平板型太阳能热水器镀膜技术浅析

       据了解，平板太阳能集热器的光热转换效率取决于吸热板的选择性表面涂层材料，平板太阳能的镀膜技术更加关注如何提高选择性表面的吸收率和降低发射率，选择性表面吸收率越高越好，为了保留所吸收的热幅射，要求表面的反射率越低越好，较高的吸收率和较低的发射率会使整个系统有更高的转换率。普通集热板采用黑铬镀膜，黑铬涂层采用铝、氮、铝为吸热原料，具有优良的光谱选择性，它的热稳定性和抗高温性能好，适用于高温条件，在300摄氏度能长期稳定工作，但黑铬镀膜的发射率比较高，从而使吸热板的整个系统光热转换效率比较低，使用寿命一般为20年。 
 
        天普技术中心在镀膜技术应用在平板集热器上做了大量科研工作，将铝-氮铝（AL-N-AL），或者铝-不锈钢-铜（AL-ss/Cu）涂层技术是已经大批量使用在太阳能真空集热管中的成熟技术应用在平板集热器的吸热片上，通常这种涂层镀膜技术只能保持在真空条件下使用，在大气环境下会迅速潮解风化消失。天普公司在平板集热器上使用新技术已经达到前所未有的突破。 

       我国对选择性吸收材料的研究工作已有二三十年的历史了，可以说太阳能集热器的发展过程也是涂层技术的发展过程。涂层制造工艺经历了简单喷涂到选择性的硫化铅、金属氧化处理；从化学溶剂镀膜法到磁控溅射镀膜法的更新换代。目前，国外采用电子束蒸发的方法将金属钛和石英在电子射线枪的作用下被汽化，汽化物在加入氮和氧的情况下发生化学反应生成氮氧化钛，最后在金属带上沉积为涂层。生产这种高选择性吸收涂层，连续性镀膜生成设备投资成本高，涂层生成成本高。随着涂层技术的不断进步涂层性能得到了很大的提高。

         我国平板集热器吸收表面主要采用铝条带上阳极化着色和铜条带上黑铬选择性涂层。间歇式磁控溅射铝-氮-铝材料选择性吸收涂层的镀膜生产技术是随着真空管集热器的产生而发展起来的，基本上代表了当前我国中低温选择性吸收材料的生产水平。由于该涂层耐候性能较差，不适于平板集热器的使用。目前，国内板芯镀膜技术主要是黑铬镀膜技术和阳极氧化镀膜技术；部分极少数企业开始掌握平板核心技术——蓝钛镀膜技术，打破国外对国内平板太阳能核心技术的垄断。国际上发达国家，尤其是欧洲，选择性吸收涂层的生产主要有两个特点，其一是采用真空镀膜技术，其二是采用卷绕式连续镀膜方式；生成的蓝钛膜占据90%以上的平板太阳能市场，技术成熟。