Mo-AIN太阳光谱选择性吸收涂层的优化设计

发布时间：2017-08-20 11:05

  本文关键词：Mo-AIN太阳光谱选择性吸收涂层的优化设计

  更多相关文章： Mo-AlN选择性吸收涂层 体积分数与厚度优化 反射率 吸收率 发射率

【摘要】：选择性吸收涂层是将太阳能转化为热能的功能材料,由于在太阳能低温热利用中,其使用寿命过短,在高温环境下不稳定的缺点,近年来,科研人员,科学家等各界人士开始广泛关注最具前景的太阳能热发电技术,为了进一步促进此项技术的发展,急需开发出适用于中高温条件下的选择性吸收涂层并改善其吸收性能,对提高太阳能热发电效率、降低发电成本具有重要的学术意义和工程应用价值。选取Mo-AlN为吸收层,AlN为减反射层,金属Mo作为红外反射层。利用Mathematica软件对吸收层中金属Mo的体积分数,及吸收层与减反射层的厚度进行优化。结果表明:吸收层中金属Mo的体积分数决定了吸收层的金属性,并对整个膜系的选择吸收性能也有着直接的影响;低金属体积分数吸收层的厚度相比于高金属体积分数吸收层的厚度对膜系的影响较大;加入适当厚度的减反层有利于提高膜系的吸收率且发射率变化不明显。优化后,吸收层中金属Mo的最优体积分数及厚度分别为0.2(90nm)/0.8(50nm),涂层的吸收率α=0.803,发射率ε=0.011,加上最优厚度为44.09nm的减反层后,吸收率α达到了0.923,发射率ε为0.012(100℃)。
【关键词】：Mo-AlN选择性吸收涂层 体积分数与厚度优化 反射率 吸收率 发射率
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 引言7
• 1.2 太阳能概况7-9
• 1.2.1 太阳能的利用形式7-8
• 1.2.2 太阳能光热发电系统8-9
• 1.3 太阳能选择性吸收涂层的基础9-12
• 1.3.1 制备工艺9-11
• 1.3.2 吸收涂层的常见类型11-12
• 1.4 国内外的研究现状12-14
• 1.5 研究的目的与内容14-15
• 第二章 光谱选择吸收的理论基础15-24
• 2.1 吸收率、发射率与选择系数的定义15-16
• 2.2 薄膜光学理论16-21
• 2.2.1 薄膜光学基础介绍16-19
• 2.2.2 有效介质理论19-21
• 2.3 黑体辐射21-24
• 2.3.1 普朗克辐射定律21-22
• 2.3.2 斯特藩-玻尔兹曼定律22
• 2.3.3 维恩位移定律22-24
• 第三章 太阳能选择性吸收涂层的计算机模拟24-36
• 3.1 软件介绍24
• 3.2 材料的选取24-26
• 3.3 参数设置与理论模拟26-36
• 3.3.1 吸收层金属体积分数的优化26-32
• 3.3.2 吸收层厚度的优化32-34
• 3.3.3 减反层厚度的优化34-35
• 3.3.4 结果与分析35-36
• 结论与展望36-37
• 参考文献37-41
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况41-42
• 致谢42

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本文编号：706231