TiNx太陽光譜選擇性吸收薄膜的研究.pdf

1、太陽光譜選擇性吸收薄膜是太陽能光熱轉換應用中極為重要的關鍵材料，具有環(huán)保、光熱轉換效率高等優(yōu)點，并且可與建筑一體化結合，有市場前景。當今，世界上許多國家都在積極研究它的制備工藝，以期獲得具有簡單的工藝、低廉的成本、優(yōu)良穩(wěn)定的性能的太陽光譜選擇性吸收薄膜。本論文在調研國內外研究發(fā)展的基礎上，針對目前國內太陽能集熱器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，開展了磁控濺射制備太陽光譜選擇性吸收薄膜的研究。
　　 本論文采用直流反應磁控濺射方法，以Ti為靶材

2、，Ar氣為工作氣體，O2氣和N2氣為反應氣體，在Si基底上制備了單層TiNx薄膜，分別在Cu基底和載波片上制備了單層TiO2-x薄膜以及Ti-TiNx-TiO2-x多層薄膜，并對這些薄膜結晶結構、表面形貌和光學性質進行分析。
　　 1.在各種工藝參數下制備的TiNx薄膜，發(fā)現(xiàn)當氬氣流量為30sccm，氮氣流量為2.Osccm，基底溫度為300℃，濺射電流為0.35A時，用反應磁控濺射法在Si基底上制備的TiNx薄膜為多晶結構的立

3、方相，并呈現(xiàn)為(200)擇優(yōu)取向，顆粒致密，膜表面均勻，結晶度最好；在測試波長(350-1000nm)范圍內，所有樣品的反射光譜都在455nm附近存在一個反射極小值，而在近紅外波段都表現(xiàn)了高反射。
　　 2.氧氣流量對反應濺射沉積單層TiO2-x膜的透過率、折射率和消光系數影響顯著。隨O2氣流量增大，薄膜透過率逐漸增大，當O2氣流量為16sccm時，薄膜在500nm波長處的透過率達到了85％。在可見-近紅外波段內(400-100