太陽光譜選擇性吸收復合涂層的制備與性能研究.pdf

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2、墨壟墨盤塋學位授予日期答辯委員會主席——評閱人2011年5月種形式的能量加以利用。其中，光熱轉換技術被廣泛地應用于太陽能集熱器上，太陽能吸收表面是集熱器的關鍵組成部分。盡可能多的對太陽輻射進行吸收并將其保住而不散失對吸收層來說非常的重要，而選擇性吸收層因為可以有高的太陽吸收和低的熱輻射而滿足要求。目前，制備太陽光譜選擇性吸收涂層的各種方法在實際應用中都存在一定的局限性，因此尋求一種操作簡便、設備要求低、成本低廉的容易實現工業(yè)化大批量生產

3、的方法來制備光學性能較好的選擇性吸收涂層成為目前太陽能產業(yè)最迫切的需要。在所有的選擇性吸收機制中，在具有高的紅外反射特性的金屬基體表面制備一層復合涂層將是一個最靈活、最容易控制及實現的方法，而且復合涂層的光學性能可以方便地通過改變其厚度、組分體積分數以及顆粒粒徑來得到改善。本文分別采用簡單易行的等離子噴涂法、溶膠一凝膠法以及一種新型的選擇性吸收涂層制備方法一濕化學法對太陽光譜選擇性吸收復合涂層進行研制。應用XRD、FTIR、EDS、和S

4、EM等測試手段對制備得到的光譜選擇性吸收涂層的結構與表面形貌進行了表征，采用Ⅳ3600型wVisNIR分光光度計和Tensor27型BRUKER紅外光譜儀對所制得涂層的光學性能進行了分析研究。經測試得，采用等離子噴涂技術在最佳的實驗條件下制備得到的NiA1203金屬陶瓷復合涂層的吸收率a為O81，發(fā)射率￡為068，品質因子約為119，選擇性吸收性能不佳；采用溶膠一凝膠浸漬提拉法在不銹鋼基體表面鍍制NiOA1203復合薄膜，在最佳實驗條件

5、下制備得到的薄膜的吸收率a為076，發(fā)射率￡為025，品質因子ct／e達到3。在該薄膜表面加鍍Si02減反層后，膜系的吸收率達到084，發(fā)射率為O30，使整個表面的吸收性能得到提高：采用一種新的制膜技術一濕化學法在不銹鋼基體表面鍍制NiNiOA1203復合薄膜，在最佳實驗條件下制備得到的薄膜的吸收率a為085，發(fā)射率￡為012，品質因子。池約為71，選擇性吸收性能達到最佳。在該薄膜表面加鍍Si02減反層后，膜系的吸收率達到O93，發(fā)射率