太阳能选择性吸收涂层.pdf

维普资讯 nB B W ^D1止 B Bnb I u．j w J t1二1 1ssue In ^上I， 太 阳麓 选 择 性 吸 收涂 层 胡万里，李长友 (华南农业大学 工程学院，广东 广州 510642) 摘 要：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 中图分类号 ：0436．2 文献标识码 ：B 文章编号：1671—5292(2005)03-0044-03 The solar energy selective absorbing coating HU Wan-li，LIChang—you (CollegeofEngineering，SouthAgriculturalUniversity，Guangzhou510642，China) 一 般来讲 ，不透明材料存在 3种不同类型的 射层。 日本科学家提出了在铝的阳极氧化膜上覆 选择性表面：第一是以涂黑漆的吸热板为代表的 有机树脂的涂层。Pathkar采用在玻璃衬底上沉积 黑体表面，它对太阳光的吸收率和发射率相等； 黑钴的涂层。Reis提出在钴表面涂黑镍 、电镀黑 第二是选择性吸热涂层，它有高的太阳能吸收率 镍等的涂层。Kalleder发明一种含碳母体，采用溶 和红外发射率；第三是选择性放热涂层，它能有 胶一凝胶法从可水解、可缩聚的化合物中制取涂 效地吸收太阳能，而受热后 自身长波造成的热损 层材料 。 失很小。 20世纪 70年代末，我国的太阳能利用逐渐 太阳能选择性涂层 的吸收光谱与太阳发射 开展起来 。北京市太阳能研究所 、清华大学、中国 光谱相匹配，它能极大地提高太阳能集热器 的集 科学院上海硅酸所 、辽宁省能源研究所等单位和 热效率和利用效率，其独特的性能越来越引起世 一 些太阳能企业开始研究开发选择性吸收涂层 ， 界各国科学家和学者的关注与研究。近年来，各 硫化铅 ／沥青漆涂层 、黑铬涂层、黑钴涂层 、铝氮氧 国科学家为此进行了不断地探索，运用不 同的工 渐变型选择性吸收涂层先后研制出来。 艺和方法研制出各种结构的涂层系统。 以后，清华大学研制出在氩气中采用溅射工 1 选择性涂层的研究进展与现状 艺制备铝一氮 、铝一氮一氧涂层的工艺；上海硅酸 20世纪50年代前，太阳能集热器一直使用 盐研究所提出以金属、玻璃及有机材料为衬底 的 没有选择性的黑板漆和无光黑漆作为吸收涂层。 黑铝涂层；张云山提出了由吸热材料和粘结剂组 1954年，在第一次世界太阳能大会上以色列专家 成的涂料型涂层 ；李守祥研制了采用氧、氮共同参 泰勒和美国专家吉尔顿柯尔论证了制作高吸收 与的铝阴极反应的涂层；李先航提出了金属陶瓷 率和低发射率选择性涂层表面的可能性，并分别 型涂层 ；沈阳台阳太阳能公司研制并应用了表层 提出黑镍和黑铬 2种表面涂层。此后，选择性吸 为铝一氮膜，吸收层为铝一碳膜的涂层 ；青岛建工 收涂层研究才开始在世界各国发展起来 ，澳大利 学院发明了一种 由吸光剂 、粘结剂 、溶剂和助剂组 亚、以色列、德国、日本 、埃及等 国不惜投入巨资 成的涂层 。 进行研究，一系列的涂层系统被开发出来。澳大