平板镀膜技术的蓝与黑.doc

平板镀膜技术的蓝与黑 平板集热器是平板太阳能最核心的部件，平板太阳能性能的好坏很大程度上是由平板集热器决定的。而板芯作为平板集热器的核心，其在整个系统的作用相当于人体的心脏，板芯的吸热性能不好，即使再完美的系统其使用效果也大打折扣。 自上个世纪五十年代以色列科学家塔博（Tabor）教授提出选择性吸收涂层理论以来，选择性吸收涂层的研究得到了很快的发展，太阳能光热应用的发展以及集热器技术的发展，实际上就是选择性吸收涂层的发展过程。 决定板芯热量吸收率和发射率的关键就是选择性吸收膜层，吸收率越高、反射率越低越能保留所吸收的热辐射，较高的吸收率和较低的发射率是镀膜技术一直追求的目标，而镀膜技术另外一个重要的指标就是耐候性，性能优良的吸热膜层可以保证有使用十几年，而质量较差的膜层则可能在几年内就出现膜层脱落问题，吸热效果会随着膜层的老化而不断降低。 平板太阳能集热器涂层材料的应用和发展主要分为以下三个阶段，一，涂料型阶段，2，电化学涂层阶段，3，真空镀膜涂层阶段，目前国内外涂料型镀膜均已经较少使用。 在国内，主要存在四种镀膜技术，其中涂黑漆和阳极氧化镀膜技术因性能问题已较少应用，镀黑铬和蓝膜技术成为当今平板镀膜技术的主流，另外，一些新兴的镀膜技术也开始浮出水面，进入人们的视线，如黑钛膜技术。随着平板太阳能市场的腾飞，国内专业从业镀膜技术开发的企业也开始增多，目前国内已经有数家企业宣称掌握有自主镀膜技术，也有一些公司或通过购买，或通过合资引进国外产品或生产线，在平板镀膜市场上也占有一定的话语权，另外，国外一些平板企业也开始在国内建立工厂或办事处，在我国从事平板镀膜或集热器的生产或销售。这种局面加剧了平板太阳能镀膜技术之间的竞争，也对促进镀膜技术水平提升和降低平板集热器价格起到了积极作用。 蓝膜，部分企业又称之为蓝钛膜，由于其高度的选择性吸收，是目前市场上最火热的明星产品，在国外，蓝膜占据了90%以上的平板太阳能市场。而在国内，尽管其发展较晚，但是已经有数家企业拥有了自主生产国产蓝膜的能力。蓝膜全称为太阳能选择性吸收真空镀膜，是利用pvd（物理气相沉积）技术，采用真空磁控溅射方法镀在金属材质上，由于其波长吸收范围主要集中在5~25μm范围内可见光及红外线氮氧化钛蓝膜是由“TINOX”研发团队研发，通过真空磁控溅射法（PVD），将涂层连续镀在铜板上，在真空境中，钛在电子射线枪的作用下被汽化，汽化物在加入氮和氧后成为氮氧化钛并在铜板上沉积冷凝，此外石英在被汽化后形成第二次抗反射层，并起到保护作用。因为黑铬镀层优异的光学性能和各种使用条件下的高稳定性，它有希望成为最适用的、可以在低温至中温的广阔范围内使用的太阳光选择性镀层。理想的选择性吸收层对入射波长低于3000nm的太阳射线有高吸收率，并且发射少量波长大于3000nm的射线。这意味着它吸收太阳射线，同时辐射少量长波射线。黑铬接近于这种理想态，且相比其他黑镀层它会吸收更多热量。该镀层具有较好的热稳定性，温度低于480时镀层没有影响;温度高于590镀层轻微变灰，但冷却后恢复到黑色，温度超过700不主张使用黑铬。黑铬层有较高的微孔率，这将提高其耐蚀性(其耐蚀性优于标准光亮铬)。多孔性使它具有吸收和保留涂料膜的能力，它可用于机械工具和电子工业上，并且即使经历了冲压、成型以及焊接操作后这些性能仍然保持良好。