CN206133050U - 一种具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，属于太阳能利用技术领域，所述反射镜依次由保护层、银镜层、6mm超白热弯玻璃和减反膜涂层组成。减反膜涂层涂覆在热弯玻璃的上表面，其中减反膜是单层的二氧化硅(SiO₂)或二氧化钛(TiO₂)、SiO₂/TiO₂或TiO₂/SiO₂双层膜、或SiO₂/TiO₂/SiO₂多层复合膜，硬质保护层即减反膜涂层厚度为100‑500nm。本实用新型特殊设计的四层结构的太阳能反射镜，不仅具有高的太阳光反射率，且耐环境(耐海水、潮湿、酸碱等腐蚀)稳定性好，硬度高，从而延长太阳能反射镜的使用寿命，可广泛应用于太阳能热发电装置中。

Description

一种具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜

技术领域

本实用新型属太阳能利用技术领域，涉及一种太阳能热发电反射部件，特别是一种带有减反膜涂层结构的太阳能热发电专用太阳能反射镜。

背景技术

煤炭、石油、天然气等化石能源的日益枯竭以及核泄漏事件引发了人类对新能源战略的再度思考，终于将太阳能定为“近期急需的补充能源”和“未来能源结构的基础”。中国作为一个以煤炭为主要能源的国家，能源紧缺、环境污染已成为制约经济社会可持续发展的瓶颈，对新能源的开发利用就显得尤为重要。太阳能热发电(CSP)以聚焦技术为主，根据光线采集方式不同，分为塔式、槽式和碟式，其中槽式CSP技术是目前国际上唯一商业化的太阳能热发电技术，所用的反射镜的尺寸以1640×1700mm和1510mm×1700mm为主。

反射镜作为太阳能集热器的核心部件，直接决定整个系统的集热效率。目前，太阳能发电用抛物面反射镜在国内还处于起步阶段，难以在短时期内满足国内热发电市场对反射镜的大量需求，由于没有自主知识产权，技术推广和应用也受到一定限制。因此，自主研发高反射率的反射镜对于我国太阳能热发电产业的发展至关重要。由于光学系统中不同界面上由于折射率的差异会存在光线反射，从而引起聚光能量的损失，这大大降低了太阳能热发电系统的效率。目前这种反射镜均没有在表面涂覆减反涂层，同时现有的非专用减反涂层不能有效地减少太阳光的反射，并且还存在硬度不够等问题，严重影响整个太阳能热发电装置的光热效率和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是以现有太阳能反射镜结构为基础，提供一种具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，以增加现有太阳能反射镜对太阳光的反射率，同时提高环境稳定性(耐海水、潮湿、酸碱等腐蚀)、硬度和使用寿命。

本实用新型的太阳能反射镜，依次由保护层、银镜层、6mm超白热弯玻璃和减反膜涂层组成。减反膜涂层涂覆在热弯玻璃的上表面。

通过以上方式得到的四层结构的太阳能反射镜，在反射镜表面具有一层减反膜涂层，不仅具有高的太阳光反射率，且环境稳定性(耐海水、潮湿、酸碱等腐蚀)好，硬度高，从而延长太阳能反射镜的使用寿命，可广泛应用于太阳能热发电装置中。其中制备减反膜采用的溶胶-凝胶法中，首先合成溶胶，再利用提拉法制备得到的纳米多孔薄膜具有折射率可控、制备成本低、制备工艺简单等优点。

附图说明

图1为本实用新型具有减反膜涂层的太阳能专用反射镜结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1所示，本实用新型的具有减反膜涂层的太阳能专用反射镜，依次由保护层1、银镜层2、6mm超白热弯玻璃3和减反膜涂层4组成。减反膜涂层4利用溶胶-凝胶法以提拉工艺制备在热弯玻璃3的上表面上。

本实用新型的完整技术方案是：根据外形数字模型，切裁超白玻璃，将超白玻璃弯钢化，再在热弯玻璃的上表面涂覆减反膜层，最后在热弯玻璃下表面真空镀银制备太阳能反射镜。

由于太阳能反射镜可以将阳光汇聚到一点(线)，需要将超白玻璃原片加工到一定的弧度尺寸，同时还要求其具有一定的强度，因此弯钢化技术就可以满足以上要求。先将原片玻璃加热到其软化点，再利用自重或者外界压力将玻璃弯成一定的形状，最后通过快速、均匀的冷却得到具有一定弧度要求的槽式太阳能反射镜专用玻璃。太阳能反射镜需要具有性能稳定、反射率高、易清洁、抗变形能力强、耐环境性能好等特点。因此反射材料一般要求：1.必须具备很高的反射率，对于有焦点的反射镜要求有很高的镜面反射率；2.材料经久耐用，在尘埃、废气的污染及长期紫外辐照下，反射率变化很小，在风力和自重作用下，变形很小；3.加工方便，清扫灰尘容易，更换反射镜方便。虽然银膜具有高达92％以上的反射率，但它和空气中的硫化氢、水气、氧等相遇后发生化学变化，会很快失去光泽，所以它只能用在玻璃镜的背面。由于背面反射镜基材必须有很高的透过率，表面需要平滑并且不容易老化、损伤，因此采用具有强度高、透过率高等优点的6mm超白钢化玻璃作为背面镜基材进行真空镀银；由于银在空气中易与空气中硫化氢等发生化学变化而使反射率大大下降，需要在银上再做一层背面保护层才能使用，要求其具有较高的强度，良好的保护作用。

本实用新型是在6mm超白热弯玻璃制备工艺中，在上表面增加一层减反膜涂层。减反膜涂层可以是单层的二氧化硅(SiO₂)或二氧化钛(Ti O₂)，也可以是SiO₂/TiO₂或TiO₂/SiO₂双层膜，还可以是SiO₂/TiO₂/SiO₂多层复合膜。由于减反膜涂层的折射率可以连续调节，从而有效地降低本体材料的折射率，使其具有很高的太阳光反射率，同时适当的热处理又可以使涂层中的Si—OH(或者Ti—OH)基团聚合成Si—O—Si(或者Ti—O—Ti)的交联网络结构，从而使其环境稳定性(耐海水、潮湿、酸碱等腐蚀)好，硬度高，采用复合膜可以进一步提高太阳能反射镜的环境稳定性，并降低太阳光在镜面的反射率。

制备该减反膜涂层4的方法可采用溶胶-凝胶法，主要反应原料为Si(OC₂H₅)₄或Ti(OC₂H₅)₄，通过加入适当配比的溶剂、催化剂，在30～40℃下反应4h，再在室温下陈化5～20天，最终制备得到SiO₂和/或TiO₂溶胶。采用提拉法将制备得到的纳米多孔SiO₂和/或TiO₂涂覆到6mm超白热弯玻璃上表面，得到的涂层先在干净、干燥的室温环境中静置1h，再在50～70℃下预处理30min，最后在100～150℃下热处理4h，最终得到具有减反膜涂层(折射率为1.13～1.40(300-2500nm处))的太阳能反射镜，减反膜涂层的厚度为500-1000nm。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，所述反射镜依次由保护层、银镜层、6mm超白热弯玻璃和减反膜涂层组成，其特征在于，所述热弯玻璃的上表面涂覆有减反膜涂层。

2.根据权利要求1所述具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，其特征在于，所述减反膜涂层是单层二氧化硅或二氧化钛涂层。

3.根据权利要求1所述具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，其特征在于，所述减反膜涂层是SiO₂/TiO₂或TiO₂/SiO₂双层膜。

4.根据权利要求1所述具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，其特征在于，所述减反膜涂层是SiO₂/TiO₂/SiO₂多层复合膜。

5.根据权利要求1或2或3或4所述具有减反膜涂层的太阳能热发电专用反射镜，其特征在于，所述减反膜涂层的厚度为500-1000nm。