中高温太阳能选择性吸收涂层的热稳定性及其机理研究

中高温太阳能选择性吸收涂层，是太阳能光-热转换设备的关键材料。我们采纳由减反射金属层，金属陶瓷吸收层(双层)和红外反射金属层组成的复合膜层结构，重点考虑如Cu/Mo(W)-Al2O3(AlN)/Al2O3(SiO2)膜系结构的设计与制备。应用多弧离子镀，射频,中频直流磁控溅射技术在碳钢或不锈钢基片上制备涂层，通过制备工艺优化，金属陶瓷吸收层的结构设计，和该多层复合膜的膜系结构和层内微结构的设计与调控，结合有效介质理论的计算模拟与反演优化，提高其太阳能吸收率，改善涂层高温条件下的热稳定性，并保证其低的红外发射率，获得更长的使用寿命。通过金属粒子热扩散规律与机制的研究，以及氧化物介质分解规律与机理分析，获得提高涂层热稳定性的方法与途径，最终确立符合实际应用要求的制备工艺，材料组合，结构设计与光学性能。揭示工艺、性能与微结构间的关系及其机理，为开发中高温使用的太阳能选择吸收涂层提供实验与理论依据