專利名稱：一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能吸收膜層，特別是涉及一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽
能吸收膜層。
背景技術(shù)：
太陽能利用最直接的有效途徑之一就是把太陽能轉(zhuǎn)化成熱能加以利用，而決定太 陽能集熱器效率的主要因素是集熱器對太陽輻射的吸收能力和集熱器的熱損大小。提高效 率的總原則就是提高集熱器對太陽光輻射的吸收，盡量減少熱損失。而光譜選擇性吸收薄 膜就是對太陽的短波輻射具有良好的吸收性能而本身只有少量的熱損失。因而，使用太陽 光光譜選擇性吸收薄膜便是提高集熱器效率的最有效途徑之一。目前吸收太陽光光譜選擇 性吸收薄膜，主要以下兩形式利用(真空管式，平板式) 真空管式，以三靶磁控濺射的干涉膜為例(此種技術(shù)是同行中最好的一種)，此種 膜層吸收較高，發(fā)射比較低，但是此種膜層在高溫大氣狀態(tài)下容易氧化，變色，膜層脫落。再 加上真空管的弊端，不適合搞太陽能建筑一體化。 平板式太陽能，目前國內(nèi)用的吸收涂層很多，主要有以下幾種噴涂，電泳，天然氧 化鋁(鈦)，從德國進(jìn)口的鍍膜的吸收翅片。平板式太陽能很容易和建筑一體化，但是平板 式太陽能因為吸收層膜層較差，所以吸收較差，發(fā)射較高，很不適合在北方進(jìn)行安裝。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層。 本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。 —種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于它包括基片、金屬層、吸 收層和保護(hù)層，所述金屬層均勻覆蓋在基片表面上，吸收層均勻覆蓋在金屬層的上面，保護(hù) 層均勻覆蓋在吸收層的上面。 為提高設(shè)備的穩(wěn)定性，可在吸收層和保護(hù)層之間增設(shè)過渡層，所述過渡層均勻覆
蓋在吸收層的上面，保護(hù)層均勻覆蓋在過渡層的上面。 所述的基片為鋼基片或玻璃基片。 所述金屬層為金屬鋁層，所述吸收層為氧化鋁與鋼的混合基膜層，所述保護(hù)層為 氧化硅膜層，所述過渡層為氧化硅層。 所述金屬層的厚度為40 60nm，吸收層的厚度為120 220nm，過渡層的厚度為 10 30nm，保護(hù)層的厚度為50 100nm。 所述吸收層至下而上分為三層，其中第一吸收層厚度為50 90nm，第二吸收層厚 度為40 70nm，第三吸收層厚度為30 60nm。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，采用 磁控濺射鍍膜技術(shù)，五靶(鋁，硅，鋼)在氬氣和氧氣中反應(yīng)濺射沉積到拋光處理過金屬、玻 璃等基片上形成的氧化鋁、氧化硅太陽能吸收膜層，由它們生成的膜層吸收好，發(fā)射較低，吸收效果a可達(dá)到0.96，紅外發(fā)射率e最低可到6，膜層為藍(lán)黑色為主，樣品在大氣狀態(tài) 下高溫500度烘烤5小時膜層不脫落，不變色，經(jīng)普通膠帶黏貼膜層不脫落，具有良好的力 學(xué)性能。而且該膜層很容易和太陽能建筑一體化，適合在任何地區(qū)進(jìn)行安裝。

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實施方 下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。 實施例一 如圖1所示結(jié)構(gòu)是本實施例的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層的結(jié)構(gòu) 示意圖，它包括鋼基片1、金屬層2、吸收層3和保護(hù)層4，所述金屬層2均勻覆蓋在鋼基片1 表面上，吸收層均勻覆蓋在金屬層2的上面，保護(hù)層4均勻覆蓋在吸收層3的上面。 所述金屬層2為金屬鋁層，所述吸收層3為氧化鋁與鋼的混合基膜層，所述保護(hù)層 4為氧化硅膜層。 所述金屬層2的厚度為50nm，吸收層3的厚度為180nm，保護(hù)層4的厚度為80nm。 所述吸收層至下而上分為三層，其中第一層厚度為70nm，第二層厚度為55nm，第 三層厚度為45nm。 該多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層的生產(chǎn)方法是，它包括以下步驟 1、對鋼基片進(jìn)行清潔處理用濃度為10X的NA0H徹底清洗鋼基片，去除鋼基片表
面的灰塵、污物及氧化物； 2、對鋼基片進(jìn)行烘干將鋼基片放入烘箱烘烤，至鋼基片完全烘干； 3、對鋼基片進(jìn)行拋光處理將表面的氧化物，雜質(zhì)，凹凸不平的打磨干凈，露出純
金屬本身的顏色； 4、對鋼基片進(jìn)行氧化處理將拋光后的鋼基片放入恒溫箱，并在500下保溫1. 5小
時，使鋼基片表面生成一層純氧化層； 5、清理鋼基片戴至少五層一次性干凈手套把烘干好的鋼基片放入磁控濺射鍍膜 機內(nèi)；將磁控濺射鍍膜機的鍍膜室真空度抽至5. OX 10—3pa，起偏壓電源清理基片，首先充 入氬氣使壓強保持在(1 9)—'pa之間，起偏壓電壓在600v左右，時間3min即可； 6、偏壓清理完鋼基片后，開啟鋼靶，將電流放在30A，2 3min，壓強3. 5—^a，轉(zhuǎn)架 轉(zhuǎn)速每分鐘3轉(zhuǎn)，以增強粘結(jié)度； 7、鍍金屬層鍍膜室充入氬氣，起直流電源AI吧，電流40 45A，時間10min，壓強 (2. 0 3. 0)—^a，轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速1分鐘一轉(zhuǎn)； 8、鍍吸收層將氬氣和氧氣在鍍膜室外完全混合，然后將混合后的氬氣和氧氣沖 入鍍膜室，使鍍膜室壓強保持在4. 0—; 其中，第一吸收層起AI耙，不銹鋼耙，AI耙電流40A，電壓控制在400 450v，不 銹鋼靶電流放在40A，時間8min，轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速一分鐘3轉(zhuǎn)； 第二吸收層起AI耙，不銹鋼耙，AI耙電流40A，電壓控制在400 450v，不銹鋼耙 電流放在25A，時間10min，轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速一分鐘3轉(zhuǎn)；[0034] 第三吸收層起AI耙，不銹鋼耙，AI耙電流40A，電壓控制在400 450v，不銹鋼耙 電流放在IOA，時間12min，轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)速一分鐘3轉(zhuǎn)； 9、鍍保護(hù)層將氬氣和氧氣在鍍膜室外完全混合，然后將混合后的氬氣和氧氣沖 入鍍膜室，使鍍膜室內(nèi)壓強保持在(5. 5 6. 5)—^a之間，起高頻直流電源硅靶，電流50A， 電壓設(shè)硅耙拐點電壓，時間10min。 上述的氬氣與氧氣它們之間的流量分別是氬氣160sccm，氧氣100sccm。 所述耙基距AI為10cm，所述硅耙距為16cm，耙基距越小粒子越容易連成一片。 實施例2 如圖2所示結(jié)構(gòu)是本實施例的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層的結(jié)構(gòu) 示意圖，它包括基片1、金屬層2、吸收層3、過渡層5、保護(hù)層4，所述金屬層2均勻覆蓋在基 片1表面上，吸收層3均勻覆蓋在金屬層2的上面，過渡層5均勻覆蓋在吸收層3的上面； 保護(hù)層4均勻覆蓋在過渡層5的上面；所述的基片1為鋼基片；所述金屬層2為金屬鋁層， 所述吸收層3為氧化鋁與鋼的混合基膜層，所述過渡層5為氧化硅層；所述保護(hù)層4為氧化 硅膜層，所述金屬層2的厚度為60nm，吸收層3的厚度為220nm，保護(hù)層4的厚度為100nm， 過渡層厚度為30nm ;所述吸收層3至下而上分為三層，其中第一吸收層厚度為90nm，第二吸 收層厚度為70nm，第三吸收層厚度為60nm。 本實用新型并不限于以上實施方式，只要是本說明書及權(quán)利要求書中提及的方案 勻是可以實施的，如基片可選擇鋼基片，也可以選擇各種硬度較高、表面光滑、耐高溫、耐腐 蝕、耐氧化的 料作為基片，例如玻璃、銅、鋁等等。
權(quán)利要求一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于它包括基片、金屬層、吸收層和保護(hù)層，所述金屬層均勻覆蓋在基片表面上，吸收層均勻覆蓋在金屬層的上面，保護(hù)層均勻覆蓋在吸收層的上面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于在 吸收層和保護(hù)層之間設(shè)有過渡層，所述過渡層均勻覆蓋在吸收層的上面，保護(hù)層均勻覆蓋 在過渡層的上面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于 所述的基片為鋼基片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于 所述金屬層為金屬鋁層，所述吸收層為氧化鋁與鋼的混合基膜層，所述保護(hù)層為氧化硅膜 層，過渡層為氧化硅膜層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于所述金屬層的厚度為40 60nm，吸收層的厚度為120 220nm，保護(hù)層的厚度為50 100nm， 吸收層與保護(hù)層之間的過渡層厚度為10 30nm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，其特征在于所 述吸收層至下而上分為三層，其中第一吸收層厚度為50 90nm，第二吸收層厚度為40 70nm，第三吸收層厚度為30 60nm。
專利摘要本實用新型公開了一種多靶、耐高溫、耐氧化太陽能吸收膜層，它包括基片、金屬層、吸收層和保護(hù)層，所述金屬層均勻覆蓋在基片表面上，吸收層均勻覆蓋在金屬層的上面，保護(hù)層均勻覆蓋在吸收層的上面。本實用新型采用磁控濺射鍍膜技術(shù)，五靶(鋁，硅，鋼)在氬氣和氧氣中反應(yīng)濺射沉積到拋光處理過金屬、玻璃等基片上形成的氧化鋁、氧化硅太陽能吸收膜層，由它們生成的膜層吸收好，發(fā)射低，吸收效果α可達(dá)到0.96，紅外發(fā)射率ε最低可到6，膜層為藍(lán)黑色為主，產(chǎn)品在500℃高溫下烘烤5小時膜層不脫落、不變色，經(jīng)普通膠帶黏貼膜層不脫落，具有良好的力學(xué)性能，而且該膜層很容易和太陽能建筑一體化。
文檔編號C23C14/08GK201532044SQ20092023807
公開日2010年7月21日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者董晏伯 申請人:董晏伯