毕业论文课题相关文献综述

一、课题背景

多年以来，各国都在研究如太阳能，核能，风能等清洁能源来代替传统能源。其中太阳能是潜力最大又清洁的再生能源。但太阳能到达地球时能量密度小，给大规模开发应用带来了困难。由此20世纪50年代以色列科学家Tabor H出了太阳能选择吸收表面的概念，太阳能选择性吸收图层对可见光的吸收率很高，自身的红外辐射率很低，对太阳能起到富集作用。因此太阳能光谱选择性吸收涂层成为太阳能利用领域的研究热点，国内外众多学者在选择性吸收涂层的材料、结构及制备工艺方面做了大量工作。

二、太阳能选择性吸收图层的基本工作原理

太阳光透过大气层到达地面时，绝大多数的太阳光（96%）在250~2500nm波长范围内，不同温度的黑体辐射光谱主要集中在中红外区（2.5~25_μm），与太阳光辐射光谱处在不同的位置，见图1。

由图1可知，太阳辐射能量波长主要在250~2000nm范围内。温度为673k的黑体的辐射能量波长主要集中在2000~25000nm范围内。上述两者的发光光谱相交于2000nm，相交点称为临界波长λc。两个发射光谱的重叠部分很少，这就为建立一种理想的选择性吸收涂层提供了理论基础，当λλc时，涂层的发射率极低，几乎能够吸收全部的太阳光能量。当λ>λc时，涂层的发射率极高，为理想的选择性吸收涂层。

但是具有明显太阳光谱选择性的材料并不多，这就需要专门的技术进行制备，如：电化学沉积、蒸发镀膜、激光脉冲沉积和磁控溅射等。

三 选择性吸收涂层的基本类型

根据吸收太阳光的原理的不同，选择性吸收涂层可分为半导体涂层、多孔涂层和光干涉涂层。

3.1 半导体涂层

半导体材料所特有的电子结构，使其适合作为吸收涂层。在半导体材料中存在禁带宽度Eg,它只吸收能量大于Eg的波长，所以存在一个截止波长，只有小于这个波长的可见、紫外光才能使半导体中的电子发生跃迁进入导带，引起电子和晶格中质点碰撞，将光能转化为热能，而对于红外光因为能量低不被吸收而透过膜层。利用金属基体的高反射特性反射出来，从而构成了半导体膜的光谱选择性吸收作用。