專利名稱：帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及太陽(yáng)能選擇性吸收涂層中膜系材料選擇和膜系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是一種帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層的平板太陽(yáng)能集熱器芯膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有具有太陽(yáng)能選擇性吸收涂層的平板太陽(yáng)能集熱器芯膜系，不是耐候性差、耐熱性差，就是連續(xù)自動(dòng)流水線生產(chǎn)制作效率低。市場(chǎng)上大部分太陽(yáng)能集熱用的吸收涂層多為氮化鋁、氧化鋁、氧化硅介質(zhì)涂層，利用磁控濺射技術(shù)沉積不是效率低，就是耐熱性差、耐候性差，不能很好適合平板太陽(yáng)能熱水器使用，也不適于高效卷對(duì)卷或片式步進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)制作，影響了平板型太陽(yáng)能選擇性吸收涂層的廣泛應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的本實(shí)用新型提供一種帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層的平板太陽(yáng)能集熱器芯膜，其目的是解決以往的太陽(yáng)能集熱器芯膜耐熱、耐候性差和不適于高效卷對(duì)卷或片式步進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)制作的問(wèn)題。技術(shù)方案本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯，包括基體，其特征在于在基體上設(shè)置有高紅外反射的導(dǎo)電膜，在高紅外反射的導(dǎo)電膜上設(shè)置有氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜。在所述氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜上還設(shè)置有半透明導(dǎo)電膜，半透明導(dǎo)電膜上設(shè)置有起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜。高紅外反射的導(dǎo)電膜的厚度為7(Tl50nm;氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜的厚度為 4(T90nm ；半透明導(dǎo)電膜的厚度為5 40nm ；起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜的厚度為30 90nm。如上所述的帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯的制備方法，其特征在于該制備方法的具體步驟如下①、取基體，在基體上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜，工作電壓在 200V飛OOV之間，工作電流在5A、00A之間，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)猓ぷ鳉鈮涸?IPa 0. IPa之間；②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜上用廣10個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜，工作電壓在200V飛OOV之間，工作電流在5A、00A之間，工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，工作氣壓在lPa 0. 1 之間。在氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜，工作電壓在 200V飛OOV之間，工作電流在5A 100A之間，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓?IPa 0. IPa之間；[0012]在半透明導(dǎo)電膜上由廣10個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜，工作電壓在200V飛OOV之間，工作電流在 5A、00A之間，工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕猓ぷ鳉鈮涸讦│?ΓΟ. 1 之間。制備高紅外反射的導(dǎo)電膜所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，靶材是MCr、M 或Mo耐高溫導(dǎo)電材料；制備氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶， 靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。制備半透明導(dǎo)電膜所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，靶材是MCr、M或Mo耐高溫導(dǎo)電材料；制備起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。①、取基體，在基體上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜，制取的高紅外反射的導(dǎo)電膜的厚度為7(Tl50nm，工作電壓為20(T600V，工作電流為5Α、00Α，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓在lPa 0. 1 之間，在氬氣摻氮?dú)庵袣鍤馀c氮?dú)庵g的質(zhì)量比例為1:1 2 ；②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜上由廣10個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜，制取的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜的厚度為40、0 nm，工作電壓在20(T600V，工作電流在5Α、00Α，工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，工作氣壓在lPa 0. 11 之間。在氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜，半透明導(dǎo)電膜的厚度為5 40nm，工作電壓在20(T600V，工作電流在5A 100A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓在lPa 0. 1 之間，氬氣摻氮?dú)庵袣鍤?、氮?dú)庵g的質(zhì)量比例為1:1 2 ；在半透明導(dǎo)電膜上由廣IOMF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜5，制取的厚度為30rniT90nm。工作電壓在 20(T600V，工作電流在5Α、00Α，工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，工作氣壓在IPa 0. IPa之間。所述氬氣占所有反應(yīng)氣體總質(zhì)量的209Γ60%，氮?dú)庹妓蟹磻?yīng)氣體總質(zhì)量的 30% 80%，氮?dú)鈸窖鯕庵械难鯕庹細(xì)怏w總質(zhì)量的廣30%，氮?dú)庹妓袣怏w總質(zhì)量的30% 80%。優(yōu)點(diǎn)及效果本實(shí)用新型提供一種帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層的平板太陽(yáng)能集熱器芯膜，包括基體，在基體上設(shè)置有高紅外反射的導(dǎo)電膜，特別是在高紅外反射的導(dǎo)電膜上設(shè)置有氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜。本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)不足之處，設(shè)計(jì)出一種新型的具有太陽(yáng)能選擇性吸收的集熱涂層的太陽(yáng)能集熱器芯膜。本實(shí)用新型氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜用MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極(平面或旋轉(zhuǎn)靶)磁控反應(yīng)濺射制取，氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜熱穩(wěn)定性好，耐候性優(yōu)，生產(chǎn)效率
尚ο本實(shí)用新型的氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層具有對(duì)太陽(yáng)光譜優(yōu)異的選擇性吸收特性。對(duì)太陽(yáng)光譜的全色吸收率大于等于92%，黑體總發(fā)射率小于等于8%，測(cè)試時(shí)的溫度在室溫 100°C范圍。


[0025]圖1表示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明本實(shí)用新型提供一種帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層的平板太陽(yáng)能集熱器芯膜。 本實(shí)用新型氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜用MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極(平面或旋轉(zhuǎn)靶) 磁控反應(yīng)濺射制取，氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜熱穩(wěn)定性好，耐候性優(yōu)，生產(chǎn)效率高。如圖1所示，本實(shí)用新型膜系包括基體1，在基體1上設(shè)置有高紅外反射的導(dǎo)電膜 2，在高紅外反射的導(dǎo)電膜2上設(shè)置有氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3。其中基體1采用銅、鋁、 其他金屬或合金材料；高紅外反射的導(dǎo)電膜2采用如Ni、Ni-CrN、Mo等；其中氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3中的氮化硅含富硅氮化硅及富氮氮化硅；。在所述氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3上還設(shè)置有半透明導(dǎo)電膜4，半透明導(dǎo)電膜4上設(shè)置有起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜5。半透明導(dǎo)電膜如Ni-CrN、Ni等；其中氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜5中的氮化硅含富硅氮化硅及富氮氮化硅；高紅外反射的導(dǎo)電膜2的厚度為7(Tl50nm ；氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3的厚度為 4(T90nm ；半透明導(dǎo)電膜4的厚度為5 40nm ；起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜5的厚度為3(T90nm，上述四個(gè)厚度范圍為經(jīng)試驗(yàn)證明的可以發(fā)揮最好效果的厚度。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)是在基體上利用磁控濺射沉積技術(shù)涂覆上高紅外反射的導(dǎo)電膜 2，高紅外反射的導(dǎo)電膜2為高紅外反射的金屬(包括合金)或?qū)щ娊饘俚镱悓?dǎo)電膜；然后在該高紅外反射的導(dǎo)電膜2上，再利用配對(duì)使用的雙陰極MF中頻磁控反應(yīng)濺射沉積技術(shù)涂覆氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3 ；本實(shí)用新型半透明導(dǎo)電膜4采用陰極(平面或旋轉(zhuǎn)靶)磁控濺射制??；起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜5采用磁控濺射雙陰極(平面或旋轉(zhuǎn)靶)及MF中頻電源新技術(shù)制取。四層膜要求逐層連續(xù)涂覆在作為基體(1)的銅、鋁、其他金屬或合金的材料上。本實(shí)用新型的交替相間組合膜系的光學(xué)厚度在太陽(yáng)光譜中心波長(zhǎng)附近處實(shí)現(xiàn)相消干涉，有效降低太陽(yáng)光在組合涂層表面的反射以增加吸收，獲得性能優(yōu)異的太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層亦稱藍(lán)膜或超級(jí)藍(lán)膜。本實(shí)用新型將帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層應(yīng)用于太陽(yáng)能集熱器芯，形成了本實(shí)用新型的帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層的平板太陽(yáng)能集熱器芯，屬太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型具有對(duì)太陽(yáng)光譜優(yōu)異的選擇吸收特性，熱穩(wěn)定、耐候性好，生產(chǎn)制作效率高，適于連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)；實(shí)施例1 ①、取基體1，在基體1上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜2，制取的高紅外反射的導(dǎo)電膜2的厚度為llOnm，工作電壓為450V，工作電流為150A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，?dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)庵g的質(zhì)量比例為1 :2，工作氣壓在 0. 4Pa ；②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜2上由2個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅介質(zhì)膜3，制取的氮化硅介質(zhì)膜3的厚度為69 nm，工作電壓在480V，工作電流在95A，工作氣壓在0. 45Pa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣20%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%、30%和30%。上述兩個(gè)涂層制備完成后，繼續(xù)在氮化硅介質(zhì)膜3上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜4，半透明導(dǎo)電膜4的厚度為20nm，工作電壓在420V，工作電流在30A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，?dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)氬氣與氮?dú)庵g的質(zhì)量比例為1:2，工作氣壓在 0. 3Pa。在半透明導(dǎo)電膜4上由一個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5，制取的厚度為60nm。工作電壓在470V，工作電流在85A，工作氣壓在0. 43Pa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)， 通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣20%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%、30%和30%。上述制備高紅外反射的導(dǎo)電膜2所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，NiCr, Ni 或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備氮化硅介質(zhì)膜3所采用的雙陰極為平面或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。制備半透明導(dǎo)電膜4所采用的陰極由平面靶構(gòu)成，靶材是NiCr、Ni或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。對(duì)上述構(gòu)造的太陽(yáng)能集熱器芯進(jìn)行測(cè)試后，結(jié)果表明用該太陽(yáng)能集熱器芯制作的太陽(yáng)能熱水器選擇性吸收效果為太陽(yáng)光譜的全色吸收率為93%，黑體總發(fā)射率為6. 8%，檢測(cè)時(shí)的室溫為27°C。檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)用新型的帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層效果很好。實(shí)施例2 ①、取基體1，在基體1上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜2，制取的高紅外反射的導(dǎo)電膜2的厚度為lOOnm，工作電壓為440V，工作電流為210A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓?. 42Pa,當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)庵g的比例為 1:1 ；②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜2上用1個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅介質(zhì)膜3，制取的氮化硅介質(zhì)膜3的厚度為65 nm，工作電壓在480V，工作電流在140A，工作氣壓在0. 46Pa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣60%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、60%和 10%。上述兩個(gè)涂層制備完成后，再在氮化硅介質(zhì)膜3上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜4，半透明導(dǎo)電膜4的厚度為17nm，工作電壓在475V,工作電流在35A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)猓ぷ鳉鈮涸?.41Pa;當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)庵g的質(zhì)量比為1:1。在半透明導(dǎo)電膜4上由三個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5，制取的厚度為60nm。工作電壓在490V，工作電流在138A， 工作氣壓在0. 43Pa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣60%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、60%和10%。上述制備高紅外反射的導(dǎo)電膜2所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，NiCr, Ni 或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備氮化硅介質(zhì)膜3所采用的雙陰極為平面或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。制備半透明導(dǎo)電膜4所采用的陰極由平面靶構(gòu)成，靶材是NiCr、Ni或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。對(duì)上述構(gòu)造的太陽(yáng)能集熱器芯進(jìn)行測(cè)試后，結(jié)果表明用該太陽(yáng)能集熱器芯制作的太陽(yáng)能熱水器選擇性吸收效果為太陽(yáng)光譜的全色吸收率為93%，黑體總發(fā)射率為7. 1%，檢測(cè)時(shí)的室溫為^rc。檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)用新型的帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層效果很好。實(shí)施例3 ①、取基體1，在基體1上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜2，制取的高紅外反射的導(dǎo)電膜2的厚度為120nm，工作電壓為490V，工作電流為^OA,充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓?. 4Pa,當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)獾馁|(zhì)量比例為 1:2 ；②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜2上四個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3，制取的氮化硅介質(zhì)膜3的厚度為64 nm，工作電壓在 500V，工作電流在195A，工作氣壓在0. 381 ，工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣35%，氮?dú)?5% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 50%、49% 和 1%。上述兩個(gè)涂層制備完成后，繼續(xù)在氮化硅介質(zhì)膜3上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜4，半透明導(dǎo)電膜4的厚度為16nm，工作電壓在470V，工作電流在43A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)猓ぷ鳉鈮涸?. 461 ;當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)庵g的質(zhì)量比為1:1。在半透明導(dǎo)電膜4上由四個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5，制取的厚度為80nm。工作電壓在510V，工作電流在189A， 工作氣壓在0. 6Pa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)， 通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣60%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、60%和10%。上述制備高紅外反射的導(dǎo)電膜2所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，NiCr, Ni 或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備氮化硅介質(zhì)膜3所采用的雙陰極為平面或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。制備半透明導(dǎo)電膜4所采用的陰極由平面靶構(gòu)成，靶材是NiCr、Ni或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。對(duì)上述構(gòu)造的太陽(yáng)能集熱器芯進(jìn)行測(cè)試后，結(jié)果表明用該太陽(yáng)能集熱器芯制作的太陽(yáng)能熱水器選擇性吸收效果為太陽(yáng)光譜的全色吸收率為94. 5%，黑體總發(fā)射率為6. 7%，檢測(cè)時(shí)的溫度為27°C。檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)用新型的帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層效果很好。實(shí)施例4 ①、取基體1，在基體1上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜2，制取的高紅外反射的導(dǎo)電膜2的厚度為70nm，工作電壓為200V，工作電流為400A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓在IPa;當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)庵g的質(zhì)量比為 1:2.②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜2上10個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜3，制取的氮氧化硅介質(zhì)膜3的厚度為40 nm，工作電壓在200V，工作電流在5A，工作氣壓在lPa。工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣25%，氮?dú)?5%;當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%、60% 和 10%ο上述兩個(gè)涂層制備完成后，繼續(xù)在氮氧化硅介質(zhì)膜3上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜4，半透明導(dǎo)電膜4的厚度為5nm，工作電壓在200V，工作電流在5A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓?. IPa;當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)庵g的質(zhì)量比為1:1。在半透明導(dǎo)電膜4上由10個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮氧化硅介質(zhì)膜5，制取的厚度為30nm。工作電壓在200V，工作電流在5A， 工作氣壓在lPa，工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣35%，氮?dú)?5% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%、49%和1%。上述制備高紅外反射的導(dǎo)電膜2所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，NiCr, Ni 或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備氮化硅介質(zhì)膜3所采用的雙陰極為平面或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。制備半透明導(dǎo)電膜4所采用的陰極由平面靶構(gòu)成，靶材是NiCr、Ni或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。對(duì)上述構(gòu)造的太陽(yáng)能集熱器芯進(jìn)行測(cè)試后，結(jié)果表明用該太陽(yáng)能集熱器芯制作的太陽(yáng)能熱水器選擇性吸收效果為太陽(yáng)光譜的全色吸收率為93. 5%，黑體總發(fā)射率為7. 3%， 檢測(cè)時(shí)的溫度30為。C。檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)用新型的帶有氮氧化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層效果很好。實(shí)施例5 ①、取基體1，在基體1上利用陰極磁控濺射制取高紅外反射的導(dǎo)電膜2，制取的高紅外反射的導(dǎo)電膜2的厚度為150nm，工作電壓為600V，工作電流為5A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓?. IPa;充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)獾馁|(zhì)量比為1:2。②、在高紅外反射的導(dǎo)電膜2上由一個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取氮化硅介質(zhì)膜3，制取的氮化硅介質(zhì)膜3的厚度為90nm，工作電壓在600V，工作電流在400A，工作氣壓在0. IPa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕猓?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣60%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、60%和 10%。上述兩個(gè)涂層制備完成后，繼續(xù)在氮化硅介質(zhì)膜3上由陰極磁控濺射制取半透明導(dǎo)電膜4，半透明導(dǎo)電膜4的厚度為40nm，工作電壓在600V，工作電流在100A，充的氣體為氬氣或氬氣摻氮?dú)?，工作氣壓在IPa ；當(dāng)充的氣體為氬氣摻氮?dú)鈺r(shí)，氬氣與氮?dú)獾馁|(zhì)量比為 1:1.在半透明導(dǎo)電膜4上由二個(gè)MF中頻電源及配對(duì)使用的雙陰極磁控反應(yīng)濺射制取起減反射作用的氮氧化硅介質(zhì)膜5，制取的厚度為90nm。工作電壓在600V，工作電流在 400A,工作氣壓在0. IPa,工作氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)饣虻獨(dú)鈸窖鯕?，?dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈺r(shí)，通入的氬氣和氮?dú)飧髡細(xì)怏w總量的質(zhì)量份分別為氬氣20%，氮?dú)?0% ；當(dāng)反應(yīng)氣體為氮?dú)鈸窖鯕鈺r(shí)，那么氬氣、氮?dú)夂脱鯕夥謩e占?xì)怏w總量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%、30%和30%。上述制備高紅外反射的導(dǎo)電膜2所采用的陰極由平面靶或旋轉(zhuǎn)靶構(gòu)成，NiCr, Ni 或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備氮化硅介質(zhì)膜3所采用的雙陰極為平面或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。制備半透明導(dǎo)電膜4所采用的陰極由平面靶構(gòu)成，靶材是NiCr、Ni或Mo等耐高溫導(dǎo)電材料；制備起減反射作用的氮化硅介質(zhì)膜5所采用的雙陰極為平面靶或旋轉(zhuǎn)靶，靶材是摻鋁或摻硼的硅材料。對(duì)上述構(gòu)造的太陽(yáng)能集熱器芯進(jìn)行測(cè)試后，結(jié)果表明用該太陽(yáng)能集熱器芯制作的太陽(yáng)能熱水器選擇性吸收效果為太陽(yáng)光譜的全色吸收率為94%，黑體總發(fā)射率為6. 1%，檢測(cè)時(shí)的溫度25°C。檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)用新型的帶有氮化硅介質(zhì)選擇性吸收涂層效果很好。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，制備方法效果理想，利于推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯，包括基體(1)，其特征在于在基體(1)上設(shè)置有高紅外反射的導(dǎo)電膜(2)，在高紅外反射的導(dǎo)電膜(2)上設(shè)置有氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯，其特征在于在所述氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜(3)上還設(shè)置有半透明導(dǎo)電膜(4)，半透明導(dǎo)電膜(4) 上設(shè)置有起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯，其特征在于高紅外反射的導(dǎo)電膜(2)的厚度為7(Tl50nm ；氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜(3)的厚度為4(T90nm ；半透明導(dǎo)電膜(4)的厚度為5 40nm ；起減反射作用的氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜 (5)的厚度為3(T90nm。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種帶氮化硅介質(zhì)選擇吸收涂層的太陽(yáng)能集熱器芯，包括基體，其特征在于在基體上設(shè)置有高紅外反射的導(dǎo)電膜，在高紅外反射的導(dǎo)電膜上設(shè)置有氮化硅或氮氧化硅介質(zhì)膜。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，制備方法效果理想，利于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B32B9/04GK202126107SQ20112023540
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者張旭, 張浙軍 申請(qǐng)人:張浙軍