中高溫太陽(yáng)能光譜選擇吸收涂層優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘要】：隨著中低溫太陽(yáng)能選擇吸收涂層技術(shù)的日益成熟，人們?yōu)榱烁笙薅鹊睦锰?yáng)能，高溫太陽(yáng)能光譜選擇吸收涂層也逐漸變?yōu)槿藗冴P(guān)注的熱點(diǎn)。本文詳細(xì)的介紹了太陽(yáng)能選擇吸收涂層的發(fā)展背景、應(yīng)用的基本理論、制備方法以及國(guó)內(nèi)外最近研究進(jìn)展和成果，在前人的研究基礎(chǔ)上分析論證了制約太陽(yáng)能選擇吸收涂層的幾個(gè)關(guān)鍵性因素，例如膜層結(jié)構(gòu)、材料、吸收涂層中金屬所占比例、涂層厚度等。 本課題以Al-TiO_2為例，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬了陶瓷中Al含量不同的雙層吸收結(jié)構(gòu)涂層，再通過(guò)涂層厚度的優(yōu)化進(jìn)而反映出膜層的整體特征。采用TFC軟件優(yōu)化了帶有減反層結(jié)構(gòu)的選擇吸收涂層的厚度。Al-TiO_2/AlN該涂層優(yōu)化后的吸收率能達(dá)到90%以上，發(fā)射率低于0.1%。由于這種涂層的高吸收率和低發(fā)射率，以及該選擇吸收涂層的制備工藝流程簡(jiǎn)單，具有廣泛的應(yīng)用前景。 本課題的創(chuàng)新之處有以下幾點(diǎn)：1.Al-TiO_2這種材料國(guó)內(nèi)外報(bào)道比較少，然而計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)的理論值反應(yīng)出了它作為選擇吸收涂層具有很大的研究?jī)r(jià)值。2.本課題主要是計(jì)算機(jī)模擬金屬體積分?jǐn)?shù)和厚度，它為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)提供了大量的理論基礎(chǔ)。3.介紹采用電弧離子鍍方法來(lái)制備涂層，這種制備方法由于國(guó)內(nèi)外報(bào)道甚少，但是基于該制備方法有諸多優(yōu)點(diǎn)，值得應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)中。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能選擇吸收涂層 吸收率 發(fā)射率 鋁-二氧化鈦吸收涂層 減反層
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TB306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 引言7-9
• 1 太陽(yáng)光譜的吸收涂層9-22
• 1.1 太陽(yáng)能利用9-10
• 1.1.1 太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換9
• 1.1.2 太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換9-10
• 1.1.3 太陽(yáng)能光化學(xué)轉(zhuǎn)換10
• 1.2 太陽(yáng)能光熱發(fā)電10-18
• 1.2.1 吸收率、反射率和透射率關(guān)系14
• 1.2.2 選擇吸收涂層種類14-16
• 1.2.3 涂層的制備方法16-18
• 1.3 太陽(yáng)選擇吸收涂層國(guó)內(nèi)外進(jìn)展18-20
• 1.4 課題研究背景20-22
• 1.4.1 現(xiàn)有涂層的局限性20
• 1.4.2 課題的提出與內(nèi)容20-22
• 2 吸收涂層的理論基礎(chǔ)22-33
• 2.1 涂層的光學(xué)原理22-23
• 2.2 薄膜干涉原理23-28
• 2.3 有效介質(zhì)理論28-33
• 3 選擇吸收涂層的計(jì)算機(jī)模擬33-51
• 3.1 軟件介紹33-34
• 3.2 Al-TiO2選擇吸收涂層光學(xué)參數(shù)設(shè)置34-38
• 3.3 選擇吸收涂層的結(jié)構(gòu)和雙層吸收涂層組合38-44
• 3.4 組合吸收涂層厚度優(yōu)化44-46
• 3.5 三層吸收層的優(yōu)化以及對(duì)比46-51
• 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況55-56
• 致謝56

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