太阳能选择性吸收涂层的失效机制及优化策略

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。

光谱选择性太阳能吸收涂层的研究进展

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。

太阳能光谱选择性吸收涂层研究进展

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。

太阳能选择性吸收涂层

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。

两种太阳能选择性吸收涂层的综合评价

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。

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

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。

太阳能选择性吸收涂层的现状及发展

简述太阳能选择性吸收涂层的吸收原理及材质具有选择性吸收的条件 ,概述了各种涂层的性质及分类 。

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

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。

中高温太阳能选择性吸收涂层的研究进展

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。

新型太阳能彩色选择性吸收涂层的研制

彩色太阳能吸收涂层可与建筑物及其外部环境相协调。采用适宜的电解液及工艺参数,利用三步电解着色法制备了-红色系太阳能彩色吸收涂层,并与二步电解法进行对比。结果表明,利用三步电解着色法制备的涂层,光学性能有了很大提高,太阳吸收比从0．5～0．6提高到0．8以上,热发射率由原来的0．4～0．5降低到0．35～0．40。该工艺可获得一系列装饰性较强的红色吸收涂层,具有潜在的应用前景。

太阳能选择性吸收涂层的研究进展

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,通过高吸收率的太阳能选择性吸收涂层对可见光的吸收,能够把低品位的太阳能转换成高品位的热能。因此,制备高效的太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用中的关键技术。该文作者对目前国内外有关太阳能选择性吸收涂层的研究工作和最新进展进行介绍,综述目前国内外研究较多的几类选择性涂层,并总结了各种涂层的制备方法及其优缺点,希望为制备高吸收率太阳能选择性吸收涂层的研究提供有益的参考。

太阳能中高温光谱选择性涂层的研究进展和应用

论述了中高温太阳能光谱选择性吸收涂层(以下简称中高温吸收涂层)的光学性能特点和类型,综述了现阶段对中高温吸收涂层研究的最新进展,并总结了不同中高温吸收涂层的特点及技术上需要解决的问题,最后指出了中高温吸收涂层未来发展的方向.

SnO_2/CrON/Cu太阳能选择性吸收涂层循环热冲击性能研究

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。

太阳能选择性涂层的研制

分析了太阳能选择性吸收涂层的光学性能 ,介绍了利用电解着色方法制备Sn/Al2 O3 复合涂层的实验过程 。

HVOF制备WC-12Co太阳能选择性吸收涂层性能的研究

本文选用微米、亚微米和纳米结构三种WC-12Co金属陶瓷复合材料,采用超音速火焰喷涂方法(HVOF)制备了金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层,测量了WC-12Co太阳能选择性吸收涂层的吸收率和发射率,并探讨了制备工艺、粉末中WC颗粒尺寸和涂层厚度对涂层性能的影响。

太阳能热发电高温(≥550℃)光谱选择性吸收涂层研究进展

开发基于熔融盐热媒介质高温(≥550℃)光热发电技术是槽式聚光太阳能发电的最新发展趋势,而实现该技术的关键物质基础是研制出在高温工况条件下具有较高太阳吸收比、较低热发射比及热稳定性能优越的高温光谱选择性吸收涂层。该文对近年来国内外已用于或有望应用于550℃以上光热发电高温光谱选择性吸收涂层的研究进展进行简要评述,初步讨论高温环境下光谱选择性吸收涂层发生失效的可能机制,最后对我国高温光谱选择性吸收涂层基础研究及工业化发展中存在的主要难题进行简要分析和展望。

太阳能选择性吸收涂层设计及空气高温稳定性测试

使用光学软件TFCalc设计了2种金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层,根据反射率曲线,优选出Al–Al2O3复合涂层,并按照设计的最优涂层结构,采用磁控溅射法在铜基体上制备了Al–Al2O3复合涂层。研究了涂层在300°C/3 h热处理前后的结合强度、太阳光反射率和表面形貌。结果表明,经300°C空气高温处理3 h后,涂层临界载荷由11.62 N下降到8.75 N,太阳光谱吸收率由93%(该值与TFCalc模拟结果基本一致)下降到86%。显微分析证实涂层性能下降是由于热处理后,涂层表面不再致密平整所致。

太阳能光热转换的核心材料——光谱选择性吸收涂层的研究与发展过程

太阳能光热应用无疑是人类利用太阳能最简单、最直接、最有效的途径之一，然而，由于其到达地球后能量密度较小又不连续，因此，为大规模的开发利用带来了困难。长期以来，如何将低品位的太阳能转换成高品位的热能，并对太阳能进行富集，以便最大限度地利用太阳能，

金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层传热研究

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。

太阳能光热转换的核心材料———光谱选择性吸收涂层的研究与发展过程

一前言 太阳能光热应用无疑是人类利用太阳能最简单、最直接的有效途径。然而由于太阳光到达地球后能量密度较小而又不连续，给大规模开发利用带来困难。这就要求人们想办法尽量把低品位的太阳能转换成高品位的热能，对太阳能起到富集作用，以便最大限度地加以利用。在一系列众所周知的光热应用技术中，选择性吸收涂层技术是其中的核心技术，对于提高太阳能的热转换效率，