DE102004010689B3 - Absorber mit einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Absorber mit einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

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Abstract

Es wird ein Absorber mt einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung beschrieben, die ein Metallsubstrat, eine Diffusionssperrschicht, eine metallische Reflexionsschicht, eine Cermetschicht und eine Antireflexionsschicht aufweist. Die Diffusionssperrschicht ist eine Oxidschicht, die aus oxidierten Komponenten des Metallsubstrates besteht. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Absorbers sieht vor, dass das polierte Substrat zur Herstellung einer Diffusionssperrschicht an Luft in einem Ofen bei einer Temperatur von 400 bis 600 DEG C 0,5 bis 2 Stunden getempert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Absorber mit einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung mit einem Metallsubstrat, einer Diffusionssperrschicht, einer metallischen Reflexionsschicht, einer Cermetschicht und einer Antireflexionsschicht. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Absorbers mit einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung, bei dem ein Absorber aus Metall poliert wird und die Oberflächenrauhigkeit auf ra<0,3μm eingestellt wird, sowie eine Diffusionssperrschicht, eine metallische Reflexionsschicht, eine Cermetschicht und eine Antireflexionsschicht aufgebracht wird.
  • In der thermischen Solarenergienutzung werden zur Strahlungskonversion selektive Absorberbeschichtungen eingesetzt, die sich durch einen hohen solaren Absorptionsgrad und einen niedrigen thermischen Emissionsgrad auszeichnen.
  • Es werden überwiegend Dünnschichtsysteme auf der Basis von Cermet (keramisch-metallische Mischung) eingesetzt, die durch Aufdampfen oder Sputtern erzeugt werden. Der Aufbau eines solchen Schichtsystems erfolgt ausgehend vom Substrat in der Reihenfolge: Metallische Reflexionsschicht, Cermetschicht, Antireflexionsschicht.
  • Die metallische Reflexionsschicht besteht in der Regel aus einem im Infrarotbereich hoch reflektierenden Metall, wie z.B. Kupfer, Aluminium oder Molybdän. Die Cermetschicht besteht üblicherweise aus einem Oxid, wie z.B. Al2O3, SiO2, das in ein Metall, wie z.B. Mo, eingebettet wird. Der Metallanteil wird als Füllfaktor bezeichnet.
  • Die Antireflexionsschicht besteht aus einem reinen Oxid, wie z.B. SiO2 oder Al2O3.
  • Um eine gute Haftung der Beschichtung auf dem Substrat, wie z.B. Kupfer, Edelstahl oder Glas, zu gewährleisten, werden zusätzlich Haftvermittlerschichten eingesetzt. Diese Haftvermittlerschichten bestehen meistens aus Chrom oder sind chrombasierte Schichten.
  • Betriebstemperaturen zwischen 300 und 600° C, die insbesondere bei konzentrierenden solarthermischen Systemen auftreten, bedingen Diffusionsprozesse innerhalb des Absorberschichtsystems und durch das Absorberschichtsystem. Diese Diffusionsprozesse wirken sich negativ auf die Leistung des Gesamtsystems aus.
  • Hierbei sind folgende Effekte zu unterscheiden: Die Diffusion von Elementen aus dem Substrat in die Absorberbeschichtung, die eine Veränderung der Schichteigenschaft zur Folge hat. Bei einem Stahlsubstrat diffundiert z.B. Eisen in das Schichtsystem.
  • Bei Vakuumbauteilen, wie Röhrenkollektoren oder Receiverrohre für Parabolrinnen, können Diffusionsprozesse zur Zerstörung des Vakuums führen. Dadurch wird die Leistung vermindert. Gase können auch aus dem Substrat austreten oder aus dem im Rohr geführten Wärmeträger durch das Rohr und durch die Beschichtung in das Vakuum diffundieren. Als ein Diffusionsprozess ist z.B. die H2-Diffusion durch das Stahlsubstrat oder das Edelstahlsubstrat bekannt.
  • Aus „Solar selective absorber coating for high service temperatures, produced by plasma sputtering" von M. Lanxner und Zvi Elgat, SPIE Vol. 1272, Optical Materials Technology for Energy Efficiency and Solar Energy Conversion IX (1990), Seite 240 ff sind Absorberrohre aus Edelstahl bekannt, die in evakuierten Glasrohren angeordnet werden. Diese Rohre, die die Solarenergie absorbieren, führen eine Wärmeträgerflüssigkeit, deren Energie in elektrischen Strom umgewandet wird. Die Absorberoberfläche besitzt eine Temperatur von 350 bis 400° C.
  • Um Diffusionseffekte zwischen Substrat und Absorberbeschichtung zu verhindern, ist eine Diffusionssperrschicht aus Al2O3 vorgesehen. Bevor die Al2O3-Schicht aufgesputtert wird, wird die Metalloberfläche der Rohre poliert, so dass die mittlere Rauhigkeit <0,2 μm beträgt. Nach dem Polieren erfolgt noch ein Reinigungsprozess im Vakuum unter Wärmezuführung.
  • Diffusionssperrschichten aus gesputterten Materialien haben jedoch den Nachteil, dass sie poröse Strukturen aufweisen, wodurch die Wirksamkeit gegen Diffusionen vermindert ist.
    •
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Diffusionsdichtheit und die Hafteigenschaften von Substratoberflächen aus Stahl oder Edelstahl, auf die strahlungsselektive Absorberbeschichtungen aufgebracht werden, zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Absorber gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Diffusionssperrschicht eine Oxidschicht ist, die aus oxidierten Komponenten des Metallsubstrates besteht.
  • Die Oxidschicht bildet eine diffusionsdichte Barriereschicht zwischen der Absorberbeschichtung und dem Substrat. Sie verhindert oder vermindert Transport- und Diffusionsprozesse aus dem Substrat sowie eine Gasdiffusion durch das Substrat in die strahlungsselektive Absorberbeschichtung. Eine derartige Oxidschicht hat auch den Vorteil, dass ein guter Haftgrund für die nachfolgend aufzutragende Absorberbeschichtung gebildet wird.
  • Vorzugsweise besteht das Metallsubstrat aus Stahl oder Edelstahl und die Oxide sind Eisenoxide und/oder Chromoxide.
  • Die Oxidschicht weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 50 und 200 nm, insbesondere zwischen 50 und 100 nm auf.
  • Ein Absorberrohr für solarthermische Anwendungen aus Stahl oder Edelstahl mit einer metallischen Reflexionsschicht, einer Cermetschicht und einer Antireflexionsschicht ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperrschicht zwischen der Rohraußenflächen und der metallischen Reflexionsschicht eine Oxidschicht ist, die Eisenoxid und/oder Chromoxide aufweist.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines Absorbers mit einer strahlungsselektiven Beschichtung, bei dem ein Absorber aus Metall poliert wird und bei dem die Rauhigkeit auf ra<0,3 μm eingestellt wird und anschließend eine strahlungsselektive Beschichtung aufgebracht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die polierte Substratoberfläche zur Herstellung einer Diffusionssperrschicht an Luft in einem Ofen bei einer Temperatur von 400 bis 600° C 0,5 bis 2 Stunden getempert wird. Durch diesen Temperprozess wird auf der Oberfläche eine Oxidschicht gebildet, die durch eine braune bis blaue Anlauffarbe visuell erkennbar ist.
  • Der Oxidationsprozess im Ofen kommt nach Erreichen einer bestimmten Schichtdicke zum Stillstand. Es hat sich gezeigt, dass die Schichtdicke von der Oberflächenrauhigkeit abhängt. Bei größeren Oberflächenrauhigkeiten entstehen dickere Oxidschichten.
  • Vorzugsweise wird das Substrat mechanisch oder elektrisch poliert. Unter elektrischem Polieren wird ein umgekehrter galvanischer Vorgang verstanden.
    •
  • Ausführungsbeispiel:
  • Eine polierte Edelstahloberfläche (Werkstoff 1.4404) wird für eine Stunde an Luft in einem Umluftofen getempert. Die Ofentemperatur liegt bei 450° C bis 550° C. Niedrige Temperaturen verlängern den Temperprozess. Der Werkstoff ist zuvor poliert worden, so dass die Oberflächenrauhigkeit ra<0,3 μm beträgt. Durch den Temperprozess bildet sich eine 50 nm bis 100 nm dicke diffusionsdichte Oxidschicht aus. Der Oxidationsprozess kommt nach Erreichen der genannten Schichtdicke zum Stillstand.
  • Nach Beendigung des Temperprozesses wird auf das Substrat im Vakuum ein strahlungsselektives Absorberschichtsystem aufgebracht.

Claims (8)

  1. Absorber mit einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung, mit einem Metallsubstrat, einer Diffusionssperrschicht, einer metallischen Reflexionsschicht, einer Cermetschicht und einer Antireflexionsschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperrschicht eine Oxidschicht ist, die aus oxidierten Komponenten des Metallsubstrates besteht.
  2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat aus Stahl oder Edelstahl besteht und dass die Oxide Eisenoxide und/oder Chromoxide sind.
  3. Absorber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht eine Dicke zwischen 50 und 200 nm aufweist.
  4. Absorber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht eine Dicke zwischen 50 und 100 nm aufweist.
  5. Absorberrohr für solarthermische Anwendungen aus Stahl oder Edelstahl mit einer Diffusionssperrschicht, einer metallischen Reflexionsschicht, einer Cermetschicht und einer Antireflexionsschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusionssperrschicht eine Oxidschicht ist, die Eisenoxide und/oder Chromoxide aufweist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Absorbers mit einer strahlungsselektiven Absorberbeschichtung, bei dem ein Absorber aus Metall poliert wird und die Rauhigkeit auf ra<0,3 μm eingestellt wird, und bei dem eine Diffusionssperrschicht, eine metallische Reflexionsschicht, eine Cermetschicht und eine Antireflexionsschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das polierte Substrat zur Herstellung einer Diffusionssperrschicht an Luft in einem Ofen bei einer Temperatur von 400 bis 600° C 0,5 bis 2 Stunden getempert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat mechanisch oder elektrisch poliert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat bei 450 bis 550° C über eine Zeitdauer von 0,5 bis 1 Stunde getempert wird.
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IT000096A ITTO20050096A1 (it) 2004-02-27 2005-02-18 Elemento assorbente con uno strato assorbente selettivo rispetto alla radiazione e procedimento per la sua fabbricazione in particolare per lo sfruttamento dell'energia solare
US11/064,297 US7793653B2 (en) 2004-02-27 2005-02-23 Radiation-selective absorber coating with an adherent oxide layer and method of making same
IL167080A IL167080A (en) 2004-02-27 2005-02-24 Radiation-selective absorber coating with an adherent oxide layer and method of making same
ES200500423A ES2289854A1 (es) 2004-02-27 2005-02-24 Aparato de absorcion con un revestimiento absorbente selectivo para radiaciones y procedimiento para su produccion.
CN2005100524652A CN1670446B (zh) 2004-02-27 2005-02-28 含选择性辐射吸收涂层的吸收体及其制备方法

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056536B3 (de) * 2006-11-27 2008-02-28 Schott Ag Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2093520A2 (de) 2008-02-20 2009-08-26 Schott AG Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
ES2328313A1 (es) * 2005-11-25 2009-11-11 Schott Ag Tubo absorbedor.
EP2253737A1 (de) * 2009-05-20 2010-11-24 SCHOTT Solar AG Strahlungsselektive Absorberschichtung und Absorberrohr mit strahlungsselektiver Absorberbeschichtung
DE102009049471B3 (de) * 2009-10-15 2011-04-07 Schott Solar Ag Strahlungsselektive Absorberbeschichtung und Absorberrohr mit strahlungsselektiver Absorberbeschichtung
WO2011057972A3 (de) * 2009-11-11 2012-02-09 Almeco-Tinox Gmbh Optisch wirksames mehrschichtsystem für solare absorption
DE102015102496A1 (de) 2014-10-27 2016-04-28 Almeco Gmbh Temperatur- und korrosionsstabiler Oberflächenreflektor

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004008559B9 (de) * 2004-02-18 2007-05-03 Schott Ag Verwendung eines Glases für Glas-Metall-Verbindungen
DE102006039804B4 (de) * 2006-08-25 2013-08-08 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Absorberblechs für Sonnenkollektoren, nach dem Verfahren hergestelltes Absorberblech und dessen Verwendung
US8378280B2 (en) 2007-06-06 2013-02-19 Areva Solar, Inc. Integrated solar energy receiver-storage unit
AU2008262309A1 (en) 2007-06-06 2008-12-18 Areva Solar, Inc. Combined cycle power plant
US9022020B2 (en) 2007-08-27 2015-05-05 Areva Solar, Inc. Linear Fresnel solar arrays and drives therefor
US20090056703A1 (en) 2007-08-27 2009-03-05 Ausra, Inc. Linear fresnel solar arrays and components therefor
EP2217865A4 (de) * 2007-10-18 2014-03-05 Alliance Sustainable Energy Solarselektive hochtemperaturbeschichtungen
EP2131121A2 (de) * 2007-11-01 2009-12-09 Acktar Ltd. Sonnenkollektor
ES2316321B2 (es) 2008-10-20 2010-12-14 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Recubrimiento absorbente selectivo solar y metodo de fabricacion.
US20100258111A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Lockheed Martin Corporation Solar receiver utilizing carbon nanotube infused coatings
EP2421702A4 (de) 2009-04-24 2013-01-02 Applied Nanostructured Sols Signaturkontrollmaterial auf cnt-basis
US9111658B2 (en) 2009-04-24 2015-08-18 Applied Nanostructured Solutions, Llc CNS-shielded wires
US8664573B2 (en) 2009-04-27 2014-03-04 Applied Nanostructured Solutions, Llc CNT-based resistive heating for deicing composite structures
CN101660117B (zh) * 2009-09-22 2011-04-13 皇明太阳能股份有限公司 一种太阳能选择性吸收涂层及其制备方法
ES2361103B1 (es) * 2009-10-05 2012-03-23 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Método de fabricación de un tubo receptor de energía solar y tubo así fabricado.
US20110089958A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-21 Applied Nanostructured Solutions, Llc Damage-sensing composite structures
US8783246B2 (en) * 2009-12-14 2014-07-22 Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. Solar receiver and solar power system having coated conduit
US9167736B2 (en) 2010-01-15 2015-10-20 Applied Nanostructured Solutions, Llc CNT-infused fiber as a self shielding wire for enhanced power transmission line
CA2789664A1 (en) 2010-03-02 2011-09-09 Applied Nanostructured Solutions, Llc Electrical devices containing carbon nanotube-infused fibers and methods for production thereof
WO2011109480A2 (en) 2010-03-02 2011-09-09 Applied Nanostructed Solution, Llc Spiral wound electrical devices containing carbon nanotube-infused electrode materials and methods and apparatuses for production thereof
DE102010012573B4 (de) * 2010-03-23 2012-05-24 Odb-Tec Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer hochselektiv absorbierenden Beschichtung auf einem Solarabsorberbauteil
US8780526B2 (en) 2010-06-15 2014-07-15 Applied Nanostructured Solutions, Llc Electrical devices containing carbon nanotube-infused fibers and methods for production thereof
KR20130100045A (ko) 2010-09-23 2013-09-09 어플라이드 나노스트럭처드 솔루션스, 엘엘씨. 전력 전송 라인 향상을 위한 자가 실드 와이어로서 ｃｎｔ 주입된 섬유
US9085464B2 (en) 2012-03-07 2015-07-21 Applied Nanostructured Solutions, Llc Resistance measurement system and method of using the same
EP2677249A1 (de) * 2012-06-22 2013-12-25 Siemens Concentrated Solar Power Ltd. Wärmeempfängerrohr mit einer Diffusionssperrschicht
CN103032978B (zh) * 2012-12-27 2015-05-13 北京市太阳能研究所集团有限公司 一种菲涅尔式太阳能热发电用选择性吸收涂层及其制备方法
US9335802B2 (en) * 2013-02-01 2016-05-10 Dell Products, L.P. System for cooling hard disk drives using vapor momentum driven by boiling of dielectric liquid
GB2540384B (en) * 2015-07-15 2020-04-29 Energy Transitions Ltd Transpired solar collector
PT3575706T (pt) * 2017-01-24 2022-09-23 Nano Frontier Tech Co Ltd Película coletora térmica para geração de energia solar térmica e método de fabrico para o mesmo
CN112771206B (zh) * 2018-09-12 2023-09-05 东洋制罐集团控股株式会社 柔性装置用基板
CN112071946A (zh) * 2019-05-21 2020-12-11 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 薄膜太阳能电池的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853285C1 (de) * 1998-11-19 2000-06-15 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht auf einem martensitischen Stahl und Verwendung des mit der Schutzschicht versehenen Stahls

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3377195A (en) * 1965-09-21 1968-04-09 North American Rockwell Diffusion coating for metals
US3833430A (en) * 1972-12-26 1974-09-03 Varian Associates Treatment of stainless steel and similar alloys to reduce hydrogen outgassing
FR2338475A1 (fr) * 1976-01-19 1977-08-12 Centre Nat Etd Spatiales Absorbeurs solaires a couches d'alliage nickel/chrome et de matiere dielectrique
JPS5375132A (en) 1976-12-17 1978-07-04 Kogyo Gijutsuin Heat collecting body
SE407081B (sv) 1977-07-27 1979-03-12 Hultquist Gunnar B Sett att framstella ytskikt med forbettrade korrosionsegenskaper pa foremal av jernkromlegerigar
DE2843571A1 (de) * 1978-10-05 1980-04-17 Peter Wankelmuth Strahlungsenergie absorbierende flaechen fuer sonnenkollektoren aus metall und verfahren zu deren herstellung
US4442166A (en) * 1979-11-15 1984-04-10 Massachusetts Institute Of Technology Cermet film selective-black absorber
US4416916A (en) * 1982-03-04 1983-11-22 Engelhard Corporation Thin film solar energy collector
DE3210367A1 (de) * 1982-03-20 1983-09-29 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Verfahren zur erzeugung von solarselektiven schichten
US4376801A (en) * 1982-05-19 1983-03-15 Reynolds Metals Company Selective coating for solar collectors
US4637374A (en) * 1982-09-08 1987-01-20 Sharp Kabushiki Kaisha Selective absorption film of a solar heat collector
US4582764A (en) * 1982-09-24 1986-04-15 Energy Conversion Devices, Inc. Selective absorber amorphous alloys and devices
DE3243713C2 (de) * 1982-11-26 1985-05-15 Fr. Kammerer GmbH, 7530 Pforzheim Flachwärmetauscherplatte und Verfahren zu deren Herstellung
JP2633230B2 (ja) * 1985-09-26 1997-07-23 日本電気株式会社 磁気記憶体
IL86366A0 (en) * 1988-05-12 1988-11-15 Luz Ind Israel Ltd Protected silvered substrates and mirrors containing the same
IN185567B (de) * 1991-07-19 2001-03-03 Univ Sydney
US6128126A (en) * 1993-04-15 2000-10-03 Balzers Aktiengesellschaft High-reflection silver mirror
US5520751A (en) 1993-09-24 1996-05-28 Exxon Research And Engineering Company Oxidation of low chromium steels
US5670248A (en) * 1994-07-15 1997-09-23 Lazarov; Miladin P. Material consisting of chemical compounds, comprising a metal from group IV A of the periodic system, nitrogen and oxygen, and process for its preparation
AUPN201395A0 (en) * 1995-03-28 1995-04-27 University Of Sydney, The Solar energy collector system
AUPN364195A0 (en) * 1995-06-19 1995-07-13 University Of Sydney, The Solar selective surface coating
US6261694B1 (en) * 1999-03-17 2001-07-17 General Electric Company Infrared reflecting coatings
CA2409341C (en) * 1999-04-22 2007-09-18 Allan James Yeomans Radiant energy absorbers
US6234166B1 (en) * 1999-06-30 2001-05-22 Acktar Ltd. Absorber-reflector for solar heating
KR100345320B1 (ko) * 1999-12-23 2002-07-24 학교법인 포항공과대학교 스테인레스 스틸 표면상에 크롬산화막을 형성하는 방법
US6974976B2 (en) * 2002-09-30 2005-12-13 Miasole Thin-film solar cells

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19853285C1 (de) * 1998-11-19 2000-06-15 Karlsruhe Forschzent Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht auf einem martensitischen Stahl und Verwendung des mit der Schutzschicht versehenen Stahls

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Lanxner, Zvi Elgat: Solar selective absorber coating for high service temperatures produced by plasma sputtering, in SPIE Vol. 1272, Optical Materials Technology for Energy Efficiency and Solar Energy Conversion IX (1990), S. 240ff *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2328313A1 (es) * 2005-11-25 2009-11-11 Schott Ag Tubo absorbedor.
DE102006056536B9 (de) * 2006-11-27 2008-06-05 Schott Ag Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
US7909029B2 (en) 2006-11-27 2011-03-22 Schott Ag Radiation selective absorber coating for an absorber pipe, absorber pipe with said coating, and method of making same
DE102006056536B3 (de) * 2006-11-27 2008-02-28 Schott Ag Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2093520A2 (de) 2008-02-20 2009-08-26 Schott AG Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008010199A1 (de) 2008-02-20 2009-08-27 Schott Ag Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
US8318329B2 (en) 2008-02-20 2012-11-27 Schott Ag Radiation-selective absorber coating, absorber tube and process for production thereof
EP2093520A3 (de) * 2008-02-20 2013-11-27 Schott AG Strahlungsselektive Absorberbeschichtung, Absorberrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
US10774426B2 (en) 2009-05-20 2020-09-15 Schott Solar Ag Radiation-selective absorber coating and absorber tube with radiation-selective absorber coating
EP2253737A1 (de) * 2009-05-20 2010-11-24 SCHOTT Solar AG Strahlungsselektive Absorberschichtung und Absorberrohr mit strahlungsselektiver Absorberbeschichtung
DE102009049471B3 (de) * 2009-10-15 2011-04-07 Schott Solar Ag Strahlungsselektive Absorberbeschichtung und Absorberrohr mit strahlungsselektiver Absorberbeschichtung
US8555871B2 (en) 2009-10-15 2013-10-15 Schott Solar Ag Radiation-selective absorber coating and absorber tube with said radiation-selective absorber coating
WO2011057972A3 (de) * 2009-11-11 2012-02-09 Almeco-Tinox Gmbh Optisch wirksames mehrschichtsystem für solare absorption
US9222703B2 (en) 2009-11-11 2015-12-29 Almeco Gmbh Optically active multilayer system for solar absorption
EP2759783A1 (de) * 2009-11-11 2014-07-30 Almeco GmbH Optisch wirksames Mehrschichtsystem für solare Absorption
DE102015102496A1 (de) 2014-10-27 2016-04-28 Almeco Gmbh Temperatur- und korrosionsstabiler Oberflächenreflektor
WO2016066562A1 (de) 2014-10-27 2016-05-06 Almeco Gmbh Temperatur- und korrosionsstabiler oberflächenreflektor
EP3134756B1 (de) 2014-10-27 2017-08-30 Almeco GmbH Temperatur- und korrosionsstabiler oberflächenreflektor
US10436955B2 (en) 2014-10-27 2019-10-08 Almeco Gmbh Temperature- and corrosion-stable surface reflector

Also Published As

Publication number Publication date
IL167080A (en) 2008-04-13
US7793653B2 (en) 2010-09-14
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ITTO20050096A1 (it) 2005-08-28
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CN1670446A (zh) 2005-09-21

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