DE102004019061B4

DE102004019061B4 - Selektiver Absorber zur Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102004019061B4
Application number: DE102004019061A
Authority: DE
Inventors: Peter Lazarov
Original assignee: Peter Lazarov
Current assignee: THE MOST FROM CALIFORNIA LLC,, THOUSAND OAKS, , US
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2024-04-21
Also published as: WO2005104173A1; EP2113127A1; DE102004019061A1

Abstract

Selektiver Absorber zur Umwandlung des Sonnenlichtes in Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Substrat zwei Schichtsysteme aufgetragen sind, wobei das dem Substrat am nächsten liegende System mindestens eine Schicht aus dichtem, d. h. leerraumfreiem Material aus Titan, Aluminium, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mit der chemischen Formel Ti_αAl_βN_xC_yO_z enthält wobei α + β = 1 ist uns sich α zu β wie 1 zu 0,05 bis 1 verhält und x + y + z = 0,8 bis 2 ist und 0,0 ≤ 1,2 ist und 0,2 ≤ y ≤ 2 ist und 0,05 ≤ z ≤ 2 ist, weiterhin dass das darüber liegende zweite System mindestens eine Schicht enthält die aus einem Gemisch aus TiO_z und Al₂O₃ besteht, mit 1 ≤ z ≤ 2.

Description

Die Erfindung betrifft einen selektiven Absorber zur Umwandlung des Sonnenlichtes in Wärme nach Patentanspruch 1, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Patentanspruch 8, sowie eine Vorrichtung zu dessen Herstellung nach Patentanspruch 13.
Bisher wurden für selektive Absorber meist Substrate aus einem metallischen Material verwendet, die mit einer selektiv absorbierenden Schicht versehen sind. Solche selektiv absorbierenden Schichten sind seit H. Tabor 1955 („Selective Radiation I. Wavelength Discrimination” in Bull. Res. Counc. Israel 5A(1956) p. 119) bekannt. Diese Schichten haben die Eigenschaft das Sonnenlicht möglichst vollständig zu absorbieren, gekennzeichnet durch den solaren Absorbtionsgrad α_SOL und gleichzeitig möglichst wenig Energie im thermischen Strahlungsbereich zu emittieren, beschrieben durch den thermischen Emissionsgrad ε_TH. Weiterhin müssen diese Schichten für den Einsatz in Sonnenkollektoren geeignet sein, was eine Temperaturstabilität bis 250°C und Feuchtestabilität über mehrere Jahre bedeutet. Eine Vielzahl von selektiven Absorbern sind bekannt, so z. B. DE 28 04 447 C3 , DE 36 15 181 A1 , DE 44 25 140 C1 oder DE 196 20 645 C2 . Stand der Technik der vorliegenden Erfindung am nächsten ist DE 43 44 258 C1 . Darin wird ein Material aus TiN_xO_y mit Leerräumen offenbart, welches als dünne Schicht auf vorzugsweise Kupfer einen selektiven Absorber bildet. Die hervorragenden optischen Eigenschaften dieser Offenbarung (α_SOL > 0,94 und ε_TH < 0,05) haben den Nachteil, dass die geforderte Temperaturstabilität nicht erfüllt wird.
Weiterhin sind dünne Schichten aus Verbindungen der Metalle der Gruppe IVa mit Stickstoff, Sauerstoff oder Kohlenstoff bekannt. DE 36 37 810 C2 offenbart eine dekorative Schicht mit Titan, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff. Diese Schicht wird als grau bis schwarz beschrieben. Daraus ist zu entnehmen, dass der ε_TH inakzeptabel hoch liegen wird.
DE 31 17 299 C2 offenbart TiNO und TiCO Schichten hergestellt mittels Elektronenstahlverdampfung. Bekanntermaßen sind so hergestellte Schichten porös, d. h. sie enthalten Leerräume wie in DE 32 10 420 A1 und in DE 43 44 258 C1 offenbart. Diese Schichten haben ebenfalls Stabilitätsprobleme.
DE 41 15 616 C2 offenbart eine TiAlN_x Schicht als Hartstoffsystem für Werkzeuge. Erfahrungsgemäß führen Metallnitride zu niedrigen α_SOL und sind als selektive Absorber nur bedingt geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen selektiven Absorber zu offenbaren, der die oben genannten guten optischen Eigenschaften ohne ihre Nachteile aufweist. Weiter besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen der selektive Absorber hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gegenstände der Patentansprüche 1, 8 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstände der Unteransprüche.
Der selektive Absorber zur Umwandlung des Sonnenlichtes in Wärme gemäß Anspruch 1 besteht aus dünnen Schichten auf einem Substrat, vorzugsweise Aluminium, Kupfer oder Stahl. Die dünnen Schichten bestehen ihrerseits aus zwei Schichtsystemen. Das Erste, das am Substrat angrenzende System enthält mindestens eine Schicht aus dichtem, d. h. leerraumfreiem Material aus Titan, Aluminium, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Dieses Material weist die chemische Formel Ti_αAl_βN_xC_yO_z auf. Die Summe von α und β ist 1 und α verhält sich zu β wie 1 zu (0,05 bis 1), bevorzugt wie 1 zu (0,05 bis 0,6) und besonderst bevorzugt wie (0,05 bis 0,09). Weiterhin gilt für dieses Material dass x + y + z im Bereich von 0,8 bis 2 liegt, bevorzugt im Bereich von 1,2 bis 2 und besonderst bevorzugt im Bereich 1,5 bis 5. Für die einzelnen Bestandteile gilt, dass 0,0 ≤ x ≤ 1,2, bevorzugt 0,0 ≤ x ≤ 0,1; 0,2 ≤ y ≤ 2, bevorzugt 1 ≤ y ≤ 2 und 0,05 ≤ z ≤ 2 ist. Das darüber liegende zweite System enthält mindestens eine Schicht, die aus einem Gemisch aus TiO_z und Al₂O₃ besteht. Für diese Schicht gilt 1 ≤ z ≤ 2. Die Möglichkeit das System Eins mit mindestens einer weiteren Schicht aus dichtem, d. h. leeraumfreien Material aus Titan, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mit der chemischen Formel TiN_xC_yO_z auszugestalten, erlaubt eine schnellere Produktion des selektiven Absorbers bei gleich bleibenden Eigenschaften. Diese Schicht wird dadurch beschrieben, dass x + y + z im Bereich von 0,9 bis 2 liegt, bevorzugt im Bereich von 1,3 bis 2. Ferner gilt 0,0 ≤ x ≤ 1,2, bevorzugt 0,0 ≤ x ≤ 0,1; 0,2 ≤ y ≤ 2, bevorzugt 1 ≤ y ≤ 2 und 0,05 ≤ z ≤ 2. Alle obigen Verhältnisse beziehen sich auf die Teilchenzahl beziehungsweise auf die Molverhältnisse.
Das zweite Schichtsystem kann weiter mindestens eine aus einem der folgenden Materialien SiO₂, ZrO₂, TiO₂, Ba₂O₃, Al₂O₃, PbO₂, oder ZnO₂ oder Kombinationen aus diesen enthalten. Durch eine solche Oxidschicht kann der selektive Absorber passiviert werden, wodurch seine Lebensdauer erhöht wird.
Die Dicke des ersten Systems liegt im Bereich von 50 bis 150 nm, bevorzugt im Bereich von 70 bis 120 nm. Die Dicke des zweiten Systems liegt im Bereich von 80 bis 300 nm, bevorzugt im Bereich von 90 bis 180 nm. Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt mit geringem Materialeinsatz und damit mit geringen Kosten selektive Absorber mit hervorragenden Eigenschaften herzustellen.
Weiterhin kann zwischen Lichtbogenverdampfer und Substrat eine Biasspannung vorzugsweise von 50 bis 1000 V, besonderst bevorzugt 150 bis 750 V eingesetzt werden, damit auch verunreinigte Substrate mit dem Verfahren haftfest beschichtet werden können.
Weiter wird die vorliegende Erfindung durch ein Verfahren zur reaktiven Lichtbogenverdampfung (ARC) gemäß Anspruch 8 gelöst. Erfindungsgemäß entsteht während des Abscheidens der Metalle Titan und Aluminium auf ein Substrat durch Aufrechterhalten einer Gasatmosphäre, die mindestens eines der Gase Argon, Stickstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff enthält, eine Oxid-, Nitrid- oder Carbid-Verbindung. Um dichte, also leerraumfreie Schichten zu erhalten werden keine thermischen Verfahren zum Verdamp fen eingesetzt, sondern die Lichtbogenverdampfung. Bei diesem Verfahren wird ein Plasma zum Abscheiden des Targetmaterials benutzt und führt zu einer hohen Ionisationsrate des zu verdampfenden Materials. Dichte Schichten sind die Folge. In einer Vakuumkammer wird das zu beschichtende Substrat über zwei Gruppen aus Reihen von Lichtbogenverdampfern geführt. Die Reihen der Verdampfer sind quer zur Bewegungsrichtung des Substrates angeordnet. Die Verdampfer der in Bewegungsrichtung ersten Gruppe sind mit Titantargets bestückt und die der zweiten mit Targets bestehend aus einem Gemisch aus Titan und Aluminium. Der Volumenanteil an Aluminium in diesem Target beträgt 5 bis 45%, bevorzugt 15 bis 33%. Die Reaktionsgase Stickstoff und Kohlendioxid werden nahe der ersten Gruppe von Verdampfern zugeführt. Der Abstand zwischen Verdampfer und Gaszuführung ist kleiner als der Abstand zwischen den zwei Gruppen. Sauerstoff wird nahe der zweiten Gruppe zugeführt, näher als den halben Abstand zwischen den beiden Gruppen. Ferner wird Argon zwischen den zwei Gruppen zugeführt. Der Gesamtdruck wird über den Zufluss von Argon oder wahlweise von Sauerstoff auf einen Wert im Bereich 10^–3 bis 10^–2 gestellt. Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis der Zuflüsse der Gase O₂ zu CO₂ zu N₂ wie 1 zu (0,05 bis 5) zu (0 bis 0,25). Der Zufluss an N₂ Gas wird in Abhängigkeit der Verdampferrate der ersten Gruppe eingestellt nach der Formel: Zufluss [in sccm/s] = Rate [in μg/sec]·f,wobei der Faktor f im Bereich von 0 bis 2, bevorzugt im Bereich 0,05 bis 1,3 liegt. Der Anteil an Argon im Gasgemisch liegt im Bereich 0 bis 50%.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist, dass nach der zweiten Gruppe an Verdampfern weitere thermische Verdampfer eingesetzt werden um dielektrische Schichten aus SiO₂, ZrO₂, TiO₂, Ba₂O₃, Al₂O₃, PbO₂, oder ZnO₂ reaktiv abzuscheiden.
Weiterhin ist es von Vorteil die Substrattemperatur im Bereich von 150°C bis 500°C zu wählen. Dadurch kann die Haftfestigkeit verbessert werden. Die Möglichkeit CO₂ durch Methan oder/auch CO zu ersetzen oder zu ergänzen erlaubt flexiblere Herstellung des erfindungsgemäßen Absorbers.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung des selektiven Absorbers nach obigem Verfahren wird in einer zylindrischen Vakuumkammer ein Schichtsystem mittels reaktiver Lichtbogenverdampfung abgeschieden. Die zylindrische, evakuierbare Vakuumkammer (3) hat mindestens an einer Seite des Zylinders eine Türe (2). Durch diese Türe (2) führt ein Tragrohr (1) auf dem eine Wickelvorrichtung (17) befestigt ist. Zwischen zwei Lagerschilden (4, 5) befinden sich eine Abwickelwalze (8), eine Aufwickelwalze (9) mindestens zwei Umlenkwalzen (6, 7) und mindestens eine Tänzerwalze (12, 13) sowie mindestens eine Anpresswalze (11), wobei die Achsen aller Walzen parallel zur Achse des Tragrohres (1) sind und Tragrohr (1) und Türe (2) unabhängig voneinander auf einem Fahrwagen befestigt sind. Dieser Fahrwagen fährt auf Rollen oder Schienen parallel zur Zylinderachse der Kammer (3), derart dass die Wickelvorrichtung (17) vollständig in die Kammer (3) einfahrbar ist und die Türe (2) die Kammer (3) vakuumdicht schließt. Ferner weist die Wickelvorrichtung (17) Tänzerwalzen (12, 13) auf, die je durch zwei Federpakete (14) in Richtung Tragrohr (1) gezogen werden. Das zu beschichtende Substratband bildet zwischen den Umwickelwalzen (6, 7) eine freie Strecke. Unterhalb dieser sind Gruppen von Lichtbogenverdampfern angebracht. Diese Verdampfer sind in belüfteten Gefäßen (21) befestigt, welche in der Kammer (3) positioniert sind.
1 zeigt die Reflexion als Funktion der Wellenlänge von Beispiel 1.
2 zeigt schematisch den Aufbau der Vorrichtung nach Beispiel 4.
3 zeigt die Reflexion als Funktion der Wellenlänge von Beispiel 2.
4 zeigt die Reflexion als Funktion der Wellenlänge von Beispiel 3.
Ausführungsbeispiel 1:
In einer Vakuumkammer evakuiert durch eine Öldiffusionspumpe gefolgt von einer Wälzkolbenpumpe und einer zweistufigen Drehschieberpumpe sind zwei kommerziell erhältliche Lichtbogenverdampfer mit ∅ 69 mm an gebracht. 0,2 mm dicke Kupfersubstratbänder werden mittels eines Manipulators über die Verdampfer geführt. Beide Verdampfer sind mit 20%igen Al-Ti Mischtargets bestückt. 5 mm vor dem ersten Verdampfer werden 100 sccm N₂ und 350 sccm CO₂ eingeführt. 5 mm hinter dem zweiten Verdampfer werden 1000 sccm O₂ zugeführt. Vor Beginn und während der Beschichtung brennen die Lichtbogenverdampfer je mit 60 A. Die Substrate werden derart über die Verdampfer geführt, dass die gewünschte Schichtdicke entsteht. Diese wird mit Schwingquarzen, welche ebenfalls mit den Substraten bewegt werden gemessen. Als Substrattemperatur wurde 250°C gewählt. Nach der Beschichtung wurden der solare Emissionsgrad und der thermische Emissionsgrad mit Spektrometern bestimmt. Die Schichtzusammensetzung wurde mittels Auge-Spektroskopie ermittelt. Folgende Ergebnisse wurden gemessen:
α_SOL = 0,94; ε_TH = 0,04 von Ti_αAl_βN_xC_yO_z mit (α = 0,8; β = 0,2; x = 0,1; y = 1,1; z = 0,6) der Dicke 90 nm und TiO₂/Al₂O₃-Schicht der Dicke 105 nm auf Kupfer.
Ausführungsbeispiel 2:
Der Parametersatz in Beispiel 2 unterscheidet sich von Beispiel 1 folgendermaßen: Das Gemisch Titan zu Aluminium betrug 90% Titan und 10% Aluminium. Der N₂ Gasfluss betrug 50 sccm und der von O₂ 2000 sccm. Folgende Ergebnisse wurden gemessen:
α_SOL = 0,95; ε_TH = 0,04 von Ti_αAl_βN_xC_yO_z mit (α = 0,9; β = 0,1; x = 0,02; y = 0,9; z = 1,08) der Dicke 85 nm und TiO₂/Al₂O₃-Schicht der Dicke 100 nm auf Kupfer.
Ausführungsbeispiel 3:
In diesem Beispiel wurde der erste Verdampfer nur mit Titan bestückt, der Zweite mit einem Aluminiumanteil von 45%. Der N₂ Gasfluss betrug 400 sccm; CO₂ 500 sccm; Methan 500 sccm und O₂ 1000 sccm. Bei diesem Beispiel wurden folgende Ergebnisse ermittelt:
α_SOL = 0,95; ε_TH = 0,05 von System I: 40 nm TiN_xC_yO_z mit (x = 0,3; y = 1,0; z = 0,7); 55 nm Ti_αAl_βN_xC_yO_z mit (α = 0,7; β = 0,3; x = 0,1; y = 1,0; z = 0,9) und System II: TiO₂/Al₂O₃-Schicht der Dicke 105 nm auf Kupferband.
Ausführungsbeispiel 4:
Die Vorrichtung zur Beschichtung besteht aus einer zylindrischen Vakuumkammer (3), einer Wickelvorrichtung (17), welche an einem Tragrohr (1) befestigt ist. Tragrohr (1) und Türe (2) der Vakuumkammer (3) sind an einem Fahrwerk befestigt. Das Fahrwerk fährt auf einem Schienensystem derart, dass Tür (2) und Tragrohr (1) mit der Wickelvorrichtung (17) in die Vakuumkammer (17) einfahren kann. Die Tür (2) und die Kammer (3) sind beide mit einem Dichtungsflansch (18) versehen, so dass die Türe (2) die Kammer (3) vakuumdicht abdichtet.
Die Wickelvorrichtung besteht aus zwei Lagerschilden (4, 5) an denen die Walzen, Ab- und Aufwickelwalze (8), Umlenkwalzen (6), Anpressrollen (10, 11), Tänzerwalzen (12) und die Federpakete (14) angebracht sind. Das zu beschichtende Band wird von der Abwickelwalze (8) über die Umlenkwalze (6) geführt. Hierbei wird es von der Tänzerwalze geführt und gestreckt, so dass an der Umlenkwalze (6) ein definierter Umschlingungswinkel entsteht. Die Umlenkwalze (6) ist in diesem Beispiel als Heizwalze aus geführt. Hierzu werden elektrische Leitungen durch das Rohr (1) verlegt, die über elektrische Durchführungen an die Vakuumseite gelangen. Von dort werden die Leitungen zur Heizwalze (6) vakuumseitig verlegt. Die Heizwalze (6) selbst ist derart ausgestaltet, dass sie aus einem Hohlrohr besteht, welches drehbar gelagert ist. In diesem Hohlrohr befindet sich ortsfest eine zylinderförmige elektrische Strahlungsheizung. Das Band bildet von der Heizwalze (6) bis zur Umlenkwalze eine freie Strecke. Unterhalb dieser freien Strecke sind zwei Reihen Lichtbogenverdampfer, jede Reihe bestehend aus drei Verdampfern an der Kammer (3) angebracht, mit welchen das laufende Band beschichtet wird. Jeder einzelne Verdampfer ist in einem belüfteten Gefäß (21) eingebracht, derart, dass er in der Kammer (3) frei positionierbar ist.
Hinter der Umlenkwalze wird das Band um eine zweite Tänzerwalze (12) geführt zur Aufwickelwalze. Weiterhin ist die Wickelvorrichtung (17) mit zwei Anpresswalzen (11) versehen. Diese erlauben es einen Schneidgrad bei Metallbändern anzupressen und führen zu einer besseren Wickelqualität. Die Auf- und Abwickelwalzen (8) sind über Antriebswellen (20) mit Motoren (16) über eine Vakuumdrehdurchführung verbunden. Die Motoren sind an der Tür (2) luftseitig angebracht.
Neben jedem Verdampfer sind zwei Gaseinlassdüsen angebracht. In der Mitte zwischen den Verdampferreihen befindet sich eine Düse für Argon.
Auflistung der Einzelteile:

1: Tragrohr
2: Türe
3: Vakuumkammer
4: Lagerschild
5: Lagerschild
6: Umlenkwalze; Heizwalze
8: Abwickelwalze Aufwickelwalze
10: Anpressrolle
11: Anpressrolle
12: Tänzerwalze
14: Federpaket
15: Dichtungsring
16: Motor
17: Wickelvorrichtung
18: Dichtungsflansch Elektrische Durchführungen
20: Antriebswelle
21: Gefäß zum Anbringen der Lichtbogenverdampfer

Claims

Selektiver Absorber zur Umwandlung des Sonnenlichtes in Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Substrat zwei Schichtsysteme aufgetragen sind, wobei das dem Substrat am nächsten liegende System mindestens eine Schicht aus dichtem, d. h. leerraumfreiem Material aus Titan, Aluminium, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mit der chemischen Formel Ti_αAl_βN_xC_yO_z enthält wobei α + β = 1 ist uns sich α zu β wie 1 zu 0,05 bis 1 verhält und x + y + z = 0,8 bis 2 ist und 0,0 ≤ 1,2 ist und 0,2 ≤ y ≤ 2 ist und 0,05 ≤ z ≤ 2 ist, weiterhin dass das darüber liegende zweite System mindestens eine Schicht enthält die aus einem Gemisch aus TiO_z und Al₂O₃ besteht, mit 1 ≤ z ≤ 2.
Selektiver Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in dem ersten System aus Titan, Aluminium, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mehr Kohlenstoff als Sauerstoff enthält.
Selektiver Absorber nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Schichten des dem Substrat am nächsten hegenden Systems aus dichtem, d. h. leerraumfreiem Material aus Titan, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mit der chemischen Formel TiN_xC_yO_z besteht wobei x + y + z = 0,9 bis 2 ist und 0,0 ≤ x ≤ 1,2 ist und 0,2 ≤ y ≤ 2 ist und 0,05 ≤ z ≤ 2 ist.
Selektiver Absorber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten im zweiten System aus mindestens einem der folgenden Materialien besteht: SiO₂, ZrO₂, TiO₂, Ba₂O₃, Al₂O₃, PbO₂, oder ZnO₂ oder aus Kombinationen von diesen.
Selektiver Absorber nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des ersten Systems im Bereich von 50 bis 150 nm liegt.
Selektiver Absorber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des zweiten Systems im Bereich 80 bis 300 nm liegt.
Selektiver Absorber nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Substrat um ein Band aus Kupfer, Aluminium oder Stahl handelt.
Verfahren zur Herstellung des selektiven Absorbers nach den Ansprüchen 1 bis 7 mittels reaktiver Lichtbogenentladung, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Vakuumkammer das zu beschichtende Substrat über zwei Gruppen aus Reihen von Lichtbogenverdampfern geführt wird, wobei die Reihen der Verdampfer quer zur Bewegungsrichtung des Substrates angeordnet sind, weiterhin die Verdampfer der in Bewegungsrichtung ersten Gruppe mit Titan oder auch einem Gemisch aus Titan und Aluminium als Verdampfermaterial bestückt sind, die der Zweiten mit einem Gemisch aus Titan und Aluminium mit 5 bis 45% Volumenprozent an Aluminium bestückt sind, weiterhin die Gase Stickstoff und Kohlendioxid nahe der Verdampfer der ersten Gruppe zugeführt werden, in einem Abstand der maximal die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei Gruppen beträgt und Sauerstoff in der Nähe der zweiten Gruppe, ebenfalls in einem Abstand der kleiner als die Hälfte des Abstandes zwischen den zwei Gruppen ist, und ebenso Argon zwischen den zwei Gruppen zugeführt wird, wobei der Gesamtdruck über den Zufluss von Argon oder wahlweise von Sauerstoff auf 10^–3 bis 10^–2 geregelt wird, wobei das Verhältnis der Zuflüsse der Gase O₂ zu CO₂ zu N₂ sich wie 1 zu (0,05 bis 5) zu (0 bis 0,25) verhält und der Zufluss an N₂ Gas über die Verdampferrate der ersten Gruppe geregelt wird nach der Formel: Zufluss [in sccm/s] = Rate [in μg/sec]·f, wobei f im Bereich von 0 bis 2 liegt und der Anteil an Argon im Gasgemisch im Bereich 0 bis 50% liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach der in Bewegungsrichtung zweiten Gruppe eine weitere Gruppe an thermischen Verdampfern folgt die mit Materialien Si, Zr, Ti, Ba, Al, Pb, oder Zn bestückt sind und durch reaktives Verdampfen entsprechende Dielektrika abscheiden.
Verfahren nach Anspruch 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich oder anstatt dem Gas CO₂ auch Methan und/oder CO zugeführt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substart während der Beschichtung auf einer Temperatur im Bereich von 150°C bis 500°C gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen Lichtbogenquelle und Substart eine Spannung von 50 bis 1000 V angelegt wird.
Vorrichtung zur Herstellung des selektiven Absorbers auf bandförmigen Substraten mittels Verfahren nach Anspruch 8 bis 12 bestehend aus einer zylindrischen evakuierbaren Vakuumkammer (3), mit einer mindestens an einer Seite des Zylinders angeordneten Türe (2) und einer Wickelvorrichtung (17), dadurch gekennzeichnet, dass durch die Türe (2) ein Tragrohr (1) führt auf welchem die Wickelvorrichtung (17) befestigt ist, die aus zwei Lagerschilden besteht (4, 5), zwischen denen sich eine Abwickelwalze (8), eine Aufwickelwalze mindestens zwei Umlenkwalzen (6) und mindestens eine Tänzerwalze (12) sowie mindestens eine Anpresswalze (11) befindet, wobei die Achsen aller Walzen parallel zur Achse des Tragrohres (1) sind und Tragrohr (1) und Türe (2) getrennt oder unabhängig voneinander auf einem Fahrwagen befestigt sind, wobei dieser Fahrwagen auf Rollen oder Schienen parallel zu Zylinderachse der Kammer (3) beweglich ist und jede Tänzerwalze (12) durch je zwei Federpakete (14) in Richtung Tragrohr (1) gezogen wird und unter der freien Strecke zwischen den Umwickelwalzen (6) an der Vakuumkammer (3) Gruppen von belüfteten Gefäßen (21) mit Lichtbogenverdampfern angebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass neben jedem Verdampfer der Gruppe eins eine Gasdüse für die Zufuhr von CO₂ und eine für die Zufuhr von N₂ angebracht ist, in der Mitte zwischen Gruppe eins und zwei mindestens eine Düse für Argon und neben jedem Verdampfer der Gruppe zwei eine Düse für die Zufuhr von Sauerstoff angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Umlenkwalze als Heizwalze ausgestaltet ist.