TiN/TiSiN/SiN太阳能选择性吸收光热涂层的研究
发布时间：2021-08-19 10:03
为了满足可持续发展的需求,人们开始利用清洁能源替代化石能源。太阳能作为清洁能源的代表,越来越受到重视。太阳能集热器是太阳能利用中应用最广泛、发展最迅速的领域之一。平板型集热器在我国相对较少,但其可以与建筑很好的结合,因此是太阳能热水器未来发展的趋势。太阳能选择性吸收涂层对集热器的光热转换至关重要,直接关系到集热器的品质。太阳能光谱选择性吸收光热涂层需要具备高的吸收率和低的发射率才能尽可能多地将低能量密度的太阳辐射能转化为高能量密度的热能。在我国现有太阳能光热涂层生产条件下,研制无氧气添加的新型光热涂层有利于提高产品性能和降低生产成本。因此,如何制备适用于平板太阳能集热器且有高的吸收率、低的发射率、耐温性能优异的无氧型光热涂层是本课题关键问题所在。基于以上背景,采用直流反应磁控溅射技术在不锈钢上制备包含Cu和不包含Cu层的TiN/TiSiN/SiN太阳能选择性吸收光热涂层。在这个体系中,SS/Cu与SS, TiN, TiSiN和SiN分别作为金属反射层、高吸收层、低吸收层和减反层。在优化条件下,制备了平均吸收率为0.95和平均半球发射率为0.04的含有Cu层的光热涂层,其太阳能的品质因子...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１太阳光福射的能量分布图Ｗ??Ｆｉｇ．?１－］?Ｅｎｅｒｇｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒｕｍｌ＾ｌ??
价廉的特性，磁控姗射技术一直来是最受推崇的太阳能光涂层生产制各手段。??１．５太阳能选择性吸收光热涂层研究现巧??目前太阳能热水器种类主要有平板型和真空管型两大类热水器。图１－２为我??国常见的两种类型的太阳能热水器，其中图１－２左侧热水器为真空管型，右侧为??平板型热水器。目前真空管太阳能热水器在我国所有类型的太阳能热水器市场达??弓ｔ??到百分之九十Ｗ上的份额。随着建筑一体化政策的实施，Ｗ及人们对高扁质的生??活有越来越高的需求，在城市建筑中，真空管热水器在承压性、可靠性、安全性??和与建筑结合性等方面遇到的瓶颈问题也日益突显。在承压性方面，玻璃管自身??的耐压能力不高，而且软连接结构的采用，使得热水器系统不能很好承皮运行，??相对而言无法提供高品质的热水，因此限制了真空玻璃管式热水器的进一步推广??和大面积的工业化应用。另外在可靠性方面，玻璃管与金属水箱密野需要进行密??封
涂层每层涂层的晶体结构情况，在优化工芝条件下，于铁素体不诱钢基片上分别??沉积单层光热涂层后，采用ＸＲＤ２９扫描来分析Ｃｕ／ＴｉＮ／ＴｉＳｉＮ／ＳｉＮ光热涂层每层??的晶体结构，ＸＲＤ测试结果如图４－３所示。??由图可知在３００°Ｃ下沉积的Ｃｕ层展现出了（１１１）、（２００）与（２２０）的峰，??因而可Ｗ判断其具有多晶的结构，这和相关文献中的报道一致［３２］。??由图可知ＳＳ／ＴｉＮ，ＳＳ／ＴｉＳｉＮ和ＳＳ／ＳｉＮ层的ＸＲＤ图谱中除了不诱钢的特征??峰（Ｆｅ－Ｃｒ）?＾以外，没有其他特征峰，这说明ＴｉＮ，?ＴｉＳｉＮ和ＳｉＮ?Ｈ层均为非晶??态。这一结果也和在低温下进巧Ｔｉ，Ｓｉ）Ｎ与ＳｉＮ沉积的文献报道一熟３３，３４］。??Ｓ?含?Ｓ?ｔ?＝??５?二含?一Ｓ?－??一?ｒ包?占??ｉ?Ｖ?＝?Ｖ?￣?Ｖ??－ｃｉｉ／ｓｓ?Ｉ?主?Ｖ?玄?５?兰??真?？人１?一一?１｜?．１１１＂＾?Ｖ＂?＂．ＭｕｊｕｌＦ人
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能光热转化选择性吸收涂层研究进展[J]. 熊德华,陈炜,李宏. 科技导报. 2014(09)
[2]磁控溅射技术及其发展[J]. 李芬,朱颖,李刘合,卢求元,朱剑豪. 真空电子技术. 2011(03)
[3]磁控溅射制备In掺杂ZnO薄膜及NO2气敏特性分析[J]. 方亮,彭丽萍,杨小飞,黄秋柳,周科,吴芳,刘高斌,马勇. 重庆大学学报. 2009(09)
[4]掺杂浓度对中频反应磁控溅射制备Al2O3:Ce3+薄膜发光性能的影响[J]. 闫绍峰,骆红,廖国进,巴德纯,闻立时. 真空. 2009(02)
[5]太阳能与建筑[J]. 李海英. 百科知识. 2008(17)
[6]钛合金表面磁控溅射制备HA/YSZ梯度涂层[J]. 林东洋,赵玉涛,甘俊旗,程晓农,戴起勋. 材料工程. 2008(05)
[7]拉曼光谱的发展及应用[J]. 田国辉,陈亚杰,冯清茂. 化学工程师. 2008(01)
[8]磁控溅射制备AZO/Ag/AZO透明导电膜的性能研究[J]. 贾芳,乔学亮,陈建国,李世涛,王国锋. 光电工程. 2007(12)
[9]原子力显微镜的基本原理及其方法学研究[J]. 朱杰,孙润广. 生命科学仪器. 2005(01)
[10]X射线衍射在纳米材料物理性能测试中的应用[J]. 张泽南. 浙江工业大学学报. 2002(01)
本文编号：3351205
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１太阳光福射的能量分布图Ｗ??Ｆｉｇ．?１－］?Ｅｎｅｒｇｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｏｌａｒ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｓｐｅｃｔｒｕｍｌ＾ｌ??
价廉的特性，磁控姗射技术一直来是最受推崇的太阳能光涂层生产制各手段。??１．５太阳能选择性吸收光热涂层研究现巧??目前太阳能热水器种类主要有平板型和真空管型两大类热水器。图１－２为我??国常见的两种类型的太阳能热水器，其中图１－２左侧热水器为真空管型，右侧为??平板型热水器。目前真空管太阳能热水器在我国所有类型的太阳能热水器市场达??弓ｔ??到百分之九十Ｗ上的份额。随着建筑一体化政策的实施，Ｗ及人们对高扁质的生??活有越来越高的需求，在城市建筑中，真空管热水器在承压性、可靠性、安全性??和与建筑结合性等方面遇到的瓶颈问题也日益突显。在承压性方面，玻璃管自身??的耐压能力不高，而且软连接结构的采用，使得热水器系统不能很好承皮运行，??相对而言无法提供高品质的热水，因此限制了真空玻璃管式热水器的进一步推广??和大面积的工业化应用。另外在可靠性方面，玻璃管与金属水箱密野需要进行密??封
涂层每层涂层的晶体结构情况，在优化工芝条件下，于铁素体不诱钢基片上分别??沉积单层光热涂层后，采用ＸＲＤ２９扫描来分析Ｃｕ／ＴｉＮ／ＴｉＳｉＮ／ＳｉＮ光热涂层每层??的晶体结构，ＸＲＤ测试结果如图４－３所示。??由图可知在３００°Ｃ下沉积的Ｃｕ层展现出了（１１１）、（２００）与（２２０）的峰，??因而可Ｗ判断其具有多晶的结构，这和相关文献中的报道一致［３２］。??由图可知ＳＳ／ＴｉＮ，ＳＳ／ＴｉＳｉＮ和ＳＳ／ＳｉＮ层的ＸＲＤ图谱中除了不诱钢的特征??峰（Ｆｅ－Ｃｒ）?＾以外，没有其他特征峰，这说明ＴｉＮ，?ＴｉＳｉＮ和ＳｉＮ?Ｈ层均为非晶??态。这一结果也和在低温下进巧Ｔｉ，Ｓｉ）Ｎ与ＳｉＮ沉积的文献报道一熟３３，３４］。??Ｓ?含?Ｓ?ｔ?＝??５?二含?一Ｓ?－??一?ｒ包?占??ｉ?Ｖ?＝?Ｖ?￣?Ｖ??－ｃｉｉ／ｓｓ?Ｉ?主?Ｖ?玄?５?兰??真?？人１?一一?１｜?．１１１＂＾?Ｖ＂?＂．ＭｕｊｕｌＦ人
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能光热转化选择性吸收涂层研究进展[J]. 熊德华,陈炜,李宏. 科技导报. 2014(09)
[2]磁控溅射技术及其发展[J]. 李芬,朱颖,李刘合,卢求元,朱剑豪. 真空电子技术. 2011(03)
[3]磁控溅射制备In掺杂ZnO薄膜及NO2气敏特性分析[J]. 方亮,彭丽萍,杨小飞,黄秋柳,周科,吴芳,刘高斌,马勇. 重庆大学学报. 2009(09)
[4]掺杂浓度对中频反应磁控溅射制备Al2O3:Ce3+薄膜发光性能的影响[J]. 闫绍峰,骆红,廖国进,巴德纯,闻立时. 真空. 2009(02)
[5]太阳能与建筑[J]. 李海英. 百科知识. 2008(17)
[6]钛合金表面磁控溅射制备HA/YSZ梯度涂层[J]. 林东洋,赵玉涛,甘俊旗,程晓农,戴起勋. 材料工程. 2008(05)
[7]拉曼光谱的发展及应用[J]. 田国辉,陈亚杰,冯清茂. 化学工程师. 2008(01)
[8]磁控溅射制备AZO/Ag/AZO透明导电膜的性能研究[J]. 贾芳,乔学亮,陈建国,李世涛,王国锋. 光电工程. 2007(12)
[9]原子力显微镜的基本原理及其方法学研究[J]. 朱杰,孙润广. 生命科学仪器. 2005(01)
[10]X射线衍射在纳米材料物理性能测试中的应用[J]. 张泽南. 浙江工业大学学报. 2002(01)
本文编号：3351205
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