太陽能選擇性吸收薄膜研究進展及展望
太陽能選擇性吸收薄膜是太陽能集熱器的主要功能組件,是太陽能光熱轉換中最為關鍵的部分,也是獲得高光熱轉換效率的重要方式。本文從太陽能選擇性吸收薄膜的原理出發(fā),對材料選擇、吸收機理以及制備方法等方面進行了介紹,對太陽能選擇性吸收薄膜的國內外發(fā)展現(xiàn)狀進行了論述,同時對限制太陽能選擇性吸收薄膜性能的主要因素進行了分析,并對今后的發(fā)展進行了展望。
太陽能是理想和潔凈的新能源和可再生能源,也是人類最值得開發(fā)利用的最大替代能源。太陽能利用技術是一門當今社會最熱門的現(xiàn)代科學技術,隨著世界能源越來越短缺,環(huán)境污染也越來越嚴重,溫室氣體排放壓力逐年增加,全球經濟可持續(xù)發(fā)展必然會大大加速太陽能利用技術的發(fā)展。
目前太陽能的能量利用主要有光熱轉換、光電轉換和光化學轉換三種方式。相比于近年發(fā)展迅速的太陽能光電轉換和光化學轉換技術,太陽能熱轉換技術是研究時間最早,研究過程最長,研究成果最成熟,也是應用最為廣泛的太陽能利用技術。在太陽能熱利用技術中,太陽能集熱器是將太陽輻射轉變?yōu)闊崮艿闹匾骷6柲苓x擇性吸收薄膜是太陽能集熱器的主要功能組件,是太陽能光熱轉換中最為關鍵的部分,也是獲得高光熱轉換效率的重要方式。為此在過去的幾十年中,太陽選擇性吸收性薄膜的研究有了很大的發(fā)展。采用選擇性吸收性薄膜的太陽房、太陽灶太陽能干燥器、太陽能蒸餾與海水淡化、太陽能溫室、太陽能制冷與空調、太陽能熱發(fā)電,特別是太陽能熱水器在世界上許多國家中已經得到了廣泛的應用。太陽能熱利用技術中的太陽選擇性吸收膜層的研制及其在生產生活上的應用越來越成為人們關注的焦點。
1、太陽能選擇性吸收薄膜的基本原理
http://www.lalazzu.cn/application/film/073734.html
2、太陽能選擇性吸收薄膜材料選擇與吸收機理
http://www.lalazzu.cn/application/film/073735.html
3、太陽能選擇性吸收薄膜常用制備方法
http://www.lalazzu.cn/application/film/073736.html
4、太陽能選擇性吸收薄膜的國內外發(fā)展現(xiàn)狀
http://www.lalazzu.cn/application/film/073737.html
5、總結
綜合國內外太陽能選擇性吸收薄膜的研究現(xiàn)狀,太陽能選擇性吸收薄膜目前面臨以下幾個問題:
(1) 薄膜材料的光熱轉換效率不高;
(2) 薄膜制作成本偏高;
(3) 薄膜的能量獲取因太陽光本身而周期性吸收,缺乏持續(xù)性;
(4) 薄膜制備工藝不完善,薄膜膜層結構設計不合理。
所以接下來的研究方向以及工作重心主要是:
(1) 提高已有材料本身的理化性質,對原有的薄膜制作工藝進行改進或者完善,提高薄膜的制作品質;
(2) 生產開發(fā)能制備新型材料及薄膜的精密儀器設備;
(3) 努力開發(fā)新型薄膜材料和新的薄膜制作工藝;
(4) 對太陽能選擇性吸收薄膜的膜系結構進行優(yōu)化設計,包括抗氧化層和抗擴散層的設計,以及多層減反射薄膜的設計,以達到更高的吸收率和更低的發(fā)射率。