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根据吸收太阳光的原理和涂层的构造不同, 可将选择性吸收涂层分为四类。
(1) 半导体涂层半导体涂层是利用半导体物质的电子结构中适当能隙Eg , 吸收能量大于Eg 的太阳辐射光子, 从而使材料的价电子产生跃迁进入导带, 而对能量小于Eg 的光子透过。
所以要求半导体物质能隙最好为0 . 62ev (1ev =1 . 602 × 10 -19 J) , 即9 . 939 × 10 -20 J 。
它吸收可见光而不吸收红外线, Si 、Ge 是最常见的半导体材料。
过渡金属的氧化物、硫化物都属化合物半导体, 如黑铬(Cr x O y ) 、黑镍(NiS-ZnS) 、氧化铜黑(Cu x O y ) 和氧化铁( Fe 3 O 4 ) 等。
(2) 光干涉涂层光干涉涂层利用了光的干涉原理, 是由非吸收的介质膜与吸收复合膜、金属底材或底层薄膜组成, 并严格控制每层膜的折射率和厚度, 使其对可见光谱区产生破坏性的干涉效应, 降低对太阳光波长中心部分的反射率, 在可见光谱区产生一个宽阔的吸收峰, 如Al 2 O 3 -Mo x -Al 2 O 3 (AMA) 三层膜, AlN -Al/ Al 八层中国涂料在线膜, OCL I 多层膜等。
(3) 米氏散射涂层米氏散射涂层是根据有效的媒质理论, 利用在母体中细分散的金属粒子, 对可见光的不同波长级光子产生多次散射和内反射而将其吸收。
金属粒子和氧化物的共析涂层, 如Co -Al 2 O 3 涂层、Al -Al 2 O 3 涂层、Au -Al 2 O 3 涂层和黑镍等属于此类。
(4) 多孔涂层多孔涂层是通过控制涂层表面的形貌和结构, 使表面不连续性的尺寸与可见光谱峰值相当, 从而对可见光起陷阱作用, 对长波辐射具有很好反射作用, 即在短波侧以黑洞的形式集光, 而在长波侧以平面的形式辐射光。
如通过化学腐蚀在铜表面形成具有林曼状结构的Cu -CuO 涂层, 钨的化学蒸镀涂层及粗糙表面上的黑铬镀层等都利用这一性质。
太阳能选择性涂层相关信息一、选择性涂层介绍太阳能吸收涂层对太阳能利用的技术经济性能影响很大，为提高太阳能装置的效率、降低成本，各国太阳能科技工作者对研究、开发太阳能吸收涂层都十分重视，研制成多种涂层，有的已用于生产，取得了良好效果。
1、电镀涂层黑铬涂层：黑铬涂层的吸收比α和发射比ε分别为0．93—0．97和0．07—0．15，α／ε为6～13，具有优良的光谱选择性。
黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能也很好，适用于高温条件，在300℃能长期稳定工作。
此外，黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性。
但是，现在采用的电镀黑铬工艺，电流密度大(15～200A／dm2)，溶液导电性差，电镀时会产生大量的焦耳热，需要冷却和通风排气才能维持正常生产。
另外，黑铬镀在非铜件上，需要先预镀铜，再镀光亮镍，最后镀黑铬，生产成本较高。
黑镍涂层黑镍涂层大都是镍合金涂层，其组成随电镀液成份和沉积条件变化。
黑镍的电镀液分为两类，即硫酸锌电镀液和含钼酸盐类电镀液。
由第一类镀液获得的黑镍涂层，含镍40％～60％，含锌约为20％～30％。
黑镍涂层的吸收比α可达0．93～0．96，热发射比ε为0．08～0．15，α／ε接近6～12，其吸收性能较好。
黑镍涂层很薄，为了提高涂层与基体的结合力和耐蚀性，常采用中间涂层(如Ni，Cu，Cd)或双层镍涂层。
由于黑镍涂层的热稳定性、耐蚀性较差，通常只适用于低温太阳能热利用。
黑钴涂层黑钴涂层的主要成分是CoS，具有蜂窝型网状结构，其吸收比α可达0．94～0．96，发射比ε为0.12～0.14，α／ε为6.7～8。
2、电化学表面转化涂层铝阳极氧化涂层铝及铝合金的阳极氧化可在硫酸介质中进行，但在太阳能热利用中，主要用磷酸介质。
铝氧化涂层着色有多种工艺，其中电解着色工艺获得的涂层，具有牢固、稳定、耐晒优良特性，并且可进行大规模生产。
铝阳极氧化涂层是一种多孔膜，孔隙率达22％，电解着色时金属易沉积在微孔中。
用于电解着色的金属盐类有：镍盐、锡盐、钴盐和铜盐等。
太阳光谱选择性吸收涂层耐盐雾性能的研讨
尧克光;宋凯;王国伟;梁民博;夏正源;樊建斌
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2013(000)007
【摘要】研究了不同制备方法得到的太阳吸收涂层的耐盐雾能力,主要通过严格的大量耐盐雾试验结果,客观地评价涂层的耐盐雾性能与涂层的膜系、制备工艺关系,对涂层耐盐雾试验的探讨.
【总页数】3页(P20-22)
【作者】尧克光;宋凯;王国伟;梁民博;夏正源;樊建斌
【作者单位】日出东方太阳能股份有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.太阳选择性吸收涂层的耐盐雾性探讨 [J], 殷志强;周小雯;魏宝成
2.不同水质的NaCl溶液对太阳选择性吸收涂层耐盐雾性能的影响 [J], 尧克光;梁民博;宋凯;魏加杰;夏正源;樊建斌
3.太阳光谱选择性吸收涂层机理研究（I）：采光涂层新型基料的研究 [J], 刘胜峰;秦广龙
4.耐高温CrAlON基太阳能光谱选择性吸收涂层的制备与热稳定性 [J], 王晓波;李克伟;高丽娟;程旭东;蒋蓉
5.Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层的制备与性能研究 [J], 王辉;程旭东;万倩;马涛;王涛
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下面简要的列举几种比较有代表性的太阳能选择性吸收薄膜。
美国国家可再生能源实验室(NREL)将合适的金属和介质(如：W、Au、Pd、Pt、MnO、Ti02 等)混合，制备出性能优良的多重抗反射金属陶瓷薄膜，并采用理论模拟的方法研制出太阳能选择性吸收薄膜，在400℃时，其吸收率α达到0.959，发射率ε为0.061，该种薄膜可以满足高温蒸汽下稳定工作的要求。
以色列太阳能公司Solel 研制了以Al2O3 为基底、结合减反膜、抗发射薄膜的新型全真空集热管，其薄膜在400℃时，吸收率α达到0.96，发射率ε为0.1，且在高温的热湿空气下性能稳定，为槽式线聚焦太阳能热发电系统提高其高温吸收薄膜的性能、系统集热效率和降低发电成本提供了新途径。
澳大利亚悉尼大学Zhang Q C 和Mi11s D R 等人研制了以AlN 为陶瓷基底的金属陶瓷薄膜。
AlN 原子间以共价键结合，具有高的熔点，良好的化学稳定性和高的导热率，同时其热膨胀系数与硅相近，又具有低介电常数与介电损耗等性能。
因此该薄膜具有良好的热稳定性，其中W- AlN 金属陶瓷薄膜工作温度可达500℃，可满足中高温光热发电需求。
LUZ 公司研究了一种以Mo 和Al2O3 为材料的新型太阳能选择性吸收薄膜。
整个工艺采用7 靶共溅射(3 个Mo 靶和4 个Al2O3 靶)，膜沉积在4 m 长的不锈钢管上，钢管位于真空室中央。
该膜层在350℃时，吸收率α为0.96，发射率ε为0.16。
以该膜制成的集热管已用于太阳能发电系统(SEGS) 中高倍聚焦的真空集热器中。
1984- 1991 年，该公司已在美国南加利福尼亚建立了9 座这种类型的太阳能热发电站，总发电容量为354 MW。
慕尼黑大学Scholkopt 采用电子束蒸发方法在金属条带上连续沉积TiNx，吸收率α为0.95，发射率ε为0.05 (100℃)。
其可在375℃时稳定工作，250℃下的光热转换效率达到50%。
《基于二维陷光结构的薄膜太阳能电池的设计与光吸收性能研究》篇一一、引言随着全球能源需求的日益增长，可再生能源的研发与利用显得尤为重要。
薄膜太阳能电池作为一种高效、环保的能源转换设备，近年来得到了广泛关注。
其中，基于二维陷光结构的薄膜太阳能电池设计，能够有效提高光吸收效率，从而提高电池的光电转换效率。
本文旨在研究基于二维陷光结构的薄膜太阳能电池的设计方法，并对其光吸收性能进行深入探讨。
二、薄膜太阳能电池概述薄膜太阳能电池是一种利用光电效应将光能转化为电能的设备。
其基本结构包括透明导电层、光吸收层、背电极和电极连接层等。
在过去的几十年中，随着材料科学和工艺技术的进步，薄膜太阳能电池的光电转换效率得到了显著提高。
然而，如何进一步提高光吸收效率仍是当前研究的重点。
三、二维陷光结构设计为了进一步提高薄膜太阳能电池的光吸收性能，本文提出了基于二维陷光结构的设计方案。
这种结构能够在光的传播过程中，通过多次反射和折射，延长光在光吸收层内的传播路径，从而提高光吸收效率。
此外，二维陷光结构还能有效减少光的散射损失，提高光的利用率。
四、设计与仿真在本文中，我们采用了一种基于周期性纳米柱阵列的二维陷光结构设计。
通过仿真软件，我们模拟了不同结构参数对光吸收性能的影响。
结果表明，合理的结构参数能够显著提高光吸收效率。
此外，我们还研究了不同波长的光在不同结构参数下的吸收情况，为后续的优化设计提供了依据。
五、实验结果与讨论为了验证设计的有效性，我们制备了基于二维陷光结构的薄膜太阳能电池样品，并进行了实际的光电性能测试。
结果表明，与传统的薄膜太阳能电池相比，采用二维陷光结构的电池样品具有更高的光电转换效率和更好的光吸收性能。
此外，我们还研究了不同制备工艺对光吸收性能的影响，为进一步提高电池性能提供了方向。
六、结论本文研究了基于二维陷光结构的薄膜太阳能电池的设计方法及其光吸收性能。
通过仿真和实验验证，我们发现采用二维陷光结构的薄膜太阳能电池具有更高的光电转换效率和更好的光吸收性能。
薄膜太阳能电池研究的现状及前景综述摘要：介绍了薄膜太阳能电池在光伏产业中的地位，并分别概述CIGS CdTe 多晶硅非晶硅染料敏化等薄膜太阳能电池的研究现状及前景。
通过分析这几种薄膜太阳能电池发展现状及各自的特点，找出有待解决的问题，展望薄膜太阳能电池研究的前景。
关键词：薄膜太阳能电池CIGS CdTe 多晶硅非晶硅染料敏化1.引言太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、水能等都来源于太阳能。
太阳能电池是是一种通过光伏效应将太阳能转变为电能的一种装置，是利用太阳能的一种重要形式。
目前，人们根据所选用的半导体材料将太阳能电池应用技术分为晶硅和薄膜两大类。
晶硅太阳能电池在现阶段的大规模应用和工业生产中占据主导地位，但由于其成本过高，限制了其发展。
相比晶硅等其它太阳能电池，薄膜太阳能电池具有生产成本低、原材料消耗少、弱光性能优良等优势。
随着世界能源紧缺，薄膜太阳能电池作为一种光电功能薄膜，可以有效地解决能源短缺问题，而且无污染，还可以实现光伏建筑一体化，易于大面积推广。
本文主要综述CIGS、CdTe、多晶硅、非晶硅、染料敏化和有机薄膜太阳能电池等的研究现状及前景。
2.CIGS薄膜太阳能电池铜铟镓硒薄膜太阳能电池是20世纪80年代后期开发出来的新型太阳能电池,典型结构为如下的多层膜结构!金属栅/减反膜/透明电极/窗口层/过渡层/光吸收层/背电极/玻璃。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池的首选,并且是单位重量输出功率最高的太阳能电池。
所谓第三代太阳能电池就是高效/低成本/可大规模工业化生产的铜铟镓硒(CIGS)等化合物薄膜太阳能电池。
CIGS具有非常优良的抗干扰、耐辐射能力，因而没有光辐射引致性能衰退效应，使用寿命长。
CIGS是直接带隙的半导体材料，因此电池中所需的CIGS薄膜厚度很小(一般在2um左右)。
它的吸收系数非常高达10-5cm-1，同时还具有很好的非常大范围的太阳光谱的响应特性。
太阳能光热转化选择性吸收涂层研究进展熊德华1,2，陈炜2，李宏11.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室，武汉4300702.华中科技大学武汉光电国家实验室（筹），武汉430074摘要随着全球能源、环境问题的日益加剧，太阳能光热利用成为广泛关注的焦点问题之一。
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。
本文从太阳能选择性吸收涂层的技术原理出发，综述涂层材料、结构、制备方法、工业化应用等方面的国内外发展状况，探讨太阳能选择性吸收涂层存在的问题及今后研究发展的方向。
关键词太阳能；光热利用；选择性吸收涂层；吸收率；发射率中图分类号TK5;TB3文献标志码A doi10.3981/j.issn.1000-7857.2014.09.007 Recent Progress in Solar-thermal Selective Absorber CoatingsXIONG Dehua1,2,CHEN Wei2,LI Hong11.State Key Laboratory of Silicate Materials for Architectures,Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China2.Wuhan National Laboratory for Optoelectronics,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430074,ChinaAbstract It is urgent to solve the problem of energy shortage and the growing environmental problems,and to effectively utilize the clean and renewable solar energy via the photothermal conversion.The highly efficient solar selective absorber coating is the most critical part of solar thermal conversion devices,the property of which plays a decisive role in the device performance.This paper reviews the recent development of the solar-thermal selective absorber coatings,including the material selections,the coating structures,their preparation methods and their commercial applications.The existing problems of the solar selective coatings and their possible solutions are commented.Keywords solar energy;photothermal conversion;selective solar absorber;photothermal absorber;emissivity随着全球性能源危机的加剧以及环境问题（污染、温室效应）的日益严重，太阳能作为一种理想洁净的新能源，其有效利用受到广泛关注。
