CN101423934A - 一种太阳集热管增透涂层的制备方法 - Google Patents

一种太阳集热管增透涂层的制备方法 Download PDF

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李业博
刘希杰
张化明
柯伟
沈永春
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Abstract

本发明涉及一种太阳集热管罩玻璃管增透涂层的制备方法，属于太阳能光热转换利用领域。所述的制备方法采用如下步骤：(1)将清洁的罩玻璃管置于真空系统中，抽真空；(2)通入硅系气体和氧气的混合气体；(3)开启交变磁场发生器，离化上述混合气体，在罩玻璃管内壁涂覆增透涂层。本发明的有益效果是：制备工艺简单，所制备的增透膜厚度均匀，低折射率，高增透性，极大的提高了太阳能的转换效率，有利于增透膜的推广应用。

Description

一种太阳集热管增透涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及一种太阳集热管罩玻璃管增透涂层的制备方法，属于太阳能光热转换利用领域。
背景技术
全玻璃真空集热管的热性能不仅取决于太阳能选择性吸收涂层对光的热转换性能，玻璃罩管的透射能力也有相当大的影响。目前全玻璃真空太阳集热管普遍采用的玻璃为高硼硅3.3材质，其太阳光透过率约0.89，即约11％的太阳光没有得到充分的吸收和转化。可见通过提高玻璃外管的太阳光透过率而获得更大的光热转换效率具有较大的潜力。
目前市场上带增透膜的太阳能真空集热管多为采用溶胶-凝胶法制备，其制作工艺复杂，膜层的厚度均匀性差，限制了增透膜的广泛应用。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明旨在提供一种制作工艺简单的太阳集热管罩玻璃管增透涂层的制备方法，以使增透膜能够得到广泛的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
所述的太阳集热管增透涂层的制备方法，主要包括以下步骤：
(1)将清洁的罩玻璃管置于真空系统中，抽真空；
(2)通入硅系气体和氧气的混合气体；
(3)开启交变磁场发生器，离化上述混合气体，在罩玻璃管内壁涂覆增透涂层。
其中，所述的氧气和硅系气体的体积比为1：4～6，所述的硅系气体为硅醚或硅烷。
所述增透涂层的成份为硅氧化合物，硅和氧的原子数量比为1：2～3。为达到更好的制备效果，抽真空至10-3pa～10-1pa；所述的交变磁场功率为2～8kVA；通入混合气体的流量为30～180sccm。
采用上述制备方法制得的增透涂层为类水晶结构。
本发明的有益效果是：制备工艺简单，所制备的增透膜厚度均匀，低折射率，高增透性，极大的提高了太阳能的转换效率，有利于增透膜的推广应用。
附图说明
图1为本发明的全玻璃真空太阳集热管罩玻璃管增透涂层示意图。
图中，1罩玻璃管，2增透涂层，3内玻璃管。
具体实施方式
实施例1
采用以下步骤制备太阳集热管罩玻璃管增透涂层，
(1)采用高效硼硅玻璃专用清洗剂对罩玻璃管1内表面进行清洗，使其清洁，表面无油污，最后用去离子水冲洗干净；
(2)将罩玻璃管1置于烘箱中，于150℃-200℃的高温下烘干30分钟，充分去气；
(3)将清洁后的罩玻璃管1放置于真空系统中，抽真空至10-1pa；
(4)通入硅醚和氧混合气体流量为30sccm，硅醚和氧的比例为5：1；
(5)开启交变磁场发生器，功率设置为6kVA，在罩玻璃管内表面涂覆增透涂层2；
(6)在线检测系统测量的透过率达到7％时，制备过程结束。
所得涂层为类水晶结构，主要成分为硅氧化合物，硅和氧的原子数量比为1：2.5，厚度为60nm，折射率为16。
实施例2
采用以下步骤制备太阳集热管罩玻璃管增透涂层，
(1)采用高效硼硅玻璃专用清洗剂对罩玻璃管1内表面进行清洗，使其清洁，表面无油污，最后用去离子水冲洗干净；
(2)将罩玻璃管1置于烘箱中，于150℃-200℃的高温下烘干30分钟，充分去气；
(3)将清洁后的罩玻璃管1放置于真空系统中，抽真空至10-2pa；
(4)通入硅醚和氧混合气体流量为100sccm，硅烷和氧的比例为6：1；
(5)开启交变磁场发生器，功率设置为8kVA，在罩玻璃管1内表面涂覆增透涂层2；
(6)在线检测系统测量的透过率达到7％时，制备过程结束。
所得涂层为类水晶结构，主要成分为硅氧化合物，硅和氧的原子数量比为1：3，厚度为70nm，折射率为1.5。
实施例3
采用以下步骤制备太阳集热管罩玻璃管增透涂层，
(1)采用高效硼硅玻璃专用清洗剂对罩玻璃管1内表面进行清洗，使其清洁，表面无油污，最后用去离子水冲洗干净；
(2)将罩玻璃管1置于烘箱中，于150℃-200℃的高温下烘干30分钟，充分去气；
(3)将清洁后的罩玻璃管1放置于真空系统中，抽真空至10-3pa；
(4)通入硅醚和氧混合气体流量为180sccm，硅烷和氧的比例为4：1；
(5)开启交变磁场发生器，功率设置为4kVA，在罩玻璃管内表面涂覆增透涂层2；
(6)在线检测系统测量的透过率达到7％时，制备过程结束。
所得涂层为类水晶结构，主要成分为硅氧化合物，硅和氧的原子数量比为1：2，厚度为50nm，折射率为1.7。

Claims (7)

1.一种太阳集热管增透涂层的制备方法，其特征在于：采用以下步骤
(1)将清洁的罩玻璃管置于真空系统中，抽真空；
(2)通入硅系气体和氧气的混合气体；
(3)开启交变磁场发生器，离化上述混合气体，在罩玻璃管内壁涂覆增透涂层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：氧气和硅系气体的体积比为1：4～6，所述的硅系气体为硅醚或硅烷。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述增透涂层的成份为硅氧化合物，硅和氧的原子数量比为1：2～3。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：抽真空至10-3pa～10-1pa。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的交变磁场功率为2～8kVA。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：通入混合气体的流量为30～180sccm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的增透涂层为类水晶结构。
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