[实用新型]一种选择性太阳能光热吸收复合涂层

说明书

【技术领域】

本实用新型属于太阳能设备领域，尤其涉及一种使用在平板式太阳能集热器表面，用于吸收利用太阳能的选择性吸收涂层。

【背景技术】

太阳能热水器就是吸收太阳的辐射热能，。它是我国太阳能热利用中最为成熟和最为先进的产品。为百姓提供环保、安全、节能、卫生的新型热水器产品。最常见的太阳能热水器有三种：闷晒式太阳能热水器、平板式太阳能热水器和真空管太阳能热水器。闷晒式太阳热水器的集热器和水箱合为一体。结构简单、价格低廉。但是保温差，不能过夜使用，冬季更不能使用。平板式太阳能热水器由平板太阳集热器、蓄水箱、循环管、支架组成。吸热体有铜铝复合管板式、全铜管板式、不锈钢冲压成型焊接而成的扁盒式等结构型式。而太阳能集热器，其中的关键部件就是太阳能集热器板芯，现在大多采用铜铝复合的板状材料制成。太阳光谱选择性吸收涂层应用于太阳能集热器集热表面，主要由红外高反射层、吸收层和减反射层构成，其中减反射层的作用是降低物体表面对入射光的反射，增加物体表面对光的吸收，增加吸收效率；红外高反射层减少集热器内部向外辐射，降低热损失；吸收层用于吸收太阳光，给集热器提供热源。在太阳能的光热转换中，选择性吸收涂层的吸收层中的介质的折射率要尽可能低，减反射层的折射率也要尽可能低，这样才能获得光热转换效率较高的太阳能选择性吸收涂层，但同时也要注重介质的沉积速率不能过低，以免影响生产效率。而在涂层的制备过程中，采用磁控反应溅射或射频反应及中频反应溅射方法，利用金属或非金属靶材，由于靶中毒，造成减反射层的沉积速率非常低，使生产效率大大降低。由于减反射层的生产效率低，目前在市场上的绝大多数太阳能集热器都不采用设有减反射层的太阳光选择性吸收涂层。对于在真空环境低温范围使用的太阳能选择性吸收涂层目前已研究和广泛应用了选择性吸收涂层，这种膜系和工艺方法的优点是，Al单靶直流磁控溅射镀膜工作，设备操作简单，膜层吸收率较高，对在低温范围使用全玻璃真空管的比较适用，但对于中温及高温使用由于其红外发射率随温度上升明显升高，造成集热器热损增大，热效率明显下降。为了提高高温使用范围选择性吸收涂层的热稳定性，降低红外发射率，已研究和发展了高温稳定金属双靶共溅射淀积技术，这种涂层具有多层膜层的结构、使在高温范围内热性能稳定，吸收/发射比较小。但是；这种涂层和工艺方法的关键是必须采用高温稳定金属如W、MO、SS，而且必须采用双电极靶共溅射；造成沉积速率低，生产周期长、工艺复杂、靶材稀贵、成本高。所以现在需要一种吸收率很高，发射率很低，而且热稳定性很好的选择性吸收涂层及制备技术。但是至今行业中没有出现可以克服以上缺点的技术解决方案。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种具有优良的太阳能选择性吸收特性，且膜层牢固的选择性吸收膜层，该膜层具有较高的结合强度和良好的耐候性，同时在生产是具有较高的生产效率。

为了达到上述的技术目的，本实用新型采用的技术解决方案包括以下技术内容：

一种选择性太阳能光热吸收复合涂层，该涂层由多层金属与非金属复合而成，上述的选择性太阳能附着在金属平板上，其特征在于：所述的涂层在金属平板上附着的次序依次为底层，钛-氧-钛吸收层，和二氧化硅射层构成，其中的钛-氧-钛吸收层为通过至少两次反应溅射过程制作。

所述的底层为不锈钢、钼或者镍中的一种。

所述的底层、钛-氧-钛吸收层、二氧化硅的总厚度为80nm-120nm。

所述的底层-钛-氧-钛吸收层，和二氧化硅射层各层的厚度为，底层15nm-25nm；钛-氧-钛吸收层50nm-70nm；二氧化硅15nm-25nm。

所述的底层-钛-氧-钛吸收层，和二氧化硅射层各层的最佳厚度为，底层20nm；铝30nm；30nm；二氧化铝20nm。