颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109898052A(43)申请公布日2019.06.18(21)申请号201910255405.2F24S70/225(2018.01)(22)申请日2019.03.29(71)申请人杭州维瑞科技有限公司地址310000浙江省杭州市萧山区萧山经济技术开发区启迪路198号C-1107室(72)发明人饶瑞刘静(74)专利代理机构杭州赛科专利代理事务所(普通合伙)33230代理人施王蓉(51)Int.Cl.C23C14/06(2006.01)C23C14/10(2006.01)C23C14/16(2006.01)C23C14/18(2006.01)C23C14/35(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法(57)摘要本发明涉及一系列光谱选择性优异并且颜色多样可调的太阳光谱选择性吸收涂层。所述吸收涂层包括基底层，在所述基底层上自下而上依次设有红外反射层、复合吸收层和减反层，其特征在于，所述复合吸收层自下而上依次包括金属铬亚层、氮化铬亚层和氮氧化铬亚层。本发明提出的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层至少具有下列优点：a、氮化铬、氮氧化铬反应溅射工艺窗口宽，成分容易获得。b、本发明所公开的太阳光谱选择性吸收涂层吸收层实现太阳光谱吸收率95.0％-96.7％％，辐射率4.4％-5.0％(80℃)。c、改变减反层SiN亚层和SiO2亚层的厚度可以使选择性吸收涂层的颜色分别为金黄色、墨绿色、蓝色。CN109898052ACN109898052A权利要求书1/1页1.一种颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，所述吸收涂层包括基底层，在所述基底层上自下而上依次设有红外反射层、复合吸收层和减反层，其特征在于，所述复合吸收层自下而上依次包括金属铬亚层、氮化铬亚层和氮氧化铬亚层。2.根据权利要求1所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述基底层的材料为玻璃、铝、铜或不锈钢。3.根据权利要求2所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述基底采用厚度范围为0.5-10mm的玻璃板，或者所述基底层采用厚度0.2～10mm的铜、铝或者不锈钢。4.根据权利要求1或2或3所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述红外反射层的材料的电阻率小于2*10-4Ωcm，所述红外反射层的厚度为100-140nm。5.根据权利要求4所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述红外反射层的材料为铝。6.根据权利要求1或2或3所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述氮化铬亚层的材料为CrNx，其中X的取值范围为0.86-1；氮氧化铬亚层的材料为CrNYOZ，其中Y的取值范围为0.05-0.09，Z的取值范围为1.3-1.5。7.根据权利要求6所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述复合吸收层的总厚度为104-134nm，其中：所述金属铬亚层厚度为25-35nm；所述CrNx亚层厚度为37-47nm；所述CrNYOZ亚层厚度为42-52nm。8.根据权利要求1或2或3所述的颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于，所述减反层自下而上依次包括SiN亚层和SiO2亚层，SiN亚层厚度为0-40nm，SiO2亚层厚度为55-110nm。9.一种权利要求1-8任意一项所述颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：步骤S1，基底层的预处理：基底材料进行预清洗处理备用；步骤S2，红外反射层的制备：通过脉冲直流反应磁控溅射法在基底层上溅射红外反射层，所选用靶材的纯度在99.7％以上，工作气体为氩气；步骤S3，复合吸收层的制备：通过脉冲直流反应磁控溅射法在步骤S2的红外反射层上制备复合吸收层，所选用的靶材的纯度在99.7％以上，反应气体依次为氩气、氩气与氮气的混合气以及氩气、氮气和氧气的混合气；步骤S4，减反层的制备：通过脉冲直流反应磁控溅射法在步骤S3的复合吸收层上制备减反层，所选用的靶材为硅铝靶，铝含量0-30％wt，铝的纯度99.7％以上，反应气体依次为氩气与氮气混合气以及氩气和氧气的混合气。2CN109898052A说明书1/5页颜色可调太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及光谱选择性吸收涂层领域，尤其是一系列光谱选择性优异并且颜色多样可调的太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法。背景技术[0002]太阳光谱选择性吸收涂层是太阳能集热器光热转换核心材料，它在波长范围为0.3μm-2.5μm的太阳光波段具有高吸收率α，在波长范围为2.5μm-50μm的红外热辐射波段具有低辐射率ε，因此实现高太阳能吸收低辐射散热，可以最大限度将太阳能转化