摘 要

Abstract II

1绪论 1

1.1引言 1

1.2中高温太阳能选择性吸收涂层 1

1.2.1太阳能选择性吸收涂层的分类 1

1.2.2太阳能选择性吸收涂层的制备方法 2

1.3太阳能利用的国内外研究进展 3

1.3.1太阳能集热 4

1.3.2太阳能发电系统 4

1.3.3太阳能吸收涂层 4

1.4本设计的研究目的和内容 5

2实验 7

2.1实验药品及仪器 7

2.2实验工艺过程 8

2.2.1吸光材料的制备 8

2.2.2吸光涂料的制备 8

2.2.3样品的制备 8

2.3表征方法 8

3结果分析 10

3.1吸光涂层的基本原理和吸光特性 10

3.2吸光材料粉体的物相分析以及表面形貌分析 11

3.3涂料制备过程的分析 12

3.4吸收涂层红外反射率和辐射率分析 12

3.5工程应用实例 14

4结论与展望 16

4.1结论 16

4.2展望 16

参考文献 18

致谢 20

摘要

本论文通过参阅国内外相关文献，研究确定了太阳能选择性吸收涂层的涂层结构、吸光材料和成膜方法，制备出了以FeMnCuOx为吸收层，有机硅为减反层的太阳能选择性吸收涂层。

论文主要研究了过渡金属氧化物的复合物，即FeMnCuOx的吸光材料有机硅制作减反层，对涂层光学性能的影响；同时，利用红外分光光度计、XRD、SEM对样品进行测试，进而总结分析，得出涂层原料，涂层结构等因素与其光吸收性能之间的关系，并总结了太阳能选择性吸收涂层的机理以及需要注意和改进的部分。

在实验操作过应控制物料的重量百分比为MnO39.5%，CuO40.1%，Fe2O320.4%能有效控制粉末原始尺寸大小，使粗糙度合理，吸收率尽可能大。在操作过程中，保证实验过程中对基片的预处理，使用合理的有机硅树脂粘结剂，还有控制水解过程中的pH环境为中等酸性，温度为35℃左右等，能使制备出的太阳能选择性吸收涂层光学性能和对环境的适应能力更好。

研究结果表明，采用复合金属氧化物制作吸收层，有机硅树脂制作减反层，可以达到理想的光学性能，但手工涂附对涂层的表面以及附着力控制较差，但总体而言而制作工艺简单，成本较低，适合商业运用。

关键词：太阳能；吸收层；减反层；吸收率

Abstract

Throughrefertotherelatedliteratureathomeandabroad,thispaperstudiesconfirmedthesolarselectiveabsorptioncoatinglayerofthestructure,materialsuctionlightandfilmformingmethod,preparationforFeMnCuOxabsorptionlayer,organicsiliconlayertoreducethesolarselectiveabsorbingcoating.Thesismainlystudiedthetransitionmetaloxidecompounds,namelyFeMnCuOxmaterialsuctionlightorganicsiliconlayerdecreased,affecttheperformanceofopticalcoating;Atthesametime,theuseofinfraredspectrophotometer,XRD,SEMtotestsamples,andthensummarizestheanalysis,itisconcludedthatcoatingmaterial,coatingstructureandtherelationshipbetweenthefactorsanditslightabsorptionperformance,andsummarizesthemechanismofthesolarselectiveabsorptioncoatingandapartoftheneedtopayattentiontoandimprove.InexperimentsshouldbecontrolledforMnO39.5%asapercentageoftheweightofmaterialCuO40.1%,Fe2O320.4%powdercaneffectivelycontroltheoriginalsize,theroughnessisreasonable,theabsorptionrateaslargeaspossible.Intheprocessofoperation,ensuretheexperimentalprocessforthepretreatmentofthesubstrate,usingreasonableorganicsiliconresinbinder,andcontrolthepHintheprocessofhydrolysisformediumacidity,temperatureof35℃orsoandsoon,canmakethepreparationofthesolarselectiveabsorptioncoatingopticalperformanceandbetterabilitytoadapttotheenvironment.Theresultsshowthatthecompositemetaloxideabsorptionlayer,organicsiliconresindecreasedlayer,canachieveidealopticalperformance,butthemanualbesmearisattachedtothesurfaceofthecoatingandtheadhesioncontrolispoorer,butonthewholeandsimplemanufacturingprocess,lowercost,suitableforcommercialuse.

Keywords:Solarenergy;absorbinglayer;decreased;theabsorptionrate

1绪论

1.1引言

由于科学技术和经济的快速发展，能源需求正在增加,而传统能源,如煤和石油正在减少，所导致的环境问题接踵而至,能源问题也就显得愈发重要。太阳能具有无污染，来源广泛，可再生的特点，所以是能源利用中备受关注的能源。

目前太阳能利用中发展最为迅速的是光热利用，以太阳能发电为主要代表。其中,太阳能发电系统主要有三种形式:塔式、碟式和槽式发电系统。在这三个太阳能发电系统,槽式太阳能热发电已经大量投入商业运作且技术成熟，但缺点是发电成本过高，商业化推广速度较慢。太阳能热发电系统的核心部件是太阳能集热器，而集热器中最关键的部分是太阳能选择性吸收涂层，因此现在面临的主要难题是太阳能光热转换效率。所以我们的主要目标是提高太阳能热能吸收率和集热器的效率。总而言之，太阳能吸收率和吸收表面的热发射率是两个关键因素。基本上，太阳吸收比和热发射率取决于黑色涂覆层和涂底漆层。换句话说，基片和涂层有更有效的比吸收层热发射率,而吸收层影响太阳能吸收率。此外,涂层作为阻挡层在抵制吸收层对氧化和腐蚀。另外在中高温，底物会被氧化和扩散到吸收层,导致太阳能选择性降低。扩散阻挡层(内层)高的热稳定性和良好的光学特性可以防止基片到涂层的扩散。集热器吸收表面率是通过增加太阳能吸收率和尽可能减少热发射率来提高光照转换效率的。

1.2中高温太阳能选择性吸收涂层