[发明专利]多层复合太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种多层复合太阳光谱选择性吸收涂层，包括在基底上按照由下至上的顺序依次设置的红外反射层、吸收层和减反射层；其特征在于：红外反射层为Ti沉积层；吸收层是复合层，包括第一吸收层和第二吸收层，第一吸收层和第二吸收层均为钛碳掺杂的含氢非晶碳层（TiC/a-C:H）；减反射层为含氢非晶碳层；

其中复合吸收层是先在真空腔中通入氩气和甲烷混合气体，同时溅射钛靶和石墨靶，在金属钛沉积层上沉积第一层钛碳掺杂的含氢非晶碳层；再向真空腔中通入氩气和甲烷混合气体，同时溅射钛靶和石墨靶，沉积第二层钛碳掺杂的含氢非晶碳层后得到；

减反射层是在真空腔中通入氩气和甲烷混合气体，溅射石墨靶，在吸收层上方沉积一层含氢非晶碳层形成。

2.根据权利要求1所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于：红外反射层的厚度为70 ~ 80 nm。

3.根据权利要求1所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于：第一吸收层和第二吸收层的总厚度为51 ~ 161 nm。

4.根据权利要求1所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于：减反射层的厚度为49 ~ 168 nm。

5.一种如权利要求1所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①将基底清洗、烘干后装入磁控溅射镀膜机的真空腔内，真空腔内抽真空；

②对基底进行氩离子清洗；

③沉积红外反射层：在真空腔中通入氩气，溅射钛靶，在基底表面形成一层金属钛沉积层；

④沉积吸收层：在真空腔中通入氩气和甲烷混合气体，同时溅射钛靶和石墨靶，在金属钛沉积层上沉积第一层钛碳掺杂的含氢非晶碳层；再向真空腔中通入氩气和甲烷混合气体，同时溅射钛靶和石墨靶，沉积第二层钛碳掺杂的含氢非晶碳层；

⑤沉积减反射层：在真空腔中通入氩气和甲烷混合气体，溅射石墨靶，在步骤④的吸收层上方沉积一层含氢非晶碳层，完成选择性吸收涂层的制备。

6.根据权利要求5所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于：步骤①的基底表面光洁度Ra1 μm、表面无锈点、凹坑。

7.根据权利要求5所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于：步骤③沉积红外反射层时，在真空腔中通入120 ~ 160 sccm的氩气；调节钛靶电压为452 ~606 V，电流0.5 ~ 2.24 A，工作气压0.7 ~ 0.8 Pa，沉积时间为8 ~ 10 min。

8.根据权利要求5所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于：步骤④沉积吸收层时，首先沉积第一吸收层，在真空腔中通入120 ~ 160 sccm氩气和80 ~100 sccm甲烷，工作气压为0.66 ~ 0.8 Pa；开启钛钯和石墨靶位上的射频电源，其中调节钛靶电压为452 ~ 606 V，电流为0.5 ~ 2.24 A；石墨靶电压为471 ~ 607 V，电流为2.7 ~12.1 A；溅射沉积5 ~ 14 min ；

再沉积第二吸收层，在真空腔中通入120 ~ 160 sccm纯度为99.999%的氩气和80 ~100 sccm纯度为99.999%的甲烷，工作气压为0.74 ~ 0.8 Pa；开启钛钯和石墨靶位上的射频电源，其中调节钛靶电压为452 ~ 606 V，电流为0.5 ~ 2.24 A；石墨靶电压为471 ~ 607V，电流为2.7 ~ 12.1 A；溅射沉积8 ~ 24 min。

9.根据权利要求5所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于：步骤⑤沉积减反射层时，在真空腔中通入120 ~ 160 sccm氩气和80 ~ 100 sccm甲烷，工作气压为0.8 ~ 1.3 Pa；开启石墨靶位上的射频电源，石墨靶电压为101 ~ 606 V，电流为0.1~ 0.2 A，溅射沉积7 ~ 24 min 。

10.一种包括权利要求1所述的多层复合太阳光谱选择性吸收涂层的太阳能平板集热器。