光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展.pdfVIP

· 26 · 材料导报 A：综述篇 2012年 7月(上)第 26卷第7期 光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展 高祥虎 ，赵 鑫，耿庆芬，刘 刚 (中国科学院兰州化学物理研究所环境材料与生态化学研究发展中心，兰州 730000) 摘要 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 中图分类号：TQ63 文献标识码：A RecentAdvanceofSpectrallySelectiveSolarAbsorberCoating GAOXianghu，ZHAOXin，GENGQingfen，LIUGang (ResearchandDevelopmentCenterforEco-materialsandEco—chemistry，LanzhouInstituteofChemicalPhysics， ChineseAcademyofSciences，Lanzhou730000) Abstract Selectivesolarabsorbercoatingtechnologyisrecognizedasthecoretechnologyofsolarenergycon version，whichhasaimportantimpactonsolarthermalconversionefficiencyandlarge-scalesolarthermalapplication． Theclassificationand thepreparationmethodofspectrally selectivesolarenergyabsorbing coatingaremainlyre— viewed． Keywords solarenergy，spectralselectivity，absorbing，coating 属组成。半导体和过渡性金属存在禁带宽度 E，根据公式： 0 引言 截止波长 (m)一l_24／E (eV)，波长小于 的过渡性金属 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源 ，人类很 和半导体 的电磁波才能引起核外的电子在导带和禁带之 间 早就开始了对太 阳能光热利用的探索 。光谱选择性吸收涂 发生跃迁，引起电子与晶格 中的质 点碰撞 ，将光能转换为热 层的概念是2O世纪4O年代由Cabot最早提出的，并研制成 能；而波长大于 的电磁波因为能量低不被吸收而被透射 样品，当时还不能实用。随后 Cabot等研制 了选择性涂料 ， 或者反射走，如果存在合适且对应的截止波长刚好为紫外一可 但也不能满足实用要求 。1955年 ，以色列 Ednards等在第一 见一近红外太阳能电磁波富集区，则这样的材料就构成 了选择 届国际太阳能会议上发表了光谱选择性吸收涂层 的基础理 性吸收作用。E 在 0．5eV(2．5x／m)～1．26eV(1．0Mm)的半 论，并通过对 电镀黑镍和铝板上涂布氧化铜的实验研究，从 导体 ，如 Si、Ge、PbS等满足选择性吸收；另外 ，过渡性金属如 而在理论和实际应用上都取得 了很大的进展 。由于人们看 Co、Ni、Cr、Mo、Mn等也满足 ，其太 阳能吸收机理类似于半导 到了光谱选择性吸收涂层在太阳能利用中的重要地位，因此 体材料 ]。 对它的研究始终未间断，新的光谱选择性吸收涂层不断涌 1．2 光干涉型膜系 现 。此后 ，选择性吸收涂层研究才开始在世界各 国发展起 光干涉型膜是利用光学角度