简单，工艺重复性好，易于实现工艺控制自动化。附着性能是制约溅射薄膜使用性能及工作可靠性的关键因素。随着磁控溅射技术·的不断发展和完善，薄膜的附着性能有了较大的改善。薄膜与衬底的附着机理薄膜之所以能附着在基底上，是范德华力、扩散附着、机械咬合等综合作用结果，可能涉及以下3种机理①机械结合。由于薄膜本身和基底均是凹凸不平，两者之间形成相互交错咬合。在单纯机械结合情况下，薄膜的附着力一般都较低。②物理结合。薄膜与基底之间因范德华力而结合在一起。虽然这种引力的数值较小，只有O.I O. 5eV,但仍会造成很强的薄膜附着力。附着力一般在KT1至IO3N · Cm2。③化学键合。薄膜与衬底界面两侧原子之间可能形成化学键合。化学键合对于提高薄膜附着力具有重要影响。化学键合所提供的能量一般在O. 5 IOeV之间，相应的附着力为IO6N κπι2。上述3种机理或者单独或者共同决定着薄膜与衬底间结合力的大小。磁控溅射薄膜的附着性受到很多因素的影响，目前的研究普遍认为①不同的基材与薄膜材料组合对薄膜附着性有重要影响，对于膜基匹配性不好，材料性能差别大的，可以设置粘结层来改善。②提高基体的表面清洁度有利于提高薄膜和基体的附着力，对基体进行等离子轰击效果更好。③制备薄膜时的各种工艺参数的设置将对薄膜附着性有着综合的影响，适当的参数控制对提高薄膜与衬底间的附着力非常重要。④薄膜沉积后进行适当的热处理，有利于促进界面上原子间的扩散，提高薄膜的附着力。⑤提高原料的纯度有利于提闻薄I旲的附着力。基体的材料对薄膜的附着性也有很重要的影响，薄膜与基体间的匹配性不好，例如弹性模量、晶格常数失配或热膨胀系数差别过大，薄膜内部会产生较高内应力，导致界面结合性能变差而引起膜层过早剥落。目前，太阳能选择性吸收涂层中有采用Cu薄膜作为红外发射层，但铜的电子比较活泼，因此与玻璃等硼硅化物结合时，附着力不理想，特别是中高温下，附着力下降很大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的缺点，本技术的目的在于提供一种太阳能选择性吸收涂层，它的Cu薄膜红外发射层附着可靠、不易剥落，从而有利于延长整个吸收涂层的使用寿命及提高整体使用性能。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案一种太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。作为本技术的进一步的技术方案在该太阳能选择性吸收涂层中，所述的Cu薄膜红外发射层厚度为25 40nm ;所述的Al薄膜或AlN薄膜的厚度为5 20nm。更进一步的所述的Cu薄膜红外发射层厚度为35nm ;所述的Al薄膜或AlN薄膜厚度为15nm。本技术的有益效果是在玻璃集材上沉积Al薄膜或AlN薄膜作为粘结层，然后再沉积Cu薄膜红外发射层，有效加强其附着力，使得Cu薄膜红外发射层附着可靠、不易·剥落，从而有利于延长整个吸收涂层的使用寿命及提高整体使用性能。也可适用于在不锈钢等基材上镀铜膜时增加膜层附着力。以下结合附图和实施例对本技术做进一步的说明图I为本技术实施例的结构示意图；图中1玻璃基材，2粘结层，3红外反射层。具体实施方式如图I所示，该太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。所述的Cu薄膜红外发射层厚度为25 40nm ;所述的Al薄膜或AlN薄膜的厚度为5 20nm。制备时a)在磁控溅射镀膜机的真空室中，将待镀膜真空管内管装在真空管工架上；b)所述的真空室抽真空达到本底真空时，冲入氩气达到工作压强，启动铝靶，保持铝靶电流恒定，冲入氮气；起到清靶和过渡电压作用；c )沉积粘结层继续冲入氮气，铝靶溅射，在玻璃基材上沉积形成铝薄膜或氮化铝薄膜即为粘结层，并使粘结层厚度为5 20nm ；d)沉积红外发射层的步骤停止铝靶溅射，停止注入氮气；直流电溅射铜靶，沉积厚度为25 40nm铜薄膜即为红外发射层。本技术的太阳能选择性吸收涂层，优选Cu薄膜红外发射层厚度为35nm;Al薄膜或AlN薄膜厚度为15nm。上述优选的太阳能选择性吸收涂层的制备方法如下步骤b)中，所述的真空室本底真空达到5. 0E-2Pa时，启动铝靶并同时冲入氮气，保持铝靶电流40A，冲入氮气100SCCM，铝靶溅射和冲入氮气的持续时间均为15秒；起到清靶和过渡电压作用；步骤c)中，沉积粘结层时，冲入氮气，维持工作压强O. 20Pa，保持铝靶电流40A，铝靶电压为315V，溅射时间为180秒；沉积粘结层厚度为15nm ；步骤d)中，沉积红外发射层时，铜靶电压440V，保持铜靶电流45A，溅射时间为6分钟，维持工作压强O. 20Pa ;红外反射层厚度为35nm ； 上述太阳能选择性吸收涂层的制备方法中，铝靶溅射时，可通过调节氮气的注入流量补偿因铝靶电压波动对溅射形成的薄膜的影响，以制备具有特定光学常数的薄膜。权利要求1.一种太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，其特征是所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。2.根据权利要求I所述的一种太阳能选择性吸收涂层，其特征是所述的Cu薄膜红外发射层厚度为25 40nm ;所述的Al薄膜或AlN薄膜的厚度为5 20nm。3.根据权利要求2所述的一种太阳能选择性吸收涂层，其特征是所述的Cu薄膜红外发射层厚度为35nm ;所述的Al薄膜或AlN薄膜厚度为15nm。专利摘要一种太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，其特征是所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。在玻璃集材上沉积Al薄膜或AlN薄膜作为粘结层，然后再沉积Cu薄膜红外发射层，有效加强其附着力，使得Cu薄膜红外发射层附着可靠、不易剥落，从而有利于延长整个吸收涂层的使用寿命及提高整体使用性能。也可适用于在不锈钢等基材上镀铜膜时增加膜层附着力。文档编号B32B17/06GK202702782SQ20112052807公开日2013年1月30日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日专利技术者于洪文, 马兵, 张艳丽, 安利娟, 李春江, 何晓倩, 李宝山, 陈志朋, 李萍 申请人:山东桑乐太阳能有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，其特征是：所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪文，马兵，张艳丽，安利娟，李春江，何晓倩，李宝山，陈志朋，李萍，
申请(专利权)人：山东桑乐太阳能有限公司，
类型：实用新型
国别省市：