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直流磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收TiN薄膜 被引量:1
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作者 付淑英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1146-1149,共4页
以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以氩气作为工作气体、氮气为反应气体,在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现:在其它工艺参数保持不变的情况下,溅射气压在0.35~1... 以直流反应磁控溅射方法作为制备手段,选择Ti为靶材,以氩气作为工作气体、氮气为反应气体,在Si(111)基底上制备太阳光谱选择性吸收薄膜TiN,使之具有较好的光谱选择吸收特性。研究发现:在其它工艺参数保持不变的情况下,溅射气压在0.35~1.50Pa范围内,都能制备出(200)择优取向的立方相TiN。而当溅射气压为0.35Pa时沉积的薄膜致密、均匀,色泽金黄,膜厚为132nm,结晶性最好,电阻率最低为33.8μΩ·cm(接近块体氮化钛电阻率)。在可见-近红外光区(波长400~1000nm)的平均吸收率α=0.83,最高红外反射率R=0.90。通过对膜层结构、膜厚、吸收率及反射率的分析,制备的TiN薄膜光谱选择性吸收特性良好,具有很高的应用价值。可用于太阳集热器的吸热表面,并可直接作为光热转换建筑材料。 展开更多
关键词 太阳光谱选择性吸收薄膜 磁控溅射 氮化钛(TiN) 吸收 反射率
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太阳能光谱选择性吸收薄膜高温性能衰减分析
2
作者 魏东辉 李文哲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1993-1997,共5页
对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收薄膜的热稳定性进行测试,分析薄膜在高温下的光学性能、表面及截面形貌、元素分布、微观结构等变化。在450℃下热处理300 h后采用SEM、AES、TEM等方法分析薄膜热处理后的微观结构、成分变... 对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收薄膜的热稳定性进行测试,分析薄膜在高温下的光学性能、表面及截面形貌、元素分布、微观结构等变化。在450℃下热处理300 h后采用SEM、AES、TEM等方法分析薄膜热处理后的微观结构、成分变化。结果表明,经热处理薄膜出现表面粗糙度增加、晶粒异常长大、亚层界面变模糊等变化。主要的衰减机制为薄膜在高温下O、N发生轻微扩散,另外经热处理后吸收层Cr结晶度略有增加。 展开更多
关键词 太阳光谱选择性吸收薄膜 过渡金属氧化物及氮化物 热稳定性 衰减机制 高温扩散
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光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展 被引量:13
3
作者 高祥虎 赵鑫 +1 位作者 耿庆芬 刘刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期26-31,共6页
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 光谱选择性 吸收 涂层
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太阳能光谱选择性吸收涂层研究进展 被引量:20
4
作者 马鹏军 耿庆芬 刘刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期48-53,60,共7页
太阳能是一种永不枯竭的清洁能源,目前,实现太阳能直接利用的方式主要是光-热转化技术。光谱选择性吸收涂层是光-热利用技术的核心。从光谱选择性吸收涂层的选择性吸收机理出发,阐述了涂层选择性吸收的理论依据。根据相应的理论,详细阐... 太阳能是一种永不枯竭的清洁能源,目前,实现太阳能直接利用的方式主要是光-热转化技术。光谱选择性吸收涂层是光-热利用技术的核心。从光谱选择性吸收涂层的选择性吸收机理出发,阐述了涂层选择性吸收的理论依据。根据相应的理论,详细阐述了光谱选择性吸收涂层的结构。同时,综述了国内外光谱选择性吸收涂层的制备方法以及相关的研究进展。 展开更多
关键词 太阳 光谱选择性吸收涂层 制备方法
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太阳选择性吸收薄膜中干涉条件的近似计算 被引量:9
5
作者 曹韫真 胡行方 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期279-284,共6页
从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论。以介电膜、吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表 ,对该膜系在可见—近红外光波段形成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸... 从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论。以介电膜、吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表 ,对该膜系在可见—近红外光波段形成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸收薄膜的光谱选择性吸收特性 。 展开更多
关键词 太阳 选择性吸收薄膜 干涉作用
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NiO-Al_2O_3太阳能选择性吸收薄膜的制备与性能研究 被引量:3
6
作者 万倩 程旭东 +1 位作者 王辉 马涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期47-50,82,共5页
以异丙醇铝和硝酸镍为前驱体,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了NiO-Al2O3太阳能选择性吸收薄膜,表征了薄膜的结构和表面形貌,研究了提拉速度、溶胶中NiO的含量、热处理温度对薄膜光谱选择性吸收性能的影响,初步探讨了SiO2减反层对NiO-... 以异丙醇铝和硝酸镍为前驱体,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了NiO-Al2O3太阳能选择性吸收薄膜,表征了薄膜的结构和表面形貌,研究了提拉速度、溶胶中NiO的含量、热处理温度对薄膜光谱选择性吸收性能的影响,初步探讨了SiO2减反层对NiO-Al2O3薄膜选择性吸收性能的影响。结果表明:提拉速度为1mm/s,NiO质量分数为20%,热处理温度为700℃时,制备的薄膜均匀致密,具有良好的光谱选择性;在该薄膜表面加镀一层SiO2减反层后,膜系的吸收率达到0.84,发射率增加了0.05,使整个表面的吸收性能得到提高。 展开更多
关键词 NiO-Al2O3薄膜 溶胶凝胶 太阳吸收 选择性吸收
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太阳光谱选择性吸收表面光学性能计算 被引量:6
7
作者 黄岩彬 殷志强 史月艳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期185-190,共6页
发展了多层结构吸收表面的反射率优化设计计算方法。SiO2/Mo-N-O/Mo选择性吸收表面的计算结果与实测结果基本一致,其太阳吸收率和发射率分别为0.94、0.19和0.92、0.21(600℃,真空中90min退火)。
关键词 选择性吸收表面 多层膜结构模型 太阳光谱
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新型太阳光谱选择性吸收涂层的热稳定性 被引量:9
8
作者 申越 史月艳 王凤春 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期571-574,共4页
利用铝合金靶 (LY13) 在氩气和空气气氛中进行直流反应溅射 ,可以得到渐变型或干涉型太阳光谱选择性吸收涂层。当氩气与空气之比大于 0 14~ 0 16时得到由AlxOy 和AlNx 组成的纯介质膜 (AlxOy AlNx)其折射率 (n)和消光系数 (k)分别为... 利用铝合金靶 (LY13) 在氩气和空气气氛中进行直流反应溅射 ,可以得到渐变型或干涉型太阳光谱选择性吸收涂层。当氩气与空气之比大于 0 14~ 0 16时得到由AlxOy 和AlNx 组成的纯介质膜 (AlxOy AlNx)其折射率 (n)和消光系数 (k)分别为 1 6 5~ 1 88和 0 0 0 2~ 0 .0 0 5。将AlxOy AlNx 膜和纯AlN膜作为减反射膜分别沉积在具有相同吸收层的样品上 ,在真空压强 4 5× 10 3 Pa,4 0 0℃下烘烤 30min ,AlxOy AlNx 比AlN更稳定。在高硼硅玻璃和抛光不锈钢上 ,沉积了厚度约为 2 5 0nm的吸收涂层 (AlxOy AlNx Al)和 6 0nm厚的减反射层 (AlxOy AlNx)构成太阳光谱选择性表面。真空中 4 0 0℃、5 0 0℃、6 0 0℃ ,烘烤 30min后 ,其α/ε反而由 11 4升高至 14 4 6 ;5 5 0℃烘烤4 0h与 4 5 0℃烘烤 10h相比仅仅发射率稍微有点升高 ,其吸收比不变。试样在空气中 35 0℃烘烤 10h与真空中4 5 0℃烘烤 10h的结果相当接近 ,它们的α/ε分别是 13 0和 13 2 9。 展开更多
关键词 太阳光谱 选择性吸收涂层 热稳定性 减反射层
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基于W-SiO_(2)双金属陶瓷结构的高效率太阳能选择性吸收薄膜的优化和制备 被引量:1
9
作者 徐磊 胡二涛 +7 位作者 涂华恬 任文帅 贺蓉 王松有 赵海斌 张荣君 郑玉祥 陈良尧 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期150-155,共6页
理论优化并成功制备了一种以W-SiO_(2)双金属陶瓷作为吸收层的太阳能选择性吸收薄膜,同时提高了薄膜在太阳辐射波段的吸收并降低了在红外波段的热辐射。研究了包括金属反射层材料、吸收层金属体积分数等因素对薄膜整体吸收效率的影响。... 理论优化并成功制备了一种以W-SiO_(2)双金属陶瓷作为吸收层的太阳能选择性吸收薄膜,同时提高了薄膜在太阳辐射波段的吸收并降低了在红外波段的热辐射。研究了包括金属反射层材料、吸收层金属体积分数等因素对薄膜整体吸收效率的影响。基于对Si和K9玻璃基底上生长的不同金属体积分数的W-SiO_(2)陶瓷薄膜光学常数的研究,利用磁控溅射方法制备出如下膜系:W(~150 nm)/W-SiO_(2)(94 nm,0.67HVF)/WSiO_(2)(34 nm,0.27LVF)/SiO_(2)(47 nm)。膜系实际测量结果与仿真结果完全吻合,在250∼1500 nm宽光谱波段实现了高达95.3%的吸收率,并且在600 K温度下达到0.124的低热辐射率。该四层膜系结构简单,易于制备,有很强的实际应用前景。 展开更多
关键词 太阳选择性吸收薄膜 W-SiO_(2)金属陶瓷 太阳吸收 低热辐射率
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太阳能选择性吸收涂层高温光谱吸收率的测量方法 被引量:2
10
作者 张宇峰 李明 +2 位作者 戴景民 邵珠峰 吴元庆 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1814-1818,共5页
太阳能热发电是高效利用太阳能资源的有效途径之一,对缓解能源危机和环境污染具有重要的推动作用和深远的社会意义。选择性吸收涂层是太阳能真空集热管的重要组成部分,是决定太阳能与热能转换效率的关键因素。针对高温状态下太阳能选择... 太阳能热发电是高效利用太阳能资源的有效途径之一,对缓解能源危机和环境污染具有重要的推动作用和深远的社会意义。选择性吸收涂层是太阳能真空集热管的重要组成部分,是决定太阳能与热能转换效率的关键因素。针对高温状态下太阳能选择性吸收涂层光学性能的表征问题,提出一种适用于高温金属-陶瓷选择性吸收涂层太阳光谱吸收率的测量方法。基于双探测器的傅里叶光谱仪和具有涂层加热功能的积分球,研制了能够防止高温氧化并模拟涂层工作温度的高真空测量装置,实现0.3~2.5μm、室温-700℃太阳光谱吸收率的测量。选取磁控溅射制备的Mo-SiO_2选择性吸收涂层作为测量样品,该样品具有双吸收层的多层膜结构。对涂层样品不同温度下的太阳光谱吸收率进行了测量实验,室温测量值与理论计算值进行了对比分析,结果表明具有较好的一致性,最大偏差仅为2.9%,验证了涂层太阳光谱吸收率测量方法的可行性。高温光谱吸收率测量对涂层参数设计的优化及吸收性能的提高具有重要的指导意义及推动作用。 展开更多
关键词 太阳选择性吸收涂层 高温光谱吸收 积分球 测量装置
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基于W双十字形微结构的太阳能选择性吸收薄膜的数值研究(英文)
11
作者 张静如 涂华恬 +7 位作者 臧恺岩 胡二涛 张荣君 郑玉祥 王松有 赵海斌 杨月梅 陈良尧 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期566-571,共6页
提出一种基于金属-介质六层膜的高太阳辐射吸收的新型双十字形微结构,计算显示其加权平均吸收率在截止波长前的光谱区约为96.5%,850 K温度的辐射率为0.086.通过场图分析对太阳能波段的光热吸收机制进行了探讨.不同入射角情况下的计算结... 提出一种基于金属-介质六层膜的高太阳辐射吸收的新型双十字形微结构,计算显示其加权平均吸收率在截止波长前的光谱区约为96.5%,850 K温度的辐射率为0.086.通过场图分析对太阳能波段的光热吸收机制进行了探讨.不同入射角情况下的计算结果显示,基于双十字形微结构的太阳能选择性吸收薄膜可具有低偏振依赖性,以及小于50°入射角条件下的低入射角依赖性特点,将能够满足太阳能选择性吸收器件的应用需求. 展开更多
关键词 太阳选择性吸收薄膜 光子晶体吸收 吸收 低辐射
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中高温太阳光谱选择性吸收涂层金属钨红外反射层的性能研究 被引量:1
12
作者 杨子键 刘静 +3 位作者 汪洪 祖成奎 孟政 余刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期48-53,共6页
采用脉冲直流磁控溅射法,在不同的基片温度下制备金属钨薄膜,并对薄膜的反射光谱、电学性能、晶体结构、表面形貌等进行了分析。结果表明,在300℃基片温度下获得完全热力学稳定的体心立方α-W金属膜,并具有(110)晶面择优取向,薄膜电阻率... 采用脉冲直流磁控溅射法,在不同的基片温度下制备金属钨薄膜,并对薄膜的反射光谱、电学性能、晶体结构、表面形貌等进行了分析。结果表明,在300℃基片温度下获得完全热力学稳定的体心立方α-W金属膜,并具有(110)晶面择优取向,薄膜电阻率为22μΩ·cm,500℃发射率低于0.07。通过薄膜沉积过程中基片加热的方法,在较小的薄膜厚度,即150 nm以下,将亚稳相β-W全部转变为稳定相BBCα-W,适合中高温太阳光谱选择性吸收涂层中红外反射层的规模化制备;不同晶体结构W做红外反射层的吸热膜膜系大气环境400℃热稳定性测试进一步证实了α-W膜做红外反射层显著提高吸热膜膜系热稳定性。 展开更多
关键词 太阳能热利用 发射率 红外反射层 选择性吸收涂层 薄膜 基片温度
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干涉型太阳选择性吸收涂层的光学性能设计 被引量:13
13
作者 杨晓继 殷志强 史月艳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期7-12,共6页
利用等效媒质理论对铝复合单层膜的光学性能进行计算并以此为基础优化设计了具有干涉效应的铝复合选择性吸收涂层。该吸收层为两层时膜系光谱曲线具有最明显的干涉效应,与多层吸收层膜系相比其发射率低,吸收率二者相同,随温度的升高... 利用等效媒质理论对铝复合单层膜的光学性能进行计算并以此为基础优化设计了具有干涉效应的铝复合选择性吸收涂层。该吸收层为两层时膜系光谱曲线具有最明显的干涉效应,与多层吸收层膜系相比其发射率低,吸收率二者相同,随温度的升高,发射率的变化前者较后者缓慢。实际制备了金属填充因子fAl为0.38、0.24的铝复合膜为吸收层,AlN、Al2O3为减反射膜构成的膜系,其光谱曲线与优化的理论曲线吻合较好。 展开更多
关键词 薄膜 选择性吸收涂层 光学性能 太阳
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金属表面粗糙度对太阳能选择性吸收涂层性能的影响 被引量:3
14
作者 黄鸣 都娜丽 +1 位作者 赵吉芳 刘海波 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期243-246,共4页
对金属表面粗糙度与制备太阳能选择性吸收涂层性能(吸收比α(AM1.5),发射比ε_(n)(80℃))之间的关系进行实验,在对实验数据进行分析后得出,金属表面粗糙度与制备涂层发射比间存在线性关系,对制备涂层吸收比影响较小。实际生产中,选择粗... 对金属表面粗糙度与制备太阳能选择性吸收涂层性能(吸收比α(AM1.5),发射比ε_(n)(80℃))之间的关系进行实验,在对实验数据进行分析后得出,金属表面粗糙度与制备涂层发射比间存在线性关系,对制备涂层吸收比影响较小。实际生产中,选择粗糙度值在0.10μm较为合适。 展开更多
关键词 表面粗糙度 选择性吸收涂层 不锈钢 吸收 发射比 太阳光谱
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磁控反应溅射Ni-Cr选择性吸收薄膜 被引量:6
15
作者 曹韫真 胡行方 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期274-278,共5页
以铜和镍铬合金为靶材,用磁控反应溅射法制备具有干涉效应的 Ni Cr 选择性吸收薄膜,用 A E S、 T E M 研究薄膜的结构和组成。结果表明,薄膜由 10nm 大小的颗粒组成,太阳吸收比 αs=093,发射率εn= 0... 以铜和镍铬合金为靶材,用磁控反应溅射法制备具有干涉效应的 Ni Cr 选择性吸收薄膜,用 A E S、 T E M 研究薄膜的结构和组成。结果表明,薄膜由 10nm 大小的颗粒组成,太阳吸收比 αs=093,发射率εn= 0063,具有良好的选择性。 展开更多
关键词 磁控反应溅射 选择性吸收 太阳吸收 薄膜
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中温太阳光谱选择性PbS涂层制备 被引量:3
16
作者 黄群武 王一平 李金花 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期103-107,共5页
对现有的中温太阳光谱选择性PbS涂层制备方法加以改进,直接在预处理过的铜片上化学镀PbS。首先,考察了反应温度、反应物浓度、加碱量和反应时间等对PbS涂层太阳吸收率α的影响,得到了制备PbS涂层的优化条件;然后,在PbS涂层上涂敷TiO2作... 对现有的中温太阳光谱选择性PbS涂层制备方法加以改进,直接在预处理过的铜片上化学镀PbS。首先,考察了反应温度、反应物浓度、加碱量和反应时间等对PbS涂层太阳吸收率α的影响,得到了制备PbS涂层的优化条件;然后,在PbS涂层上涂敷TiO2作为保护层,以延缓PbS涂层的氧化,对两种涂层表面进行了XPS和SEM分析。实验结果证明,在不明显影响吸收率的情况下,TiO2/PbS涂层的耐热性能、耐腐蚀性和耐磨性能比单纯PbS涂层有明显提高,从而达到既降低发射率又延缓涂层寿命的目的。 展开更多
关键词 PBS 中温太阳光谱选择性涂层 制备 吸收 发射率
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SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al太阳能选择性吸收涂层盐雾腐蚀性能分析 被引量:2
17
作者 魏东辉 李文哲 房俊龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1087-1091,共5页
对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收涂层的盐雾腐蚀性能进行测试。在35℃下经质量分数为1%、3%、5%的NaCl盐雾处理一系列时间后采用UV、VIS、NIR、FTIR、SEM等方法表征该涂层腐蚀后光学性能及表面形貌的变化。结果表明经不... 对SiO_2/CrO_x/CrN_y/Al型太阳能光谱选择性吸收涂层的盐雾腐蚀性能进行测试。在35℃下经质量分数为1%、3%、5%的NaCl盐雾处理一系列时间后采用UV、VIS、NIR、FTIR、SEM等方法表征该涂层腐蚀后光学性能及表面形貌的变化。结果表明经不同浓度的NaCl盐雾腐蚀后涂层出现表面粗糙度增加、白色斑点、起泡等缺陷。光学性能的衰减规律为:吸收比呈指数衰减,发射比初期迅速增加,然后进入钝化期,最后进入过钝化期而再次迅速增加。 展开更多
关键词 太阳光谱选择性吸收涂层 CrOx CrNy 盐雾腐蚀 腐蚀规律
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SnO_2/CrON/Cu太阳能选择性吸收涂层循环热冲击性能研究 被引量:1
18
作者 苏华莺 金国文 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1626-1630,共5页
采用DC磁控溅射法制备SnO_2/CrON/Cu太阳能光谱选择性吸收涂层并进行中低温循环热冲击试验。对所制备涂层循环热冲击试验前后的光学性能和热稳定性进行表征。该涂层沉积态的吸收比为0.927,100℃发射比为0.048,在25℃/300℃的中低温下经2... 采用DC磁控溅射法制备SnO_2/CrON/Cu太阳能光谱选择性吸收涂层并进行中低温循环热冲击试验。对所制备涂层循环热冲击试验前后的光学性能和热稳定性进行表征。该涂层沉积态的吸收比为0.927,100℃发射比为0.048,在25℃/300℃的中低温下经264.25 h的循环热冲后涂层表面粗糙度几乎不变,未出现明显的元素扩散。吸收比仅衰减为0.912,发射比仅增加为0.076。表明该涂层适用于中低温光热利用领域。 展开更多
关键词 太阳光谱选择性吸收涂层 CRON 循环热冲击 光学性能 热稳定性
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太阳选择性吸收涂层的中温法向发射比测试对比
19
作者 王健 魏其睿 李德杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期409-413,共5页
采用紫外-可见光-红外分光光度计、傅里叶红外光谱仪,在室温条件下,测量Mo-SiO2太阳选择性吸收涂层在空气300℃退火前后0.34~25.00μm波长范围内的近法向反射光谱曲线。假设室温和高温条件下光谱反射特性不变,根据基尔霍夫定律计算出... 采用紫外-可见光-红外分光光度计、傅里叶红外光谱仪,在室温条件下,测量Mo-SiO2太阳选择性吸收涂层在空气300℃退火前后0.34~25.00μm波长范围内的近法向反射光谱曲线。假设室温和高温条件下光谱反射特性不变,根据基尔霍夫定律计算出涂层在不同温度下的法向发射比。采用辐射计法,测量同一片样品在200℃、300℃时的法向发射比,两种方法得出的数值差异仅为0.02~0.03。经误差分析发现,在保证涂层退火前后反射光谱曲线不变、工作温度不超过300℃的情况下,基于室温反射光谱曲线和中温辐射计法的结果在测试仪器的误差范围内基本等效。 展开更多
关键词 太阳选择性吸收涂层 法向发射比 反射光谱 辐射计法
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墨绿色太阳能选择性吸收涂层 被引量:2
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作者 宋文学 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期233-236,共4页
报道了一种墨绿色太阳能选择性吸收涂层,其太阳吸收率α=0.94-0.96,红外发射率ε=0.37-0.39。研究了吸光剂酞菁绿与Fe3CuO5的光性互补效应及其配比对涂层光学性能和色相的影响。
关键词 墨绿色 选择性吸收涂层 光学性能 太阳 薄膜
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