[实用新型]一种太阳能选择性吸收涂层

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种选择性吸收涂层，尤其是太阳能选择性吸收涂层。 

背景技术

磁控溅射镀膜是近十几年来发展迅速的一种表面薄膜技术，它是利用磁场控制辉光放电产生的等离子体来轰击出靶材表面的粒子并使其沉积到基体表面的一种技术。磁控溅射具有诸多优点：（1）溅射出来的粒子能量为几十电子伏特，粒子能量较大，因而薄膜/基体结合力较好，薄膜致密度较高；（2）溅射沉积速率高，基体温升小；（3）可以沉积高熔点金属、合金及化合物材料，溅射范围广；（4）能够实现大面积靶材的溅射沉积，且沉积面积大、均匀性好；（5）操作简单，工艺重复性好，易于实现工艺控制自动化。 

附着性能是制约溅射薄膜使用性能及工作可靠性的关键因素。随着磁控溅射技术的不断发展和完善，薄膜的附着性能有了较大的改善。 

薄膜与衬底的附着机理：薄膜之所以能附着在基底上，是范德华力、扩散附着、机械咬合等综合作用结果，可能涉及以下3种机理：①机械结合。由于薄膜本身和基底均是凹凸不平，两者之间形成相互交错咬合。在单纯机械结合情况下，薄膜的附着力一般都较低。②物理结合。薄膜与基底之间因范德华力而结合在一起。虽然这种引力的数值较小，只有0.1～0.5eV，但仍会造成很强的薄膜附着力。附着力一般在10^-1至10³N·cm²。③化学键合。薄膜与衬底界面两侧原子之间可能形成化学键合。化学键合对于提高薄膜附着力具有重要影响。化学键合所提供的能量一般在0.5～10eV之间，相应的附着力为10⁶N·cm²。上述3种机理或者单独或者共同决定着薄膜与衬底间结 合力的大小。 

磁控溅射薄膜的附着性受到很多因素的影响，目前的研究普遍认为：①不同的基材与薄膜材料组合对薄膜附着性有重要影响，对于膜基匹配性不好，材料性能差别大的，可以设置粘结层来改善。②提高基体的表面清洁度有利于提高薄膜和基体的附着力，对基体进行等离子轰击效果更好。③制备薄膜时的各种工艺参数的设置将对薄膜附着性有着综合的影响，适当的参数控制对提高薄膜与衬底间的附着力非常重要。④薄膜沉积后进行适当的热处理，有利于促进界面上原子间的扩散，提高薄膜的附着力。⑤提高原料的纯度有利于提高薄膜的附着力。 

基体的材料对薄膜的附着性也有很重要的影响，薄膜与基体间的匹配性不好，例如弹性模量、晶格常数失配或热膨胀系数差别过大，薄膜内部会产生较高内应力，导致界面结合性能变差而引起膜层过早剥落。 

目前，太阳能选择性吸收涂层中有采用Cu薄膜作为红外发射层，但铜的电子比较活泼，因此与玻璃等硼硅化物结合时，附着力不理想，特别是中高温下，附着力下降很大。 

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种太阳能选择性吸收涂层，它的Cu薄膜红外发射层附着可靠、不易剥落，从而有利于延长整个吸收涂层的使用寿命及提高整体使用性能。 

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。 

作为本实用新型的进一步的技术方案： 

在该太阳能选择性吸收涂层中，所述的Cu薄膜红外发射层厚度为25～ 40nm；所述的Al薄膜或AlN薄膜的厚度为5～20nm。 

更进一步的：所述的Cu薄膜红外发射层厚度为35nm；所述的Al薄膜或AlN薄膜厚度为15nm。 

本实用新型的有益效果是：在玻璃集材上沉积Al薄膜或AlN薄膜作为粘结层，然后再沉积Cu薄膜红外发射层，有效加强其附着力，使得Cu薄膜红外发射层附着可靠、不易剥落，从而有利于延长整个吸收涂层的使用寿命及提高整体使用性能。也可适用于在不锈钢等基材上镀铜膜时增加膜层附着力。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明： 

图1为本实用新型实施例的结构示意图； 

图中：1玻璃基材，2粘结层，3红外反射层。 

具体实施方式

如图1所示，该太阳能选择性吸收涂层，包括Cu薄膜红外发射层，所述的Cu薄膜红外发射层通过Al薄膜或AlN薄膜粘结在玻璃基材上。 

所述的Cu薄膜红外发射层厚度为25～40nm；所述的Al薄膜或AlN薄膜的厚度为5～20nm。 

制备时：