论文总字数：21364字

摘 要

太阳能选择性吸收涂层作为太阳能集热器的核心部件，已广泛应用于太阳能热水器，太阳能热发电，海水淡化等领域。但是目前的选择性涂层仍然存在着性价比不高，环境负荷重等缺点，制备出高性价比，环境友好的太阳能选择性吸收涂层仍然是广大科研工作者共同奋斗的目标。本文研究以喷涂法制备的太阳能选择性吸收涂层的光学性能，研究以实验为主，我们制定实验方案，确定实验步骤，完成4组不同配比的Mo-Al₂O₃太阳能选择性吸收涂层的制备，研究其吸收率和发射率。本课题所制备的太阳能选择性吸收涂层的吸收率随着Mo含量的增加而增大，但同时发射率也随之增大。其吸收率相比磁控溅射法制备的涂层偏低，但其制备工艺相比磁控溅射法极其简单，可以降低大量制造成本，因此喷涂法有潜力成为广泛应用的太阳能选择性吸收涂层制备方法之一。

关键词：选择性吸收涂层 Mo-Al₂O₃ 吸收率 发射率

Abstract

As a core component of the solar collector, solar selective absorbing coatings have been widely used in solar water heaters, solar thermal power generation, water desalination and other fields. But there are still some shortcomings such as high cost, environmental impact weight and so on, creating cost-effective, environmentally friendly solar selective absorbing coating is still the common goal for researchers. This thesis researches optical properties of solar selective absorbing coatings created in spraying, the thesis bases on experiments, we determined the experimental program and procedure, finished the creations of 4 groups of solar selective coatings, composed in different ratio. Finally we researched the absorptivity and emissivity of the solar selective absorbing coatings. Absorptivity of the solar selective absorbing coating in this subject increases with the increase of the content of Mo, so does emissivity, however. Compared to absorptivity of the coatings created in magnetron sputtering, absorptivity of the coatings created in spraying is relatively low, but it’s production process is extremely simple compared to that of coatings created in magnetron sputtering, it can reduce a lot of manufacturing cost, so spraying has the potential to become one of the widely used methods of production of absorbing coating.

Key words: selective absorbing coatings; Mo-Al₂O₃; absorptivity; emissivity

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 太阳能吸收涂层的选择性与衡量标准 1

1.3 太阳能选择性吸收涂层的分类 2

1.4 太阳能选择性吸收涂层的发展状况 4

1.5 涂层制备方法 5

1.6 中国相关应用概况 6

1.7 本课题研究相关 7

第2章 实验 8

2.1 实验材料及仪器 8

2.1.1 Mo-Al₂O₃成分 8

2.1.2 高能球磨机 8

2.1.3 BS 224S电子称 9

2.1.4 101A-1E电热鼓风干燥箱 10

2.1.5 其他材料及仪器 10

2.2 实验内容 10

2.2.1 材料配比 11

2.2.2 实验内容 11

2.3 实验步骤 11

第3章 太阳能选择性吸收涂层的光学性能研究 13

3.1 太阳光谱发射率和吸收率的测定 13

3.1.1 测定原理 13

3.1.2 吸收、反射和透射原理 14

3.1.3 太阳光谱吸收率测定原理 15

3.1.4 太阳光谱发射率测定原理 18

3.2 表征仪器 19

3.2.1 赛默飞世尔Nicolet IS-10傅里叶变换红外光谱仪 19

3.2.2 紫外-可见分光光度计 22

3.3 实验数据整理与分析 24

3.3.1 涂层光学性能的测量 24

3.3.2 吸收率及辐射率的计算 29

第4章 结论与展望 30

参考文献 31

致谢 34

1. 绪论

1.1 课题背景

随着全球性能源危机的加剧以及环境问题（污染、温室效应）的日益严重，太阳能作为一种理想洁净的新能源，其有效利用受到广泛关注。利用太阳能的各种新材料、新设计、新技术成为当今新能源领域的研究热点^[1~5]。目前，太阳能的能量利用主要有光热转换、光电转换、光化学转换3种方式，其中太阳能光热转换是目前世界范围内最普及的利用太阳能的一种形式^[5~8]。太阳能光热转换的基本原理是：通过设计选择性吸收材料及其结构将太阳辐射能收集起来，通过光与物质的相互作用转换成热能加以利用。但由于太阳能是一种低品质能源，能量密度较低，要想获得较高的光热转化效率，必须采用相应的技术和装置（如太阳光集热器）对太阳能进行采集。利用聚光（聚焦）集热技术，可以有效提升太阳能光热转换温度，从而提高太阳能集热系统的综合转换效率，实现在中高温领域的太阳能热利用^[9]。

太阳能选择性吸收涂层作为太阳能集热器的核心部件，已广泛应用于太阳能热水器，太阳能热发电，海水淡化等领域。但是目前的选择性涂层仍然存在着性价比不高，环境负荷重等缺点，制备出高性价比，环境友好的太阳能选择性吸收涂层仍然是广大科研工作者共同奋斗的目标。

请支付后下载全文，论文总字数：21364字