太阳能选择性吸收涂层的研究进展

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选择性吸收涂层

选择性吸收涂层

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。

太阳能吸收板表面涂层的作用和原理

太阳能吸收板表面涂层的作用和原理

太阳能吸收板表面涂层的作用和原理太阳能吸收板是太阳能利用系统中的重要组成部分,其作用是将太阳能转化为电能或热能。

在太阳能吸收板的表面涂覆一层特殊的涂层可以大大提高其性能和效率。

本文将介绍太阳能吸收板表面涂层的作用和原理。

1.吸收太阳能太阳能吸收板的表面涂层可以吸收更多的太阳能,从而提高其吸收效率。

这是因为表面涂层可以减少反射损失,增加吸收率。

通常,这种涂层是由高吸收率的材料制成的,如黑漆、金属氧化物等。

2.降低热损失太阳能吸收板的表面涂层可以降低热损失,从而提高其热效率。

这是因为表面涂层可以减少热量散失,保持热量集中,从而减少热损失。

这种涂层通常由高导热材料制成,如金属、陶瓷等。

3.抗腐蚀太阳能吸收板的表面涂层可以保护吸收板不受环境因素的影响,如腐蚀、氧化等。

这是因为表面涂层可以形成一层保护膜,阻止水分、氧气等物质进入吸收板内部,从而延长其使用寿命。

这种涂层通常由耐腐蚀材料制成,如塑料、橡胶等。

4.抗污染太阳能吸收板的表面涂层可以防止污染物附着在吸收板上,从而保持其清洁和高效。

这是因为表面涂层具有抗污染性能,可以减少污染物的附着,从而减少清洁和维护的频率和难度。

这种涂层通常由防污染材料制成,如氟树脂等。

5.提高光电转换效率太阳能吸收板的表面涂层可以提高光电转换效率,即将太阳能转化为电能的效率。

这是因为表面涂层可以减少反射损失,增加吸收率,从而提高了光电转换效率。

这种涂层通常由高光电转换材料制成,如染料敏化太阳能电池等。

6.降低温度太阳能吸收板的表面涂层可以降低吸收板的温度,从而提高其热效率和使用寿命。

这是因为表面涂层可以反射一部分太阳光,减少热量吸收,从而降低吸收板的温度。

同时,这种涂层还可以将吸收板的热量辐射到大气中,进一步降低温度。

这种涂层通常由高反射、高辐射材料制成,如白色油漆等。

太阳能选择性涂层介绍

太阳能选择性涂层介绍

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。

太阳能选择性涂层介绍

太阳能选择性涂层介绍

太阳能选择性涂层介绍
首先,太阳能选择性涂层主要包括吸收层和反射层。

吸收层是涂层中的一个关键组成部分,它负责吸收太阳辐射能并将其转化为热量。

吸收层的材料一般选择具有较高的吸光率和较低的反射率,以提高太阳能的吸收效率。

常用的吸收层材料有二氧化钛、碳化硅、氧化镓等。

反射层则负责减少热量的辐射损失,通过将热量反射回吸收层,从而提高热量的利用效率。

反射层一般选择具有较高的反射率和较低的吸光率的材料,以确保热量不被散发到周围环境。

常用的反射层材料有铝、银、镍等。

太阳能选择性涂层还可以通过优化厚度和结构来提高其性能。

涂层的厚度决定了材料的光学性能和热学性能,一般而言,较薄的涂层能够提高传热速率和热稳定性,而较厚的涂层则能够提高吸收效率和光稳定性。

此外,涂层的结构也会对性能产生一定影响,例如,多层结构涂层能够提高光学性能和热学性能,并减少材料的成本。

除了吸收层和反射层,太阳能选择性涂层还可以加入一些其他的功能材料,以实现更多的功能。

例如,一些涂层中加入了纳米颗粒,可以通过表面等离子体共振效应来实现窄带宽吸收或反射,从而提高太阳能的吸收效率和热量的利用效率。

另外,一些涂层中还加入了导热材料,可以提高热传导性能,从而进一步提高太阳能的利用效率。

总的来说,太阳能选择性涂层是一种非常重要的技术,可以提高太阳能的利用效率和降低能量损失。

通过优化吸收层、反射层、厚度、结构以及加入其他功能材料,可以实现更高的吸收效率、热量利用效率和生产成
本的平衡。

太阳能选择性涂层的研究和应用对于推动太阳能的普及和发展具有重要意义。

太阳能吸收涂层

太阳能吸收涂层

太阳能吸收涂层,荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层。

当前,在化石等不可再生能源日趋稀缺的背景下,世界能源结构将发生重大变化,太阳能将逐渐代替常规能源,成为不可缺少的重要能源,太阳能的光热利用研究已是当今热点。

太阳能聚光热发电之中高温的太阳能热利用是今后太阳能利用的发展趋势,其中涂料型的太阳能吸收涂层是比较经济的,而解决问题的主要技术方案是要开发出高性能的中高温太阳能选择性吸收涂层材料,其关键点是既要提高涂层对太阳能的吸收效率,还要使其有较低的涂层发射率,另外还要解决涂层的耐高温性及较好的性价比。

太阳能吸收涂层,RLHY-2337型号太阳能吸收涂层,是一种选择性吸收涂层,将其转化为热能而被利用,与此同时尽可能减少因热辐射而产生的热损失,即需要提高太阳能吸收比和降低热发射比。

太阳能吸收涂层,荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层涂层特点:该膜层通过国家检测中心检测,α>94%,ε <10%,耐中性盐雾性能5%氯化钠、35℃实验时间280h,无任何变化。

耐高温老化:150℃实验时间100h,吸收比无任何变化,发射比反而会降低到5%以下。

耐加速紫外老化3000h,实验后无任何变化,耐洗刷实验50%砂石浆、棕毛刷洗刷30万次,实验后没有任何变化。

高低温冲击实验后无任何变化。

在85%湿度85℃实验箱中实验1000h,无任何变化。

太阳能吸收涂层,荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层应用领域:太阳能热水器吸热管、太阳能集热器等要求高吸收太阳热的工业设备上。

太阳能吸收涂层,荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层涂刷方法: 刷涂、灌涂、滚涂、喷涂太阳能吸收涂层,荣力牌RLHY-2337型号太阳能吸收涂层,可涂刷物体:可涂层具有优良的附着性,施工简便,几乎可以在任何清洁、干燥的表面上使用。

涂料可以涂刷在钢、铸铁、锌、铝、铜、不锈钢、镁、石头、木材、水泥、砖瓦、陶瓷、玻璃、纺织物、塑料、纸、有机玻璃、石棉、各类纤维板、胶木板、沥青、泡沫(海绵)、聚氨酯、聚丙烯涂层等表面。

平板太阳热水器集热涂层研究

平板太阳热水器集热涂层研究

平板太阳热水器集热涂层研究作者:刁梦怡李银银来源:《科技视界》2015年第35期【摘要】结合国内外太阳热水器的发展史,综述了平板太阳热水器集热涂层的种类、制备方法、发展现状,分析了涂层行业内存在的问题与发展瓶颈,对未来涂层的发展趋势进行预测,并阐述了涂层性能检测的相关标准。

【关键词】平板集热器;太阳能;涂层【Abstract】Combing with home and abroad development of solar water heater; introducing the types of coating, preparation methods, development status of heat-absorbing coating of flat plate solar water heater; questions and bottlenecks in the future were analyzed and promised;Besides the performance test standards were introduced in the following.【Key words】Flat;Collector;Solar;Coating1 综述太阳能作为一种可再生能源,可利用能量巨大。

平板集热器主要由透过阳光的透明板、吸收太阳光并在管内传递载热体的吸热板、保护吸收的热量不致逸散的隔热材料及其保护外壳等四大构件组成[1-2](如图1所示)。

太阳光透过透明玻璃板照射到集热板上,集热板吸收太阳光把光能转变成热能,并把热能传导给贮热水箱内的水或导热介质,由于太阳能热水器的保温系统有效地减少了热量损失,从而使贮热水箱内的水温不断升高,达到了吸热与保温的效果[3-5]。

图1 平板集热器2 涂层的选择性与种类2.1 太阳能吸收涂层的选择性太阳光辐射的能量主要分布在波长λ为0.25-2.5μm的光谱区内,即太阳辐射能主要分布在可见光和近红外区,而物体受热发生黑体辐射的能量主要分布在波长为2-100μm的光谱区中,亦即主要在远红外区。

太阳能光热技术国内外研究现状

太阳能光热技术国内外研究现状

太阳能光热技术国内外研究现状就目前来说,国内外利用太阳能光热技术主要用来发电,通过收集和吸收太阳辐射来加热水或空气,通过高温蒸汽来驱动蒸汽轮机发电,这种发电方式叫做聚光式发电[6]。

世界上所使用的太阳能热发电形式主要有:太阳能塔式发电系统、太阳能槽式发电系统、太阳能碟式发电系统和线性菲涅尔式太阳能热发电系统[7]。

随着太阳能热发电技术的发展,国内也大量研发出太阳能热发电的技术和装备,甚至一些研发部门已经设计出可商业化的热发电系统。

而在其他领域,太阳能光热技术的应用还不是十分广泛,仅在一些方面小规模应用。

刘余、徐伟巍[8]提出建立太阳能光热技术与建筑相结合的系统,使建筑更加节能,通过该系统可以将太阳能与建筑紧密结合,具有良好的发展前景。

专利CNXX10127145.9[9] 提出将太阳能电池组件与太阳能集热器整合,形成太阳能光热系统。

不但可更有效的利用太阳能,亦可有效降低太阳能组件所累积的热能,更加可靠,效率更高。

30288在本课题中,主要应用太阳能光热技术来促使工质受热膨胀,驱动装置运转。

整体装置分为三个部分:集热装置、驱动装置以及追踪装置。

太阳能集热装置是提高光热转换效率的关键,国内外对该部分进行了多方面的研究。

袁颖利[10]等人研制了一种真空管太阳能空气集热器,该集热器使用内插管结构,能极大提高集热效率,并降低总体热损系数。

任云锋、鱼剑琳[11]等人结合复合抛物面聚光器(CPC)和热管平板式集热器,设计了一种新型太阳能集热器,该集热器以平面吸热板为接收器,集热温度和集热效率比普通平板式太阳能集热器高,并且集热过程中热损失较低。

Hamid Mohadam、Farshad Farshchi Tabrizi[12]等人对太阳能平板集热器进行研究,使用数学建模设计出太阳辐射吸收率最大化的前提下平板的倾斜角度,并将其设计出的结果与气象站观测到的数据相比较,证明该倾斜角度与实际过程的太阳辐射变化能完美的匹配。

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