N_2流量对室温磁控溅射制备Ti-N薄膜太阳能光谱吸收特性的影响

【摘要】：利用非平衡磁控溅射技术,在室温条件下制备了一系列不同N2流量的Ti-N薄膜,研究了N2流量对薄膜微观形貌和光学性能的影响。根据分析结果设计并制备了四层结构的Ti-N太阳能选择性吸收薄膜,通过软件对薄膜进行了优化设计并进行了实验验证。结果表明,随着N2流量的增加,薄膜的微观形貌发生变化,逐渐出现气泡状沉积物及气泡破裂状形貌,直至变为无定型态。通过紫外-可见-近红外光谱分析可知,选用合适的工艺可有效提高太阳能吸收薄膜光学性能,利用软件对薄膜进行优化设计可使薄膜光学性能获得进一步改进,经过优化的薄膜吸收率达0.9048,可用作太阳能光谱选择性吸收薄膜。 【作者单位】： 北京航空航天大学;北京市太阳能研究所集团有限公司;
【关键词】： 磁控溅射 室温 氮化钛 选择性吸收薄膜 优化设计
【基金】：国家国际科技合作专项(2012DFG61930) 北京市科技计划资助课题(D121100002012002)
【分类号】：TB43;O484.41
【正文快照】： Ti-N薄膜是一种金属陶瓷复合膜,常用作工具零件的硬质表面和各类器件的导电膜[1]。近年来随着太阳能热发电技术的发展,Ti-N薄膜因具有高热硬度、高耐磨损性和良好的化学惰性,可用作高温工作的太阳能光谱选择性吸收膜[2]。通过调节Ti-N薄膜中N的含量,使填隙N原子对光的散射产生

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