太阳能热水器_集热器吸收一反射组合型涂层材料
图4.3 吸收一反射组合型结构示意图
虽然原则上,几乎所有的金属都可作为基体表面,但目前用得较多的有镍,铜、
铝等几种金属。
可以利用半导体材料,作为能吸收太阳辐射而使长波热辐射透过的涂层,并有
以下两种实现的方案。
(1)纯半导体
硅和锗都是典型的纯半导体材料。这些纯半导体材料能吸收太阳辐射中能量大于其带隙能的光子,同时可以透过能量较低(即波长较长)的辐射。硅和锗的带隙能分别为1.11eV(约1.2″m)和0.67eV(约1.9/(m)。将这些纯半导体和金属基面组合在一起,就可得到光谱选择性吸收表面。缺点是,这些材料对太阳辐射的4.2 光谱选择性吸收涂层反射仍较大,约达0.30~0.40。因此,还需在涂层顶面加涂•于这种组合方式比较昂贵,通常在太阳能热利用中并不使用。转换中,这种带有减反射涂层的硅材料仍被广泛应用。
(2)金属氧化物或硫化物
厚度约o.2~2/1m的薄层金属氧化物或硫化物,具有很高的太阳辐射吸收比和长波辐射透射比。例如,对镀镍的钢材料进行特殊表面处理,可以得到一种选择性涂层(黑镍),它是镍—锌—硫的复合物,具有很高的太阳能吸收比。由于这种涂层对长波热辐射的透过率很高,而镍作为基体,故是良好的长波热辐射反射体,且具有低的发射率。采用其他材料,也可得到类似的选择性辐射性质化铜(黑铜);墓面为镍,薄层为氧化铬(黑铬)等。
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