[发明专利]一种双相纳米复合太阳能吸收涂层及制造方法

摘要

本发明公开一种双相纳米复合太阳能吸收涂层及制造方法，该涂层包括在基底上依次设有红外高反射层、主吸收层、次吸收层和减反层，将基底用化学法清洗后置于真空炉中，然后抽真空，往炉中通入高流量氮气，打开Ti靶，在基底沉积TiN的红外高反射层；然后关闭Ti靶，打开AlTi合金靶，通入低流量的氧气和氮气，在低氧低氮环境中，在红外高反射层上沉积双相纳米结构主吸收层；增加氮气流量，在低氧高氮环境中，主吸收层上沉积单相纳米结构的次吸收层；最后关闭氮气，在高氧浓度条件下沉积减反层，关闭加热器，自然冷却即得到四层结构的Ti‑Al‑O‑N双相纳米复合太阳能吸收涂层，本发明制造的涂层吸收效率好，能量转换效率高，具有较大推广应用价值。

主权项

1.一种双相纳米复合太阳能吸收涂层，其特征在于：在基底上依次设有红外高反射层、主吸收层、次吸收层和减反层，其中基底采用亲水性且耐海水腐蚀的多孔材料制成，红外高反射层为耐海水腐蚀的过渡金属氮化物材料，主吸收层为两种具有不同光学性能的纳米颗粒材料镶嵌在电介质中组成，次吸收层由单相过渡金属氮化物纳米材料镶嵌电介质中组成，减反层为低折射率材料层，通过涂层渐变结构有利于降低涂层的整体反射率，提高吸收率；所述制成基底的多孔材料孔隙率在20‑80％之间，孔径大小为0.1‑10微米，基底厚度在大于或等于1毫米；红外高反射层为厚度为0.1‑1微米的TiN或ZrN层；主吸收层由两种不同光学性能的过渡金属纳米颗粒和过渡金属氮化物纳米材料镶嵌在电介质中组成，其中过渡金属纳米颗粒对太阳辐射的吸收峰在200‑400纳米之间，过渡金属氮化物纳米材料的吸收峰在500‑700纳米之间，两种材料纳米晶的比例在0‑1之间可调，两种材料纳米颗粒大小3‑15纳米，主吸收层的涂层厚度在30‑100纳米；次吸收层的单相过渡金属氮化物纳米材料颗粒大小3‑10纳米，涂层厚度30‑100纳米；减反层的材料折射率为1.8‑2，其厚度50‑100纳米。