[发明专利]一种中低温太阳能选择吸收薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种中低温太阳能选择吸收薄膜，其特征在于，该薄膜主要包括依次沉积在具有红外反射功能的衬底上的扩散阻挡层、吸收层和减反射层；或者主要包括依次沉积在衬底上的红外反射层、扩散阻挡层、吸收层和减反射层。

2.根据权利要求1所述的中低温太阳能选择吸收薄膜，其特征在于，所述的具有红外反射功能的衬底的材料为Cu；

所述的红外反射层的成分为Cu、Mo或Ag；

所述的扩散阻挡层的成分为铬-氮复合成分；

所述的吸收层由铬单质-氧化铬多元相、铬单质-氮氧化铬多元相中的一种或两种组成；

所述的减反射层为SiO₂陶瓷薄膜。

3.根据权利要求1或2所述的中低温太阳能选择吸收薄膜，其特征在于，所述的扩散阻挡层的成分为CrN_x，其中0.5≤x≤1。

4.根据权利要求1或2所述的中低温太阳能选择吸收薄膜，其特征在于，所述的吸收层为由上涂层和下涂层组成的双层复合吸收涂层；

所述的下涂层沉积在扩散阻挡层上，由Cr-CrO_mN_n多元相组成，其中Cr单质体积分数为30％-50％，0＜m≤1.5，0≤n＜1；

所述的上涂层沉积在下涂层上，由Cr-CrO_yN_z多元相组成，其中Cr单质体积分数为10％-30％，0＜y≤1.5，0≤z＜1；

y值与m值相同或不同，和/或z值与n值相同或不同。

5.根据权利要求4所述的中低温太阳能选择吸收薄膜，其特征在于，y值与m值不同和/或z值与n值不同。

6.根据权利要求1或2所述的中低温太阳能选择吸收薄膜，其特征在于，所述的红外反射层的厚度为100nm-200nm；所述的扩散阻挡层的厚度为30nm-50nm；所述的吸收层的厚度为40nm-100nm；所述的减反射层的厚度为80nm-120nm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的中低温太阳能选择吸收薄膜的制备方法，包括步骤：

(a)基片的预处理：将具有红外反射功能的衬底依次以去污剂、去离子水、丙酮和酒精超声清洗处理，并进行烘烤除气及等离子体清洗处理，得到预处理后的基片；

(b)扩散阻挡层的制备：使用Cr靶，在真空腔体中通入氩气和氮气，利用反应磁控溅射方法于15℃-35℃在预处理后的基片上制备铬-氮复合成分的扩散阻挡层，制备过程中需施加衬底负偏压；

(c)吸收层的制备：使用Cr靶，在真空腔体中通入氩气、氮气和氧气，利用反应磁控溅射方法于15℃-35℃在扩散阻挡层上制备由铬单质-氧化铬多元相、铬单质-氮氧化铬多元相中的一种或两种组成的吸收层，制备过程中需施加衬底负偏压；

(d)减反射层的制备：使用Si靶反应溅射、SiO₂陶瓷靶材中频溅射或SiO₂陶瓷靶材射频溅射方法，在吸收层上于15℃-35℃沉积SiO₂减反射层，完成中低温太阳能选择吸收薄膜的制备；

或者，包括步骤：

(1)基片的预处理：将衬底依次以去污剂、去离子水、丙酮和酒精超声清洗处理，并进行烘烤除气及等离子体清洗处理，得到预处理后的基片；

(2)红外反射层的制备：选取Cu、Mo或Ag金属靶材，在真空腔体中通入氩气，采用直流磁控溅射方法于15℃-35℃在预处理后的基片上制备金属红外反射层，制备过程中需施加衬底负偏压；

(3)扩散阻挡层的制备：使用Cr靶，在真空腔体中通入氩气和氮气，利用反应磁控溅射方法于15℃-35℃在红外反射层上制备铬-氮复合成分的扩散阻挡层，制备过程中需施加衬底负偏压；

(4)吸收层的制备：使用Cr靶，在真空腔体中通入氩气、氮气和氧气，利用反应磁控溅射方法于15℃-35℃在扩散阻挡层上制备由铬单质-氧化铬多元相、铬单质-氮氧化铬多元相中的一种或两种组成的吸收层，制备过程中需施加衬底负偏压；

(5)减反射层的制备：使用Si靶反应溅射、SiO₂陶瓷靶材中频溅射或SiO₂陶瓷靶材射频溅射方法，在吸收层上于15℃-35℃沉积SiO₂减反射层，完成中低温太阳能选择吸收薄膜的制备。