Mo-Al2O3光谱选择性吸收涂层的制备及热稳定性

作者：张敏; 张文辉; 李影; 殷雪; 李美仪; 李小晶; 郭媛媛

来源：辽宁师范大学学报(自然科学版), 2018, 41(04): 462-469.

• 光谱选择性吸收涂层
• 磁控溅射
• 热稳定性
• 吸收率
• 发射率

光谱选择性吸收涂层是提高太阳能光热转换效率的核心部分,其在太阳光能量集中的光谱波段保持较高吸收率,同时拥有较低的红外发射率,即减少自身向外辐射的能量.选用直流-射频磁控溅射镀膜的方法,在抛光的316L不锈钢基片上制备了以金属Mo为红外反射层,Mo-Al2O3为吸收层,Al2O3为减反射层的Mo/Mo-Al2O3/Al2O3选择吸收膜系,并对其进行大气中400℃退火处理,分析其热稳定性和选择吸收性能的衰减机理.通过实验优化,具有双吸收层结构的选择吸收膜系具有最优的选择吸收性能,吸收率为0.922,发射率为0.029.所制备的薄膜表面平整致密,无明显的大颗粒缺陷.对优选制备参数下的选择吸收膜系进行退火处理,结果表明退火后选择性吸收膜系的发射率上升约1.6%,膜系的反射率极小值的位置与退火前无明显变化,反射率骤升阈值均发生蓝移.利用拉曼光谱对太阳能选择性吸收膜系的高温热稳定性进行分析,当退火时间为1、3h时,开始出现了MoO3特征峰,说明空气中的氧原子向吸收层中进行了扩散,当退火时间达到5h时,出现了Fe2MoC的特征峰,说明吸收涂层各亚层之间的元素发生了迁移.

• 单位
  辽宁科技大学; 辽宁师范大学