[发明专利]一种耐高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温太阳能选择性吸收涂层，包括现有金属基底，其特征在于：在金属基底上，从下到上还分别有三层：高红外反射层、吸收层和减反射层；

所述高红外反射层为Ti涂层，厚度为20-40nm；

所述吸收层自下而上依次包括高折射率吸收层TiCrN膜和低折射率吸收层TiCrNxOy膜，其中TiCrN膜的厚度为70-100nm，TiCrNxOy膜的厚度为80-100nm；所述减反射层自下而上依次包括Cr₂O₃膜和SiO₂膜，其中Cr₂O₃膜的厚度为10-20nm，SiO₂膜的厚度为20-30nm；

在300-2500nm范围内，TiCrN膜的折射率为2.66-3.53，TiCrNxOy膜折射率为1.76-2.44；在300-2500nm范围内，TiCrN膜的消光系数为0.65-3.57，TiCrNxOy膜的消光系数为0.05-1.34；

所述选择性吸收涂层的中高温200℃ -400℃发射率ε＜4％，吸收率α＞90％。

2.一种耐高温太阳能选择性吸收涂层制备方法，采用磁控溅射法为镀膜方法，其特征在于包括以下步骤：

a.选择厚度为0.15-10mm的铝、铜或不锈钢基片材料；

b.选用靶材为铝靶、金靶、银靶或镍靶，工作气体为惰性气体氩气（Ar），控制脉冲直流电源溅射功率为2000-3000w，工作气压为2.2-2.5mTorr，工作气体Ar流量为150-200sccm，控制步骤a中基片传输速率为0.5～1.6m/min，基片在靶下往返运动10-15次，即可得涂覆有高红外反射层的基片；

c.选用靶材为钛铬合金靶，工作气体为惰性气体氩气（Ar）、氮气和氧气,控制脉冲直流电源溅射功率为2000-3000w，工作气压为2.2-2.6mTorr，工作气体Ar流量为150-200sccm，反应气体N₂流量为10-40sccm，控制步骤b制得的基片传输速率为0.5～1.6m/min，基片在靶下往返运动20-40次，可得涂覆有高折射率吸收层TiCrN膜的基片；

d.控制脉冲直流电源溅射功率为2000-3000w，工作气压为2.2-2.6mTorr，工作气体Ar流量为150-200sccm，反应气体N₂流量为10-40sccm，反应气体O₂流量为5-15sccm，步骤c制得的基片传输速率为0.5～1.6m/min，基片在靶下往返运动15-25次，可得涂覆有低折射率吸收层TiCrNxOy膜的基片；

e.选用靶材为硅靶和铬靶，工作气体为惰性气体氩气（Ar）和氧气,控制脉冲直流电源溅射功率为2000-3000w，工作气压为2.2-2.5mTorr，工作气体Ar流量为150-200sccm，反应气体O₂流量为5-15sccm，步骤d制得的基片传输速率为0.5～1.6m/min，基片在靶下往返运动10-20次，可制得涂覆反射层Cr₂O₃的基片；

f.控制射频电源溅射功率为2000-3000w，工作气压为4.0-6.0mTorr， 工作气体流量为150-200sccm，反应气体O₂流量为30-45sccm，步骤e制得的基片传输速率为0.5～1.6m/min，基片在靶下往返运动10-20次，可制得涂覆反射层SiO₂的基片即得到一种耐高温太阳能选择性吸收涂层；

在300-2500nm范围内，TiCrN膜的折射率为2.66-3.53，TiCrNxOy膜折射率为1.76-2.44；在300-2500nm范围内，TiCrN膜的消光系数为0.65-3.57，TiCrNxOy膜的消光系数为0.05-1.34；

所述选择性吸收涂层的中高温200℃ -400℃发射率ε＜4％，吸收率α＞90％。