[发明专利]多层复合太阳能选择性吸收镀层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层复合太阳能选择由及收镀层的制备方法，属于太阳 能光热转换技术装备的制造技术。

背景技术

本发明所述涉及的多层复合太阳能选择性吸收镀层，是布置在透明玻璃 基底例如玻璃管外表面上的，用来有效提高太阳能吸收率，降低热扩散发射 率的镀层。所述吸收镀层包括设置在玻璃基底表面且由内而外依次布置的红 外反射层，阻热扩散层和选择性吸收层，由此构成三层复合结构。为了进一 步降低所述选择性吸收镀层的反射率和提高其耐侯性能，还在所述选择性吸 收层表面，设置Al₂O₃减反射保护层，由此构成四层复合结构。

所述多层复合太阳能选择性吸收镀层，由于其存在红反射层，阻热扩散 层和减反射层，尤其是采用TiNxOy作为选择性吸收层，因而其太阳能吸收率 可达≥96％，而其发射率在8％以下，且由于各层间金属的性能接近，因而所 述吸收镀层的结构比较稳定，可在中温或高温(＞400℃)条件下，长期正常 工作，而且使用寿命长。

有鉴于上述多层复合太阳能选择性吸收镀层，已有本申请人研发成功， 并已申请了专利。为此，提供一种所述多层复合太阳能选择性吸收镀层的制 备方法很有必要。

发明内容

本发明旨在提供一种多层复合太阳能选择性吸收镀层的制备方法。

本发明的技术方案是：

一种多层复合太阳能选择性吸收镀层的制备方法，所述多层复合太阳能 选择性吸收镀层，包括设置在玻璃基底表面由内而外依次布置的金属铝红外 反射层，TiN氮化钛阻热扩散层，TiNxOy氮氧化钛选择性吸收层，和Al₂O₃减反射保护层，其创新点在于，该所述吸收镀层的制备方法依次包括如下步 骤：

a、将经预处理的玻璃基体置入磁控溅射镀膜机的真空镀膜室中，抽真 空至8.5×10^-3Pa后，通入氩气令真空镀膜室内压为0.1Pa，启动金属Al靶， 在玻璃基体表面非反应溅射沉积金属铝红外反射层；

b、启动Ti靶，且在Ar气和N气二者的混合气体中，在金属铝红外反 射层表面，反应溅射沉积TiN阻热扩散层；

c、启动Ti靶，且在Ar气、N气和O氧气三者的混合气体中，在TiN阻 热扩散层表面，反应溅射沉积TiNxOy选择性吸收层；

d、采用中频孪生双靶磁控溅射技术，向真空镀膜室内通入Ar气和O气 后启动铝靶，在TiNxOy选择性吸收层表面，反应溅射沉积Al₂O₃减反射保护 层。所述Al₂O₃减反射保护层的存在，可以进一步降低所述氮氧化钛选择性吸 收层的反射率及其耐高温和耐盐雾等耐侯性能。

所述金属铝红外反射层、TiN阻热扩散层和TiNxOy选择性吸收层三者的 镀层厚度，可通过溅射沉积的时间来掌控；

所述TiNxOy选择性吸收层的TiNxOy中的N氮和O氧含量，可通过所述 氩Ar气、N氮气和O氧气三者的混合气体中N氮和O氧的含量来掌控。实验 结果显示，TiNxOy中O氧含量的适度增量，可有效提升TiNxOy选择性吸收 层，对太阳能的吸收能力。本发明优选的TiNxOy是TiN_0.7～1.0O_1.0-14，即Ti∶ N∶O＝1∶0.7～1.0∶1.0～1.4。所述比例是Ti、N、O的分子重量比。但并 不排除所述Ti、N、O分子重量比之外的TiNxOy氮氧化钛选择性吸收层。这 是因为它们的吸收率均可达92％。

本发明还主张，启动Al靶和Ti靶的直流电电压在400～600V范围内， 电流在20～40A范围内。但不局限于此。

上述技术方案得以实施后，本发明所具有的制备方法合理，制成品质量 好，生产成本低等特点是显而易见的。

附图说明

图1是本发明制成品的结构示意图。图中所示BJ为玻璃基底。

具体实施方式

具体实施方式，如附图1所示。