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太阳能光热发电技术是最具潜力的太阳能利用形式,其中太阳能选择性吸收涂层是太阳能集热器上热利用的关键部件,其光学性能和服役性能决定着太阳能热利用的效率。由于太阳能选择性吸收涂层应用在中高温的大气环境下,要求所制备出的涂层具有优异光学性能的同时又具备良好的耐候服役性能。本文从涂层实际使用的角度出发,将超音速火焰喷涂(HVOF)法制备Co-WC太阳能选择性吸收涂层具有耐高温、耐候性良好的优点与溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备的CoxOy-CoAl2O4薄膜优异光学性能的长处相结合,制备了从单一到多层薄膜结构对Co-WC涂层的选择吸收性能进行系列改进,并对CoxOy-CoAl2O4薄膜的制备工艺进行了研究。采用Sol-gel法制备了以316不锈钢为基底的CoxOy-CoAl2O4太阳能选择性吸收薄膜,研究了不同Co/Al元素摩尔比和不同热处理气氛对其光学性能影响。对大气下热处理得到的Co3O4-CoAl2O4薄膜的物相、电阻率、表面显微形貌、表面粗糙度和光学性能等因素的对比分析,结果表明,制备薄膜的最佳Co/Al比例是1.23/1,其次为0.77/1。同时,发现真空环境下热处理得到的相同Co/Al元素摩尔比的CoO-CoA12O4薄膜比大气环境下的Co3O4-CoAl2O4薄膜光学性能略优。为了制备能够在中高温大气环境中稳定使用的太阳能选择性涂层。采用单层Co3O4-CoAl2O4薄膜去提高Co-WC涂层的光学性能,其吸收率提高到0.901。尽管单一的溶胶薄膜作为封孔层能改善涂层表面状况,对提高涂层的性能有很大帮助,但发射率依然高于0.3。为了进一步提高Co-WC涂层光学性能,设计了双层和多层具有封孔作用的溶胶层来改善涂层表面状况,同时又将每一层功能化,CoO-CoAl2O4(Co/Al元素摩尔比为1.23:1)薄膜作为高吸收层以及CoO-CoAl2O4(Co/Al元素摩尔比为0.77:1)薄膜作为低吸收层的双层薄膜结构改善Co-WC涂层性能,其吸收/发射率为0.932/0.281;再次在双层薄膜上叠加Al2O3作为减反层形成多层薄膜结构,进一步提高涂层性能,其吸收/发射率达到0.935/0.279。通过热稳定性能、耐久性能和耐候性能等实验的测试,涂层的光学性能依然满足使用要求,为实现商业化提供了可能。