论文部分内容阅读
近三十年来,我国对太阳能热利用展开了广泛研究。作为最具前景的太阳能热发电无疑成为人们关注的热点。选择性吸收涂层是影响太阳能热发电效率的关键材料,是直接将太阳能转换为热能的功能薄膜,因此提高其选择性吸收性能对提高太阳能热发电效率、降低发电成本具有重要的学术意义和工程应用价值。本文详细介绍了太阳光谱选择性吸收涂层的研究意义、历史和现状,从选择性吸收原理出发,结合前人工作经验总结来选取材料及膜系结构,并运用Mathematica软件编程对膜系参数进行优化设计,得到了选择性吸收性能更优的涂层和更为简单有效的优化计算方法,从而对涂层的实验制备与实际生产提供了一定的理论指导。本论文研究内容具体如下:选取W-AlN金属-介质型选择性吸收涂层为研究对象,选用W作为红外反射层,AlN作为减反层,利用Mathematica软件对该涂层的金属W体积分数和吸收层、减反层厚度三参数进行优化计算,优化结果表明:吸收层内金属W的体积分数对涂层的选择性吸收性能有直接影响;与低金属体积分数吸收层厚度相比,高金属体积分数的吸收层厚度对涂层选择性吸收性能的影响较小。低/高金属体积分数吸收层最优的金属W体积分数分别为0.2/0.8,而最优厚度分别为0.1μm/0.05μm。此时涂层的吸收率为0.841,发射率为0.021。加入厚度为0.06μm的AlN减反层后,吸收率达到0.9195,发射率为0.0223。