[发明专利]吸收边连续可调的太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种吸收边连续可调的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，

所述的选择性吸收涂层自下而上依次排布有红外反射层、吸收层和减反层；

所述的吸收层自下而上依次包括金属亚层、半导体锗亚层和以及金属氮氧化物亚层，所述金属亚层、半导体锗亚层和以及金属氮氧化物亚层均采用镀膜方法依次制备；

所述的半导体锗亚层材质为非晶态Ge，在占太阳光谱能量分布70％以上的350nm-980nm波长范围内时折射率为3.4-4.9，消光系数大于0.5，并且在太阳光谱能量分布最高的480nm附近消光系数较大；波长在2μm-25μm范围内时折射率为4.1-4.3，消光系数小于0.03；所述的Ge的厚度为0nm-25nm；

所述的金属亚层材质为Ti，在波长350nm-1000nm范围内，折射率为1.7-3.8，消光系数为2.5-3.4，在850nm附近有吸收峰；所述的Ti的厚度为2-20nm；

所述的金属氮氧化物亚层为TiNxOy，在波长300nm-435nm范围内折射率处于2.2-2.6之间，在435-760nm范围内折射率处于2.6-2.38之间，760nm-2500nm范围内折射率处于2.38-3.7之间；在波长300nm-520nm范围内消光系数处于1.1-0.57之间，在波长520nm-1120nm范围内消光系数处于0.57-1.36之间，在波长1120nm-2500nm范围内消光系数处于1.36-0.91之间；所述的TiNxOy的厚度为0-120nm；

所述的红外反射层为金属铝，所述金属铝的厚度为50-200nm；

所述的涂层是通过如下步骤制备的：

基底层清洗；

采用镀膜方法在基底层上制备红外反射层；

采用镀膜方法在红外反射层上制备吸收层；

采用镀膜方法在吸收层上制备减反层。

2.根据权利要求1所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述减反层依次为内层高折射率的TiO₂介质层和外层低折射率的SiO₂介质层。

3.根据权利要求2所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述TiO₂介质层的厚度为10-60nm，SiO₂介质层的厚度为30-130nm。

4.一种制备太阳光谱选择性吸收涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基底的制备，采用抛光金属板或玻璃板作为基底材料，机械清洗后，将基底材料置于真空清洗室中，通入一定量的氩气，进行射频氩离子表面清洗；

步骤2，红外反射层的制备，将上述步骤1得到的基底置于磁控溅射镀膜真空室的金属Al靶下，通入氩气，采用脉冲直流电源磁控溅射在基底上制备红外反射层；

步骤3，金属亚层Ti的制备，将步骤2得到的红外反射层/基底置于磁控溅射镀膜真空室的金属Ti靶下，通入氩气，采用脉冲直流电源磁控溅射法在上述的红外反射层/基底上制备金属亚层Ti；

步骤4，半导体锗亚层Ge的制备，将步骤3得到的Ti/红外反射层/基底置于磁控溅射镀膜真空室的半导体Ge靶下，通入氩气,采用脉冲直流电源磁控溅射法在上述的Ti/红外反射层/基底上制备半导体锗亚层Ge；

步骤5，金属氮氧化物亚层TiNxOy的制备，将步骤4得到的Ge/Ti/红外反射层/基底置于金属Ti靶下，通入氩气、氮气和氧气，采用脉冲直流电源反应磁控溅射法在Ge/Ti/红外反射层/基底上制备TiNxOy；

步骤6，减反层TiO₂的制备，将步骤5得到的TiNxOy/Ge/Ti/红外反射层/基底置于金属Ti靶下，通入氩气和氧气，采用脉冲直流电源反应磁控溅射法在TiNxOy/Ge/Ti/红外反射层/基底上制备TiO₂减反层；

步骤7，减反层SiO₂的制备，将步骤6得到的TiO₂/TiNxOy/Ge/Ti/红外反射层/基底置于半导体Si靶下，通入氩气和氧气，采用脉冲直流电源反应磁控溅射法在TiO₂/TiNxOy/Ge/Ti/红外反射层/基底上制备SiO₂减反层，得到权利要求1-3任一项所述的太阳光谱选择性吸收涂层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基底层的厚度为0.2-10mm。