基于Fe-TiN金属陶瓷选择性吸收涂层的研究

文献综述

摘要 近年来太阳能已成为全球能源转型的重要领域，太阳能选择性吸收涂层是太阳能光热转换器件中最核心的部分，对器件的光热转换效率起决定性的影响。本文综述了太阳能光谱选择性吸收涂层的制备方法以及金属陶瓷材料发展现状。并从选择吸收涂层材料的热力学基础、光学性能及热稳定性研究等方面简要阐述了先进高温选择性涂层在国内外的研究成果和最新进展以及存在的问题。

关键词 太阳能 光谱选择性吸收涂层 热稳定性 光学性能 金属陶瓷

一、 引言

近些年，随着能源及环境问题的日益突出，太阳能作为一种理想洁净的新能源，受到广泛关注。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，不会对环境产生任何污染。因而各种利用太阳能的新材料、新设计、新技术都成为当今新能源领域的研究热点^[1]。”十三五”将是太阳能产业发展的关键时期，基本任务是产业升级、降低成本、扩大应用，实现不依赖国家补贴的市场化自我持续发展，成为实现2020年和2030年非化石能源分别占一次能源消费比重15％和20％目标的重要力量^[2]。

太阳作为一个温度极高的物体，通过自身的热核反应持续的向外辐射热量。太阳光谱可分为紫外光区(lt;O．38 um)、可见光区域(0．38～0．78um)、近红外区域(0．780-2．5um)，其能量总和占太阳辐射能的98％以上。太阳能的转化与应用主要分为：光电、光热、光化学(光催化)、光生物能4种形式。其中太阳能光热转换是世界范围内最普遍利用太阳能的一种方式. 光谱选择性吸收涂层的概念最早由Tabor、Shaffer等提出，1955年，以色列Ednards等在第一届国际太阳能会议上发表了光谱选择性吸收涂层的基础理论，并通过对电镀黑镍和铝板上涂布氧化铜的实验研究，从而在理论和实际应用上都取得了很大的进展^[3-5]。