太阳能光谱选择性吸收涂层研究进展 被引量：20

1

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 太阳能 光谱选择性吸收涂层 制备方法

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太阳能光谱选择性吸收涂层研究进展 被引量：6

2

作者 于红超 赵鑫 +2 位作者 耿庆芬 高祥虎 刘刚 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期7-9,106,共4页

全面阐述了5种太阳能光谱选择性吸收涂层的作用机理和制备方法,综述了国内外该领域的研究工作和最新研究成果,并对选择性吸收涂层的发展方向进行了探讨。

关键词 光谱选择性吸收涂层 吸收率 发射率 制备技术

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太阳能选择性吸收涂层的失效机制及优化策略 被引量：1

3

作者 李晶晶 王瑞祥 邢美波 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期51-57,共7页

在光热系统中,集热器作为光热转化的核心部件通过光谱选择性吸收涂层将太阳能转化为热能。因此,对选择性吸收涂层进行优化能够有效提高集热器的工作效率。选择性吸收涂层的主要吸收机理为本征吸收和干涉吸收,提升涂层吸收效率的策略有... 在光热系统中,集热器作为光热转化的核心部件通过光谱选择性吸收涂层将太阳能转化为热能。因此,对选择性吸收涂层进行优化能够有效提高集热器的工作效率。选择性吸收涂层的主要吸收机理为本征吸收和干涉吸收,提升涂层吸收效率的策略有材料掺杂、等离激元、光学陷阱等。在集热器实际工作过程中,选择性吸收涂层的失效是影响其效率的主要因素,明确失效原因和寻找解决方案是进一步研究选择性吸收涂层的重点。综述了太阳能选择性吸收涂层的种类及原理,梳理了涂层的失效机制,总结了抑制涂层失效的方法。 展开更多

关键词 太阳能 选择性吸收涂层 失效机理 预防方法

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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

4

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 太阳能 光谱选择性 吸收 涂层

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TiN/TiNO/SiO_(2)太阳能选择性吸收涂层的优化设计及热稳定性评价

5

作者 严梦迪 邓敏蒂 +4 位作者 陈金志 袁文旭 刘瀚泽 谢浩 闵捷 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期190-197,共8页

目的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用的核心材料。方法采用磁控溅射法制备Ti N/TiNO/SiO_(2)太阳能选择性吸收涂层,测定红外反射层Ti N、吸收层Ti NO的折射率n、消光系数k,对Ti N层建立Tauc-Lorentz模型进行数据迭代优化拟合,对Ti N... 目的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用的核心材料。方法采用磁控溅射法制备Ti N/TiNO/SiO_(2)太阳能选择性吸收涂层,测定红外反射层Ti N、吸收层Ti NO的折射率n、消光系数k,对Ti N层建立Tauc-Lorentz模型进行数据迭代优化拟合,对Ti NO层建立Drude模型进行数据迭代优化拟合。通过TFCalc光学镀膜设计软件,设置连续目标在300~1500 nm光谱区反射率低于5%,得到软件优化的反射率曲线、各层的最优厚度,确定优化的工艺参数。利用UV-VIS-NIR、FTIR、SEM、XRD、EDS、AFM和XPS表征优化涂层的光学性能、评价热稳定性。结果优化后的涂层,吸收率为0.906、发射率为0.0852;经265℃、600 h热处理后,涂层的吸收率和发射率分别为0.933和0.1033,PC值小于0.01。随热处理时间的增长,α有小幅上升;热处理时间对ε的影响较小;这与表面Si O_(2)氧化物薄膜层在一定程度上阻止了晶粒的长大有关。热处理后,发现涂层表面局部位置有少量的小坑,但涂层的表面成分不变。非晶基质Si O_(2)和Ti O_(2)的再结晶是吸收率提高的主要原因;热处理后的涂层表面非常致密,粗糙度的降低有利于阻碍氧原子向内层的扩散,可以有效提高涂层的热稳定性。结论优化的Ti N/TiNO/SiO_(2)涂层,选择性吸收性能及热稳定性得到有效提高,具有较好的实际应用前景。 展开更多

关键词 TiN/TiNO/SiO_(2) 太阳能 选择性吸收 涂层 优化设计 热稳定性

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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

6

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 太阳能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

7

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 太阳能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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太阳能选择性吸收涂层高温光谱吸收率的测量方法 被引量：2

8

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 太阳能选择性吸收涂层 高温光谱吸收率 积分球 测量装置

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两种太阳能选择性吸收涂层的综合评价 被引量：5

9

作者 秦汉时 赵黛青 +3 位作者 徐刚 蔡国田 王乐 熊斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2723-2729,共7页

将全生命周期评价的基本方法和传热模型相结合,以市场上较为普遍的两种分别使用电镀法和物理气相沉积法(PVD)制作的太阳能选择性涂层为例,综合分析不同情景下使用这两种涂层的太阳能集热器的热利用效率、环境成本和综合能源价格。结果表... 将全生命周期评价的基本方法和传热模型相结合,以市场上较为普遍的两种分别使用电镀法和物理气相沉积法(PVD)制作的太阳能选择性涂层为例,综合分析不同情景下使用这两种涂层的太阳能集热器的热利用效率、环境成本和综合能源价格。结果表明:物理沉积法所制涂层虽然制备成本较高,但生产过程对环境友好,同时该涂层在多种情景下的适用面相对更广,具有更好的经济性。 展开更多

关键词 太阳能选择性吸收涂层 电镀 全生命周期评价 PVD

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太阳能选择性吸收涂层 被引量：18

10

作者 胡万里 李长友 《可再生能源》 CAS 2005年第3期44-46,共3页

综述了国内外选择性涂层的研究进展与现状,介绍了涂层的制备方法和分类,分析了太阳能选择性吸收涂层的工作机理,对太阳能选择性吸收涂层的发展趋势做了展望。

关键词 太阳能 选择性吸收 涂层

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Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层的制备与性能研究 被引量：3

11

作者 王辉 程旭东 +2 位作者 万倩 马涛 王涛 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期21-25,54,共6页

以自制Ni-Mo团聚型复合粉末为喷涂原料,采用超音速火焰喷涂法制得Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层,表征了复合粉末和涂层的表面形貌,涂层的组成元素、相组成和光学性能,研究了粉末粒径大小、涂层组分比例和表面处理对涂层选择性吸收性能的... 以自制Ni-Mo团聚型复合粉末为喷涂原料,采用超音速火焰喷涂法制得Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层,表征了复合粉末和涂层的表面形貌,涂层的组成元素、相组成和光学性能,研究了粉末粒径大小、涂层组分比例和表面处理对涂层选择性吸收性能的影响。结果表明:当所用复合粉末粒径r≤45μm,粉末中Ni,Mo质量比为7∶3时,制备的涂层选择性吸收性能较好,涂层由Ni,Mo和NiO三相组成,其表面为微不平漫射表面;将该涂层研磨处理至其表面粗糙度Ra为2.156μm时,涂层选择性吸收性能较佳,吸收率α为0.84,发射率ε为0.16;再在表面加镀减反层后,α增加至0.92,大幅提高了太阳光利用率。 展开更多

关键词 超音速火焰喷涂 太阳能 选择性吸收 Ni-Mo涂层

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粉末火焰喷涂法制备黑铬太阳能选择性吸收涂层的实验研究 被引量：9

12

作者 吴桂初 梁素珍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期187-189,共3页

采用粉末火焰喷涂法制备的黑铬太阳能选择性吸收涂层，工艺简单，成本低，性能稳定，光谱选择性好。其可见光谱区的吸收率为０．９１，红外光谱区的发射率为０．１５。

关键词 粉末火焰喷涂 黑铬 选择性吸收涂层 太阳能

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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

13

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 吸收比 发射比 太阳光谱

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中高温太阳能选择性吸收涂层的研究进展 被引量：1

14

作者 路阳 马榕彬 +2 位作者 王智平 王军伟 王克振 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期129-132,共4页

近年来太阳能中高温选择性吸收涂层的研制及应用成为人们关注的焦点。对中高温涂层的国内外研究现状做了详细描述,着重介绍了金属陶瓷吸收涂层和半导体金属光干涉涂层,并提出一种新型的具有核壳结构纳米级金属陶瓷复合涂层,理论上其具... 近年来太阳能中高温选择性吸收涂层的研制及应用成为人们关注的焦点。对中高温涂层的国内外研究现状做了详细描述,着重介绍了金属陶瓷吸收涂层和半导体金属光干涉涂层,并提出一种新型的具有核壳结构纳米级金属陶瓷复合涂层,理论上其具有很好的光学性能及高温稳定性。 展开更多

关键词 太阳能 选择性吸收涂层 核壳结构

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金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层传热研究

15

作者 庞旭明 杨晶歆 周剑秋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期19-26,共8页

在太阳能热利用中,太阳能集热器的传热性能至关重要。主要综述了太阳能光谱选择性吸收涂层有效导热系数的理论预测方法、材料制备方法以及实验测量导热系数的方法。对比了多种方法,简要分析了各种方法的优缺点,强调了界面接触热阻在复... 在太阳能热利用中,太阳能集热器的传热性能至关重要。主要综述了太阳能光谱选择性吸收涂层有效导热系数的理论预测方法、材料制备方法以及实验测量导热系数的方法。对比了多种方法,简要分析了各种方法的优缺点,强调了界面接触热阻在复合材料导热中的重要性。最后将理论、制备、实验三者结合,对未来的发展趋势做出了展望。 展开更多

关键词 金属陶瓷 太阳能选择性吸收涂层 有效导热系数 界面热阻

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太阳能光谱选择性吸收薄膜高温性能衰减分析

16

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 太阳能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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新型太阳光谱选择性吸收涂层的热稳定性 被引量：9

17

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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不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响 被引量：3

18

作者 王金平 王健 +4 位作者 柯伟 吴超 吴旭林 刘希杰 殷志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1486-1492,共7页

在数值仿真计算和实验两方面研究不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响。在数值仿真计算中,建立一维三角形光栅结构模型对衬底表面形貌进行简化,采用严格耦合波分析(RCWA)的方法,仿真计算并分析光栅深... 在数值仿真计算和实验两方面研究不锈钢衬底表面形貌对AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层光热性能的影响。在数值仿真计算中,建立一维三角形光栅结构模型对衬底表面形貌进行简化,采用严格耦合波分析(RCWA)的方法,仿真计算并分析光栅深度T_z和周期T_x对涂层的太阳吸收比α和400℃热发射比ε的影响。实验上,制备具有不同深度和间隔起伏表面的不锈钢衬底,采用磁控溅射的方法在其上沉积相同结构参数的AlN/AlN-Cr/Cu太阳能选择性吸收涂层,测定涂层性能参数,并分析不锈钢衬底形貌对其的影响。数值计算和实验结果表明:对于一个在已优化涂层组分和厚度的AlN/AlN-CdCu太阳能选择性吸收涂层,不锈钢衬底表面起伏对涂层高温光热转换将产生不利的影响。随着不锈钢衬底表面平均起伏深度的增加,涂层的太阳吸收比α基本保持不变,而400℃时的热发射比ε则明显逐渐增大。为保证涂层有效的光热转化效率,建议不锈钢衬底表面起伏的深宽比T_z/T_x≤1/20,深度T_z≤0.2μm。 展开更多

关键词 太阳能 选择性吸收涂层 严格耦合波分析 表面形貌 一维光栅

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太阳能选择性吸收涂层的研究进展 被引量：4

19

作者 孟建平 付志强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期41-46,共6页

介绍半导体吸收涂层、半导体吸收-金属反射涂层、多层渐变涂层、微不平表面、电介质-半透明金属干涉涂层和金属陶瓷涂层;重点介绍适合在高温条件下应用的微不平表面、电介质-半透明金属干涉涂层和金属陶瓷涂层;总结涂层在高温应用中存... 介绍半导体吸收涂层、半导体吸收-金属反射涂层、多层渐变涂层、微不平表面、电介质-半透明金属干涉涂层和金属陶瓷涂层;重点介绍适合在高温条件下应用的微不平表面、电介质-半透明金属干涉涂层和金属陶瓷涂层;总结涂层在高温应用中存在的问题,并对相应的解决方案进行探讨。 展开更多

关键词 太阳能选择性吸收涂层 高温 解决方案

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墨绿色太阳能选择性吸收涂层 被引量：2

20

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 太阳能 薄膜

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