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基于钼二维表面光栅的高温太阳能选择性吸收表面设计 被引量：1
1
作者 王健 陈子君 +1 位作者 李德杰 殷志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1087-1090,共4页
采用严格耦合波分析方法设计了基于二维表面光栅的高温太阳能选择性吸收表面。首先根据高温太阳能选择性表面的要求,选择金属钼(Mo)作为二维表面光栅的基底材料。通过优化钼二维表面光栅的几何结构,实现对太阳能的选择性吸收。结果表明... 采用严格耦合波分析方法设计了基于二维表面光栅的高温太阳能选择性吸收表面。首先根据高温太阳能选择性表面的要求,选择金属钼(Mo)作为二维表面光栅的基底材料。通过优化钼二维表面光栅的几何结构,实现对太阳能的选择性吸收。结果表明:采用等效复折射率渐变的金字塔形光栅,适当减少光栅周期,提高深宽比,可有效提高Mo二维表面光栅的太阳吸收比,同时保持较低的高温热发射比。经过结构优化的Mo表面光栅,法向吸收比α_n=0.936,法向发射比ε_n=0.0692(500℃),0.1765(1000℃),有望用于高温太阳能选择性吸收表面。 展开更多
关键词 太阳能选择性吸收表面 钼二维表面光栅 严格耦合波分析
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钨-氮化铝太阳能选择性吸收表面的研制 被引量：5
2
作者 谢光明 于凤勤 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 1999年第3期35-37,共3页
为了改善太阳能选择性吸收表面的中高温性能；采用掺钨的氨化铝金属陶瓷复合材料作为太阳能选择性吸收涂层。根据复合材料的有效介质理论；对金属陶瓷膜系的光学性能进行理论计算；采用磁控多靶反应共溅射的方法对膜系进行反演寻优工艺... 为了改善太阳能选择性吸收表面的中高温性能；采用掺钨的氨化铝金属陶瓷复合材料作为太阳能选择性吸收涂层。根据复合材料的有效介质理论；对金属陶瓷膜系的光学性能进行理论计算；采用磁控多靶反应共溅射的方法对膜系进行反演寻优工艺实验；在对复合膜的金属粒子体积分数ｆ、厚度ｄ进行多次组合实验后，取得了制备最佳组合膜系的溅射工艺参数。实验结果表明；必须利用金属陶瓷吸收层与基底金属的干涉效应，再加减反射层才能得到理想的选择性吸收效果，吸收率 ａ＞０．９，发射率ε（３５３Ｋ）＜０．１。当温度高于３５０℃时性能稳定，吸收率α变化不大，而发射率ε不超过０．１。与多层渐变吸收涂层相比；金属陶瓷选择性吸收涂层具有膜系结构简单、膜层减少、膜厚降低等优点。该涂层适用于低倍聚光式真空管集热器。 展开更多
关键词 金属陶瓷 太阳能 选择性吸收表面 集热器
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太阳能选择性吸收涂层的失效机制及优化策略
3
作者 李晶晶 王瑞祥 邢美波 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期51-57,共7页
在光热系统中,集热器作为光热转化的核心部件通过光谱选择性吸收涂层将太阳能转化为热能。因此,对选择性吸收涂层进行优化能够有效提高集热器的工作效率。选择性吸收涂层的主要吸收机理为本征吸收和干涉吸收,提升涂层吸收效率的策略有... 在光热系统中,集热器作为光热转化的核心部件通过光谱选择性吸收涂层将太阳能转化为热能。因此,对选择性吸收涂层进行优化能够有效提高集热器的工作效率。选择性吸收涂层的主要吸收机理为本征吸收和干涉吸收,提升涂层吸收效率的策略有材料掺杂、等离激元、光学陷阱等。在集热器实际工作过程中,选择性吸收涂层的失效是影响其效率的主要因素,明确失效原因和寻找解决方案是进一步研究选择性吸收涂层的重点。综述了太阳能选择性吸收涂层的种类及原理,梳理了涂层的失效机制,总结了抑制涂层失效的方法。 展开更多
关键词 太阳能 选择性吸收涂层 失效机理 预防方法
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TiN/TiNO/SiO_(2)太阳能选择性吸收涂层的优化设计及热稳定性评价
4
作者 严梦迪 邓敏蒂 +4 位作者 陈金志 袁文旭 刘瀚泽 谢浩 闵捷 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期190-197,共8页
目的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用的核心材料。方法采用磁控溅射法制备Ti N/TiNO/SiO_(2)太阳能选择性吸收涂层,测定红外反射层Ti N、吸收层Ti NO的折射率n、消光系数k,对Ti N层建立Tauc-Lorentz模型进行数据迭代优化拟合,对Ti N... 目的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用的核心材料。方法采用磁控溅射法制备Ti N/TiNO/SiO_(2)太阳能选择性吸收涂层,测定红外反射层Ti N、吸收层Ti NO的折射率n、消光系数k,对Ti N层建立Tauc-Lorentz模型进行数据迭代优化拟合,对Ti NO层建立Drude模型进行数据迭代优化拟合。通过TFCalc光学镀膜设计软件,设置连续目标在300~1500 nm光谱区反射率低于5%,得到软件优化的反射率曲线、各层的最优厚度,确定优化的工艺参数。利用UV-VIS-NIR、FTIR、SEM、XRD、EDS、AFM和XPS表征优化涂层的光学性能、评价热稳定性。结果优化后的涂层,吸收率为0.906、发射率为0.0852;经265℃、600 h热处理后,涂层的吸收率和发射率分别为0.933和0.1033,PC值小于0.01。随热处理时间的增长,α有小幅上升;热处理时间对ε的影响较小;这与表面Si O_(2)氧化物薄膜层在一定程度上阻止了晶粒的长大有关。热处理后,发现涂层表面局部位置有少量的小坑,但涂层的表面成分不变。非晶基质Si O_(2)和Ti O_(2)的再结晶是吸收率提高的主要原因;热处理后的涂层表面非常致密,粗糙度的降低有利于阻碍氧原子向内层的扩散,可以有效提高涂层的热稳定性。结论优化的Ti N/TiNO/SiO_(2)涂层,选择性吸收性能及热稳定性得到有效提高,具有较好的实际应用前景。 展开更多
关键词 TiN/TiNO/SiO_(2) 太阳能 选择性吸收 涂层 优化设计 热稳定性
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金属表面粗糙度对太阳能选择性吸收涂层性能的影响 被引量：2
5
作者 黄鸣 都娜丽 +1 位作者 赵吉芳 刘海波 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期243-246,共4页
对金属表面粗糙度与制备太阳能选择性吸收涂层性能(吸收比α(AM1.5),发射比ε_(n)(80℃))之间的关系进行实验,在对实验数据进行分析后得出,金属表面粗糙度与制备涂层发射比间存在线性关系,对制备涂层吸收比影响较小。实际生产中,选择粗... 对金属表面粗糙度与制备太阳能选择性吸收涂层性能(吸收比α(AM1.5),发射比ε_(n)(80℃))之间的关系进行实验,在对实验数据进行分析后得出,金属表面粗糙度与制备涂层发射比间存在线性关系,对制备涂层吸收比影响较小。实际生产中,选择粗糙度值在0.10μm较为合适。 展开更多
关键词 表面粗糙度 选择性吸收涂层 不锈钢 吸收比 发射比 太阳光谱
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不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响 被引量：3
6
作者 王金平 王健 +4 位作者 柯伟 吴超 吴旭林 刘希杰 殷志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1486-1492,共7页
在数值仿真计算和实验两方面研究不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响。在数值仿真计算中,建立一维三角形光栅结构模型对衬底表面形貌进行简化,采用严格耦合波分析(RCWA)的方法,仿真计算并分析光栅深... 在数值仿真计算和实验两方面研究不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响。在数值仿真计算中,建立一维三角形光栅结构模型对衬底表面形貌进行简化,采用严格耦合波分析(RCWA)的方法,仿真计算并分析光栅深度T_z和周期T_x对涂层的太阳吸收比α和400℃热发射比ε的影响。实验上,制备具有不同深度和间隔起伏表面的不锈钢衬底,采用磁控溅射的方法在其上沉积相同结构参数的AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层,测定涂层性能参数,并分析不锈钢衬底形貌对其的影响。数值计算和实验结果表明:对于一个在已优化涂层组分和厚度的AlN/AlN-CdCu太阳能选择性吸收涂层,不锈钢衬底表面起伏对涂层高温光热转换将产生不利的影响。随着不锈钢衬底表面平均起伏深度的增加,涂层的太阳吸收比α基本保持不变,而400℃时的热发射比ε则明显逐渐增大。为保证涂层有效的光热转化效率,建议不锈钢衬底表面起伏的深宽比T_z/T_x≤1/20,深度T_z≤0.2μm。 展开更多
关键词 太阳能 选择性吸收涂层 严格耦合波分析 表面形貌 一维光栅
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光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展 被引量：13
7
作者 高祥虎 赵鑫 +1 位作者 耿庆芬 刘刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期26-31,共6页
选择性吸收涂层技术是公认的太阳能光热转换较为核心的技术,它对提高太阳能热转换效率,大规模推广太阳能光热应用起着至关重要的作用。主要综述了光谱选择性太阳能吸收涂层的分类及制备方法。
关键词 太阳能 光谱选择性 吸收 涂层
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太阳能光谱选择性吸收涂层研究进展 被引量：18
8
作者 马鹏军 耿庆芬 刘刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期48-53,60,共7页
太阳能是一种永不枯竭的清洁能源,目前,实现太阳能直接利用的方式主要是光-热转化技术。光谱选择性吸收涂层是光-热利用技术的核心。从光谱选择性吸收涂层的选择性吸收机理出发,阐述了涂层选择性吸收的理论依据。根据相应的理论,详细阐... 太阳能是一种永不枯竭的清洁能源,目前,实现太阳能直接利用的方式主要是光-热转化技术。光谱选择性吸收涂层是光-热利用技术的核心。从光谱选择性吸收涂层的选择性吸收机理出发,阐述了涂层选择性吸收的理论依据。根据相应的理论,详细阐述了光谱选择性吸收涂层的结构。同时,综述了国内外光谱选择性吸收涂层的制备方法以及相关的研究进展。 展开更多
关键词 太阳能 光谱选择性吸收涂层 制备方法
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两种太阳能选择性吸收涂层的综合评价 被引量：5
9
作者 秦汉时 赵黛青 +3 位作者 徐刚 蔡国田 王乐 熊斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2723-2729,共7页
将全生命周期评价的基本方法和传热模型相结合,以市场上较为普遍的两种分别使用电镀法和物理气相沉积法(PVD)制作的太阳能选择性涂层为例,综合分析不同情景下使用这两种涂层的太阳能集热器的热利用效率、环境成本和综合能源价格。结果表... 将全生命周期评价的基本方法和传热模型相结合,以市场上较为普遍的两种分别使用电镀法和物理气相沉积法(PVD)制作的太阳能选择性涂层为例,综合分析不同情景下使用这两种涂层的太阳能集热器的热利用效率、环境成本和综合能源价格。结果表明:物理沉积法所制涂层虽然制备成本较高,但生产过程对环境友好,同时该涂层在多种情景下的适用面相对更广,具有更好的经济性。 展开更多
关键词 太阳能选择性吸收涂层 电镀 全生命周期评价 PVD
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太阳能选择性吸收涂层 被引量：18
10
作者 胡万里 李长友 《可再生能源》 CAS 2005年第3期44-46,共3页
综述了国内外选择性涂层的研究进展与现状,介绍了涂层的制备方法和分类,分析了太阳能选择性吸收涂层的工作机理,对太阳能选择性吸收涂层的发展趋势做了展望。
关键词 太阳能 选择性吸收 涂层
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粉末火焰喷涂法制备黑铬太阳能选择性吸收涂层的实验研究 被引量：9
11
作者 吴桂初 梁素珍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期187-189,共3页
采用粉末火焰喷涂法制备的黑铬太阳能选择性吸收涂层，工艺简单，成本低，性能稳定，光谱选择性好。其可见光谱区的吸收率为０．９１，红外光谱区的发射率为０．１５。
关键词 粉末火焰喷涂 黑铬 选择性吸收涂层 太阳能
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太阳能选择性吸收薄膜研究进展及展望 被引量：8
12
作者 张霖 赵腾 +3 位作者 陈大鹏 周佳南 干蜀毅 陈长琦 《真空》 CAS 2013年第3期57-62,共6页
太阳能选择性吸收薄膜是太阳能集热器的主要功能组件,是太阳能光热转换中最为关键的部分,也是获得高光热转换效率的重要方式。本文从太阳能选择性吸收薄膜的原理出发,对材料选择、吸收机理以及制备方法等方面进行了介绍,对太阳能选择性... 太阳能选择性吸收薄膜是太阳能集热器的主要功能组件,是太阳能光热转换中最为关键的部分,也是获得高光热转换效率的重要方式。本文从太阳能选择性吸收薄膜的原理出发,对材料选择、吸收机理以及制备方法等方面进行了介绍,对太阳能选择性吸收薄膜的国内外发展现状进行了论述,同时对限制太阳能选择性吸收薄膜性能的主要因素进行了分析,并对今后的发展进行了展望。 展开更多
关键词 太阳选择性吸收薄膜 光热转换 太阳光谱 太阳能
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NiO-Al_2O_3太阳能选择性吸收薄膜的制备与性能研究 被引量：3
13
作者 万倩 程旭东 +1 位作者 王辉 马涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期47-50,82,共5页
以异丙醇铝和硝酸镍为前驱体,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了NiO-Al2O3太阳能选择性吸收薄膜,表征了薄膜的结构和表面形貌,研究了提拉速度、溶胶中NiO的含量、热处理温度对薄膜光谱选择性吸收性能的影响,初步探讨了SiO2减反层对NiO-... 以异丙醇铝和硝酸镍为前驱体,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了NiO-Al2O3太阳能选择性吸收薄膜,表征了薄膜的结构和表面形貌,研究了提拉速度、溶胶中NiO的含量、热处理温度对薄膜光谱选择性吸收性能的影响,初步探讨了SiO2减反层对NiO-Al2O3薄膜选择性吸收性能的影响。结果表明:提拉速度为1mm/s,NiO质量分数为20%,热处理温度为700℃时,制备的薄膜均匀致密,具有良好的光谱选择性;在该薄膜表面加镀一层SiO2减反层后,膜系的吸收率达到0.84,发射率增加了0.05,使整个表面的吸收性能得到提高。 展开更多
关键词 NiO-Al2O3薄膜 溶胶凝胶 太阳能吸收 选择性吸收
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太阳光谱选择性吸收表面光学性能计算 被引量：6
14
作者 黄岩彬 殷志强 史月艳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期185-190,共6页
发展了多层结构吸收表面的反射率优化设计计算方法。ＳｉＯ２／Ｍｏ－Ｎ－Ｏ／Ｍｏ选择性吸收表面的计算结果与实测结果基本一致，其太阳吸收率和发射率分别为０．９４、０．１９和０．９２、０．２１（６００℃，真空中９０ｍｉｎ退火）。
关键词 选择性吸收表面 多层膜结构模型 太阳光谱
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太阳能选择性吸收涂层的现状及发展 被引量：19
15
作者 吕坤 王海英 董华 《中国涂料》 CAS 2003年第4期36-38,共3页
简述太阳能选择性吸收涂层的吸收原理及材质具有选择性吸收的条件 ,概述了各种涂层的性质及分类 。
关键词 太阳能 吸收涂层 发展 吸收率 发射率 选择性
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SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al太阳能选择性吸收涂层盐雾腐蚀性能分析 被引量：2
16
作者 魏东辉 李文哲 房俊龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1087-1091,共5页
对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收涂层的盐雾腐蚀性能进行测试。在35℃下经质量分数为1%、3%、5%的NaCl盐雾处理一系列时间后采用UV、VIS、NIR、FTIR、SEM等方法表征该涂层腐蚀后光学性能及表面形貌的变化。结果表明经不... 对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收涂层的盐雾腐蚀性能进行测试。在35℃下经质量分数为1%、3%、5%的NaCl盐雾处理一系列时间后采用UV、VIS、NIR、FTIR、SEM等方法表征该涂层腐蚀后光学性能及表面形貌的变化。结果表明经不同浓度的NaCl盐雾腐蚀后涂层出现表面粗糙度增加、白色斑点、起泡等缺陷。光学性能的衰减规律为:吸收比呈指数衰减,发射比初期迅速增加,然后进入钝化期,最后进入过钝化期而再次迅速增加。 展开更多
关键词 太阳能光谱选择性吸收涂层 CrOx CrNy 盐雾腐蚀 腐蚀规律
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中高温太阳能选择性吸收涂层的研究进展 被引量：1
17
作者 路阳 马榕彬 +2 位作者 王智平 王军伟 王克振 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期129-132,共4页
近年来太阳能中高温选择性吸收涂层的研制及应用成为人们关注的焦点。对中高温涂层的国内外研究现状做了详细描述,着重介绍了金属陶瓷吸收涂层和半导体金属光干涉涂层,并提出一种新型的具有核壳结构纳米级金属陶瓷复合涂层,理论上其具... 近年来太阳能中高温选择性吸收涂层的研制及应用成为人们关注的焦点。对中高温涂层的国内外研究现状做了详细描述,着重介绍了金属陶瓷吸收涂层和半导体金属光干涉涂层,并提出一种新型的具有核壳结构纳米级金属陶瓷复合涂层,理论上其具有很好的光学性能及高温稳定性。 展开更多
关键词 太阳能 选择性吸收涂层 核壳结构
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太阳能选择性吸收涂层的研究进展 被引量：25
18
作者 李立明 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2009年第1期7-10,共4页
太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,通过高吸收率的太阳能选择性吸收涂层对可见光的吸收,能够把低品位的太阳能转换成高品位的热能。因此,制备高效的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用中的关键技术。该文作者对目前国内外有关... 太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,通过高吸收率的太阳能选择性吸收涂层对可见光的吸收,能够把低品位的太阳能转换成高品位的热能。因此,制备高效的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用中的关键技术。该文作者对目前国内外有关太阳能选择性吸收涂层的研究工作和最新进展进行介绍,综述目前国内外研究较多的几类选择性涂层,并总结了各种涂层的制备方法及其优缺点,希望为制备高吸收率太阳能选择性吸收涂层的研究提供有益的参考。 展开更多
关键词 太阳能 选择性吸收涂层 吸收率
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八十年代我国的选择性吸收表面与真空管太阳集热器 被引量：6
19
作者 殷志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期192-199,共8页
本文对我国八十年代选择性吸收表面和真空管太阳集热器的研究、开发、生产和应用情况进行了概述和讨论。
关键词 真空管 太阳能 集热器 吸收表面
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AlCN太阳能选择性吸收薄膜光学常数测定 被引量：1
20
作者 崔秀华 张建 任家生 《电子器件》 CAS 1998年第4期281-287,共7页
本文讨论了太阳能选择性吸收薄膜ＡｌＣＮ各膜层的光学常数谱ｎ（λ）与ｋ（λ）的测定方法。用分光光度计测量各膜层的反射率谱Ｒ０（λ），运用Ｋ－Ｋ关系，获得ｎ（λ）与ｋ（λ）的谱值。最后用台阶仪测定各膜层的厚度，用分光光度... 本文讨论了太阳能选择性吸收薄膜ＡｌＣＮ各膜层的光学常数谱ｎ（λ）与ｋ（λ）的测定方法。用分光光度计测量各膜层的反射率谱Ｒ０（λ），运用Ｋ－Ｋ关系，获得ｎ（λ）与ｋ（λ）的谱值。最后用台阶仪测定各膜层的厚度，用分光光度计测出透射率谱Ｔ０（λ）。运用Ｈａｄｌｅｙ方程，计算出反射率谱Ｒ０（λ）和透射率谱Ｔ０（λ），其值与分光光度计的实测值吻合。 展开更多
关键词 太阳能 选择性吸收膜 反射率 透射率 光学常数
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