專利名稱：太陽能反射鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能聚光集熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及太陽能聚光器用反射鏡。
背景技術(shù)：
太陽能是可再生能源中分布最廣泛，幾乎遍布全球的每個(gè)角落，取用更方便，儲(chǔ)量最豐富，可謂是取之不盡用之不竭，一旦它能夠被充分有效的利用，將會(huì)極大地緩解人類的能源危機(jī)，故而太陽能在未來能源結(jié)構(gòu)中將占有重要的地位。太陽能熱利用，尤其是太陽能集熱發(fā)電工程首先解決的問題是輻射到地面的太陽能能流密度小的問題，利用太陽能反射鏡將太陽光匯聚起來增加能流密度是高效利用太陽能的一種技術(shù)手段。作為太陽能聚光器關(guān)鍵部件，太陽能反射鏡目前有玻璃基底鏡后膜反射鏡和金屬基底鏡前膜反射鏡等。其中鏡前膜反射鏡雖然反射效率高但存在耐風(fēng)沙腐蝕性能差的缺陷。因此目前規(guī)模化應(yīng)用的太陽能反射鏡多采用玻璃基底鏡后膜。典型結(jié)構(gòu)為玻璃基底/銀/銅/保護(hù)漆，其中銀反射層多采用傳統(tǒng)的化學(xué)“濕法”工藝制備。該方法制備的反射鏡反射率為93%。由于玻璃/銀/銅采用化學(xué)反應(yīng)成膜法，界面之間的附著力較差，長(zhǎng)期戶外使用存在耐久性缺陷。其次由于采用化學(xué)反應(yīng)鍍膜方法，鍍膜過程存在環(huán)境污染等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種太陽能反射鏡。本實(shí)用新型適用于規(guī)?；瘧?yīng)用的高反射率太陽能反射鏡。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為一種太陽能反射鏡，包括有在玻璃基板上設(shè)有金屬反射層，其主要特點(diǎn)在于在玻璃基板與金屬反射層之間設(shè)有光學(xué)過渡層，在金屬反射層上設(shè)有反射補(bǔ)償金屬過渡層；在反射補(bǔ)償金屬過渡層上設(shè)有保護(hù)層。所述的太陽能反射鏡，所述的光學(xué)過渡層為Si3N4光學(xué)過渡層或Al2O3光學(xué)過渡層或TixOy光學(xué)過渡層。所述的太陽能反射鏡，所述的金屬反射層為銀反射層或鋁反射層。所述的太陽能反射鏡，所述的反射補(bǔ)償金屬過渡層為反射補(bǔ)償鋁過渡層或反射補(bǔ)償銅過渡層；其厚度為120-150nm。所述的太陽能反射鏡，所述的Si3N4光學(xué)過渡層或Al2O3光學(xué)過渡層或TixOy光學(xué)過渡層的厚度為5-30nm。所述的太陽能反射鏡，所述的銀反射層的厚度為80-150nm。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型由于在玻璃與銀反射層之間制備了一層光學(xué)過渡層，起到了光學(xué)增透的作用，使得該結(jié)構(gòu)反射鏡較銀層與玻璃直接接觸膜系反射鏡的反光率有明顯提高，從93%提高到97% ;由于鍍銀技術(shù)采用了真空磁控濺射的方法，在提高膜層附著力，保證膜層性能的同時(shí)，消除了制鏡過程中的化學(xué)污染；常規(guī)濕法鍍銀制鏡工藝，在鍍完反射層銀之后，會(huì)在銀層之上鍍一層銅層，起到保護(hù)銀層及增強(qiáng)銀與油漆附著力的作用。由于銅是重金屬元素，在銀鏡的生產(chǎn)和使用過程中銅的廢棄物會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。在該結(jié)構(gòu)中，采用了真空鍍鋁或銅的方法制備了反射補(bǔ)償金屬過渡層，在降低銀消耗降低成本的同時(shí)，消除了傳統(tǒng)鍍銀制鏡過程中的化學(xué)鍍銅造成的環(huán)境污染。

圖I是本實(shí)用新型的太陽能反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 :玻璃；2、光學(xué)過渡層；3、金屬反射層；4、反射補(bǔ)償金屬過渡層；5、保護(hù)層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例I :見圖1，一種太陽能反射鏡，包括有在玻璃基板I上設(shè)有金屬反射層3，在玻璃基板I與金屬反射層3之間設(shè)有光學(xué)過渡層2，在金屬反射層3上設(shè)有反射補(bǔ)償金屬過渡層4 ;在反射補(bǔ)償金屬過渡層4上設(shè)有保護(hù)層5。所述的Si3N4光學(xué)過渡層2的厚度為IOnm ;所述的銀反射層3的厚度為80nm ;所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為120nm。油漆的厚度為50um。上述太陽能反射鏡的制備方法，其步驟為(I)玻璃基板等離子清洗將待鍍玻璃基板放入真空室體。預(yù)抽真空，當(dāng)室體真空度為KT4Pa后開始向真空室體通過質(zhì)量流量計(jì)精確充如惰性氣體，氮?dú)馇覍⑹覂?nèi)壓強(qiáng)維持在4 5Pa ;開啟轟擊電源，在真空室體內(nèi)的一對(duì)轟擊極板間加50(T2500V電壓，電流為O. 5^3. 5Α電流，產(chǎn)生穩(wěn)定的輝光，產(chǎn)生輝光等離子流；在穩(wěn)定的輝光放電的條件下清洗30(T500s ；(2) Si3N4光學(xué)過渡層制備；將高純硅作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X 10_4Pa后，向真空室體充入氬氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w為500sccm 360sccm,當(dāng)真空度達(dá)到O. 5、Pa時(shí),啟動(dòng)磁控派射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓400V，電流50A，鍍膜3min，在玻璃基板表面形成IOnm厚的Si3N4薄膜；(3)金屬銀反射層制備將純銀作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣，當(dāng)真空度達(dá)到O. ΓΙΡβ時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓480V，電流20A，鍍膜30s，在玻璃基板表面形成80nm厚銀反射層；(4)鋁反射補(bǔ)償金屬過渡層制備將純鋁作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣，當(dāng)真空度達(dá)到O. ΓΙΡβ時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓480V，電流40A，鍍膜30s，在玻璃基板表面形成120nm厚金屬鋁層。(5)噴淋50um厚保護(hù)油漆。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為96. 8%。實(shí)施例2 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。[0030]所述的Al2O3光學(xué)過渡層2的厚度為10nm。所述的銀反射層3的厚度為80nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為120nm。保護(hù)層5為油漆。上述太陽能反射鏡的制備方法，其步驟為( I)玻璃基板等離子清洗將待鍍玻璃基板放入真空室體。預(yù)抽真空，當(dāng)室體真空度為10_4Pa后開始向真空室體通過質(zhì)量流量計(jì)精確充如惰性氣體，如氮?dú)饣驓鍤馇覍⑹覂?nèi)壓強(qiáng)維持在4 5Pa ;開啟轟擊電源，在真空室體內(nèi)的一對(duì)轟擊極板間加50(T2500V電壓，電流為O. 5^3. 5Α電流，產(chǎn)生穩(wěn)定的輝光，產(chǎn)生輝光等離子流；在穩(wěn)定的輝光放電的條件下清洗30(T500s ；( 2) Al2O3光學(xué)過渡層制備；將高純鋁作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X 10_4Pa后，向真空室體充入氬氣和氧氣的混合氣體500sccm 360sccm,當(dāng)真空度達(dá)到O. 5、Pa時(shí),啟動(dòng)磁控派射電源開始磁 控濺射鍍膜，電壓480V，電流30A，鍍膜3min，在玻璃基板表面形成IOnm厚的Al2O3薄膜。(3)金屬銀反射層制備將純銀作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣，當(dāng)真空度達(dá)到O. ΓΙΡβ時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓480V，電流20A，鍍膜30s，在玻璃基板表面形成80nm厚銀反射層。(4)鋁反射補(bǔ)償過渡層制備將純鋁作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣，當(dāng)真空度達(dá)到O. ΓΙΡβ時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓480V，電流40A，鍍膜30s，在玻璃基板表面形成120nm厚金屬鋁層。(5)噴淋50um厚保護(hù)油漆。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 2%。實(shí)施例3 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的TixOy光學(xué)過渡層2的厚度為10nm。所述的銀反射層3的厚度為80nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為120nm。保護(hù)層5為油漆。上述太陽能反射鏡的制備方法，其步驟為( I)玻璃基板等離子清洗將待鍍玻璃基板放入真空室體。預(yù)抽真空，當(dāng)室體真空度為10_4Pa后開始向真空室體通過質(zhì)量流量計(jì)精確充如惰性氣體，如氮?dú)饣驓鍤馇覍⑹覂?nèi)壓強(qiáng)維持在4 5Pa ;開啟轟擊電源，在真空室體內(nèi)的一對(duì)轟擊極板間加50(T2500V電壓，電流為O. 5^3. 5Α電流，產(chǎn)生穩(wěn)定的輝光，產(chǎn)生輝光等離子流；在穩(wěn)定的輝光放電的條件下清洗30(T500s ；(2) TixOy光學(xué)過渡層制備；將高純鈦?zhàn)鳛榘胁模?dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣和氧氣的混合氣體，當(dāng)真空度達(dá)到O. 5飛Pa時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓380V，電流10A，鍍膜4min，在玻璃基板表面形成IOnm厚的TixOy薄膜。(3)金屬銀反射層制備將純銀作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣，當(dāng)真空度達(dá)到O. I IPa時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓480V，電流20A，鍍膜30s，在玻璃基板表面形成80nm厚銀反射層。[0051](4)鋁反射補(bǔ)償(金屬過渡層)層制備將純鋁作為靶材，當(dāng)真空室體內(nèi)真空度抽到2X10_4Pa后，向真空室體充入氬氣，當(dāng)真空度達(dá)到O. ΓΙΡβ時(shí)，啟動(dòng)磁控濺射電源開始磁控濺射鍍膜，電壓480V，電流40A，鍍膜30s，在玻璃基板表面形成120nm厚金屬鋁層。(5)噴淋60um厚保護(hù)油漆。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 8%。實(shí)施例4 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的TixOy光學(xué)過渡層2的厚度為15nm。所述的銀反射層3的厚度為120nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為120nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。所述金屬鋁層可通過磁控濺射或真空蒸發(fā)制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為96. 8%。實(shí)施例5 :見圖I, 一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Al2O3光學(xué)過渡層2的厚度為25nm。所述的銀反射層3的厚度為lOOnm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為lOOnm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 2%。實(shí)施例6 :見圖I, 一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Si3N4光學(xué)過渡層2是的厚度為25nm。所述的銀反射層3的厚度為120nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為120nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 8%。實(shí)施例7 :見圖I, 一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Si3N4光學(xué)過渡層2的厚度為30nm。所述的銀反射層3的厚度為150nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 8%。實(shí)施例8 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Al2O3光學(xué)過渡層2的厚度為30nm。所述的銀反射層3的厚度為150nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為98. 4%。實(shí)施例9 :見圖I, 一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的TixOy光學(xué)過渡層2的厚度為30nm。所述的銀反射層3的厚度為150nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為98. 2%。實(shí)施例10 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的TixOy光學(xué)過渡層2的厚度為25nm。所述的銀反射層3的厚度為80nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。[0081]經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 5%。實(shí)施例11 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Si3N4光學(xué)過渡層2厚度為25nm。所述的銀金屬反射層3的厚度為80nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為97. 5%。實(shí)施例12 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Al2O3光學(xué)過渡層2厚度為10nm。所述的銀反射層3的厚度為150nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備?！0088]經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為98. 6%。實(shí)施例13 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的TixOy光學(xué)過渡層2厚度為10nm。所述的銀金屬反射層3的厚度為150nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為98. 2%。實(shí)施例14 :見圖1，一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Al2O3光學(xué)過渡層2厚度為25nm。所述的鋁反射層3的厚度為120nm。所述的反射補(bǔ)償鋁過渡層4的厚度為lOOnm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為93. 2%。實(shí)施例15 :見圖I, 一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Al2O3光學(xué)過渡層2厚度為10nm。所述的銀反射層3的厚度為90nm。所述的反射補(bǔ)償銅過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400_2500nm范圍內(nèi)的反射率為95. 6%。實(shí)施例16 :見圖I, 一種太陽能反射鏡，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同。所述的Al2O3光學(xué)過渡層2厚度為10nm。所述的鋁反射層3的厚度為150nm。所述的反射補(bǔ)償銅過渡層4的厚度為150nm。保護(hù)層5為油漆。所述太陽能反射鏡中，銀反射層通過真空磁控濺射方法制備。經(jīng)檢測(cè)，反射鏡在400-2500nm范圍內(nèi)的反射率為98. 6%。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種太陽能反射鏡，包括有在玻璃基板上設(shè)有金屬反射層，其特征在于在玻璃基板與金屬反射層之間設(shè)有光學(xué)過渡層，在金屬反射層上設(shè)有反射補(bǔ)償金屬過渡層；在反射補(bǔ)償金屬過渡層上設(shè)有保護(hù)層。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能反射鏡，其特征在于所述的光學(xué)過渡層為Si3N4光學(xué)過渡層或Al2O3光學(xué)過渡層或TixOy光學(xué)過渡層。
3.如權(quán)利要求I所述的太陽能反射鏡，其特征在于所述的金屬反射層為銀反射層或鋁反射層。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽能反射鏡，其特征在于所述的反射補(bǔ)償金屬過渡層為反射補(bǔ)償鋁過渡層或反射補(bǔ)償銅過渡層；其厚度為120-150nm。
5.如權(quán)利要求2所述的太陽能反射鏡，其特征在于所述的Si3N4光學(xué)過渡層或Al2O3光學(xué)過渡層或TixOy光學(xué)過渡層的厚度為5-30nm。
6.如權(quán)利要求3所述的太陽能反射鏡，其特征在于所述的銀反射層的厚度為80_150nm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能聚光集熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及太陽能反射鏡。一種太陽能反射鏡，包括有在玻璃基板上設(shè)有金屬反射層，其主要特點(diǎn)在于在玻璃基板與金屬反射層之間設(shè)有光學(xué)過渡層，在金屬反射層上設(shè)有反射補(bǔ)償金屬過渡層；在反射補(bǔ)償金屬過渡層上設(shè)有保護(hù)層。本實(shí)用新型由于在玻璃與銀反射層之間制備了一層光學(xué)過渡層，起到了光學(xué)增透的作用，使得該結(jié)構(gòu)反射鏡較銀層與玻璃直接接觸，膜系反射鏡的反光率有明顯提高，從93%提高到97%。
文檔編號(hào)B32B15/04GK202710766SQ201220396740
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月12日
發(fā)明者范多旺, 王成龍, 范多進(jìn), 苗樹翻 申請(qǐng)人:蘭州大成科技股份有限公司, 蘭州大成真空科技有限公司, 常州大成綠色鍍膜科技有限公司