[发明专利]一种超薄太阳光加热器及制备方法

权利要求书

1.一种超薄太阳光加热器，其特征在于，包括金属基底（1）、金属碗状纳米结构（2）、损耗介质薄膜（3）、无损耗介质薄膜（4）；金属基底（1）表面制备金属碗状纳米结构（2），其上均匀覆盖一层损耗介质薄膜（3），无损耗介质薄膜（4）均匀覆盖在超薄损耗介质薄膜（3）上；

所述的金属基底（1），厚度大于入射光在其中的衰减长度，阻止入射光透过；

所述的损耗介质薄膜（3），厚度小于干涉光在该介质中传播波长的1/4；

所述的无损耗介质薄膜（4），厚度为干涉光在该介质中传播波长的1/4；

所述的金属碗状纳米结构（2）制备方法包括如下步骤：

（1）在金属基底上自组装生成单层密集排布的纳米小球阵列；

（2）沉积金属薄膜于纳米小球阵列上及纳米小球之间的缝隙中；

（3）去除纳米小球及覆盖其上的金属薄膜，在金属基底表面形成金属碗状纳米结构。

2.根据权利要求1所述的超薄太阳光加热器，其特征在于，所述的金属基底（1）与金属碗状纳米结构（2）为不同金属材料或同种金属材料。

3.一种根据权利要求1所述的超薄太阳光加热器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在金属基底上自组装生成单层密集排布的纳米小球阵列；

（2）沉积金属薄膜于纳米小球阵列上及纳米小球之间的缝隙中；

（3）去除纳米小球及覆盖其上的金属薄膜，在金属基底表面形成金属碗状纳米结构；

（4）沉积损耗介质薄膜于金属基底表面的金属碗状纳米结构之上；

（5）沉积无损耗介质薄膜于损耗介质薄膜之上，形成太阳光加热器。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的纳米小球为聚苯乙烯纳米小球或二氧化硅纳米小球，小球直径为300-1000 nm。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的金属薄膜沉积方法，为溅射沉积或蒸发沉积；金属薄膜厚度须保证沉积在纳米小球之间缝隙中的金属薄膜与金属基底接触，同时沉积在纳米小球上的金属薄膜与沉积在纳米小球之间缝隙中的金属薄膜不能完全包裹纳米小球。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述的去除纳米小球的方法，根据步骤（1）所述的纳米小球的不同，选四氢呋喃超声去除聚苯乙烯小球，或者氢氟酸浸泡去除二氧化硅小球，且所选用的溶液不与金属基底和金属薄膜发生化学反应。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述的损耗介质薄膜沉积方法，为溅射沉积、蒸发沉积、原子层沉积。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）所述的无损耗介质薄膜沉积方法，为溅射沉积、蒸发沉积、原子层沉积。