JPS5937413B2 - 太陽光選択吸収膜 - Google Patents
太陽光選択吸収膜Info
- Publication number
- JPS5937413B2 JPS5937413B2 JP55090437A JP9043780A JPS5937413B2 JP S5937413 B2 JPS5937413 B2 JP S5937413B2 JP 55090437 A JP55090437 A JP 55090437A JP 9043780 A JP9043780 A JP 9043780A JP S5937413 B2 JPS5937413 B2 JP S5937413B2
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- JP
- Japan
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- thin film
- selective absorption
- molybdenum
- substrate
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/25—Coatings made of metallic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は太陽熱コレクター（以下コレクターという）の
集熱板の表面を被覆する太陽光選択吸収膜（以下選択吸
収膜という）に係り、特にモリブデンのスパッターによ
って堆積される多層膜型選択吸収膜に関す。
集熱板の表面を被覆する太陽光選択吸収膜（以下選択吸
収膜という）に係り、特にモリブデンのスパッターによ
って堆積される多層膜型選択吸収膜に関す。
一般に真空管式コレクターは集熱板と、それを収容する
透明真空容器で構成されているが、受熱効率を高めるた
めに、上記集熱板の表面には選択吸収膜が被覆されてい
る。
透明真空容器で構成されているが、受熱効率を高めるた
めに、上記集熱板の表面には選択吸収膜が被覆されてい
る。
このような選択吸収膜を形成する方法としては例えばア
ルミニウムの着色化成処理技術を応用した化学的方法と
、金属ターゲットを用いた反応スパッタ技術による物理
的方法に大別されるが、後者のスパッタによるものは、
ターゲット材料または反応ガスの種類を変えることによ
り、膜の組成を適宜に選ぶことができ、しかも膜の基板
への付着強度がより大きいという有利な諸点を有してい
る。
ルミニウムの着色化成処理技術を応用した化学的方法と
、金属ターゲットを用いた反応スパッタ技術による物理
的方法に大別されるが、後者のスパッタによるものは、
ターゲット材料または反応ガスの種類を変えることによ
り、膜の組成を適宜に選ぶことができ、しかも膜の基板
への付着強度がより大きいという有利な諸点を有してい
る。
しかしながらスパックによるものはその形成過程である
スパッタ中に基板をかなり高温にしなければならず、基
板の昇温に伴い基板から放出されるアウトガスのため真
空排気に時間がかトリすぎるため、いきおい製作コスト
が高くなってしまうこと、温度が高いため例えばアルミ
ニウムの如き低融点材料を基板として使用できないこと
など（基板材料の選定に制限が課せられる）いくつかの
問題点を併有していた。
スパッタ中に基板をかなり高温にしなければならず、基
板の昇温に伴い基板から放出されるアウトガスのため真
空排気に時間がかトリすぎるため、いきおい製作コスト
が高くなってしまうこと、温度が高いため例えばアルミ
ニウムの如き低融点材料を基板として使用できないこと
など（基板材料の選定に制限が課せられる）いくつかの
問題点を併有していた。
本発明者は上記問題点に鑑みて、より低い基板温度でも
って、しかもよりよい選択吸収性のある薄膜をスパッタ
一手段でもって作成することを研究し、モリブデン薄膜
と炭素を固溶したモリブデン薄膜の交互のつみかさね膜
（多層膜）であれば、基板温度を３００℃に維持してス
パッターすることにより得ることができ、しかもよりよ
い選択吸収の薄膜となることを発見した、すなわち本発
明は、比較的低い基板温度においてスパッターすること
により形成できるきわめて優秀な選択吸収特性を有する
薄膜を提供することを目的としている。
って、しかもよりよい選択吸収性のある薄膜をスパッタ
一手段でもって作成することを研究し、モリブデン薄膜
と炭素を固溶したモリブデン薄膜の交互のつみかさね膜
（多層膜）であれば、基板温度を３００℃に維持してス
パッターすることにより得ることができ、しかもよりよ
い選択吸収の薄膜となることを発見した、すなわち本発
明は、比較的低い基板温度においてスパッターすること
により形成できるきわめて優秀な選択吸収特性を有する
薄膜を提供することを目的としている。
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明によって得られた薄膜の構成をしめすも
ので、図中１は基板５の上に堆積された１層膜で、モリ
ブデンからなる薄膜であって、その厚さは、１．０００
〜３，０００人である。
ので、図中１は基板５の上に堆積された１層膜で、モリ
ブデンからなる薄膜であって、その厚さは、１．０００
〜３，０００人である。
２は薄膜１の上に堆積された第２層膜で、モリブデンと
炭素の固溶体からなっており、その厚さは約４００人で
ある。
炭素の固溶体からなっており、その厚さは約４００人で
ある。
３は薄膜２の上に堆積された第３層膜でモリブデンから
なり、その厚さは約２００人である。
なり、その厚さは約２００人である。
４は薄膜３の上に堆積された第４層膜でモリブデンと炭
素の固溶体からなっており、その厚さは約６００人であ
る。
素の固溶体からなっており、その厚さは約６００人であ
る。
なお５はコレクターにおける熱媒管を構成するガラスま
たは銅、ステンレス、もしくはアルミニウム等の金属か
らなる基板である。
たは銅、ステンレス、もしくはアルミニウム等の金属か
らなる基板である。
次に上記選択吸収膜の堆積手段について説明する。
基板５を真空槽内にセットして、適当な加熱手段により
３００℃にまで昇温せしめるとともに、排気装置により
５〜８Ｘ１０−６Ｔｏｒｒまで排気したあと、アルゴン
ガス導入口よりアルゴンガスを導入することにより、槽
内真空度を５〜１Ｏ−３Ｔｏｒｒまで低下せしめてスパ
ッターを行なう。
３００℃にまで昇温せしめるとともに、排気装置により
５〜８Ｘ１０−６Ｔｏｒｒまで排気したあと、アルゴン
ガス導入口よりアルゴンガスを導入することにより、槽
内真空度を５〜１Ｏ−３Ｔｏｒｒまで低下せしめてスパ
ッターを行なう。
ターゲットはモリブデンの板でできており、該ターゲッ
トと基板間で高周波放電せしめることにより薄膜１を基
板上に堆積する。
トと基板間で高周波放電せしめることにより薄膜１を基
板上に堆積する。
次に上記のアルゴンガスの代りに２０％だけアセチレン
を含んだアルゴンガスでもって置換せしめ、反応スパッ
ター法を用いて薄膜２を堆積する。
を含んだアルゴンガスでもって置換せしめ、反応スパッ
ター法を用いて薄膜２を堆積する。
以下薄膜３，４を堆積するが、薄膜３は薄膜１と同じ方
法で、また薄膜４は薄膜２と同じ方法で、それぞれ第１
図の順に堆積してゆく。
法で、また薄膜４は薄膜２と同じ方法で、それぞれ第１
図の順に堆積してゆく。
かくして４層からなる薄膜が形成されるが、各層堆積中
基板温度は３００℃に維持する。
基板温度は３００℃に維持する。
このようにして得られた薄膜の表面は濃い黒灰色または
濃い黒青色を呈している。
濃い黒青色を呈している。
なお上記操作中、ターゲットは単一のモリブデン板を使
用したが、そうした場合には、アセチレンガスからの遊
離炭素がターゲット表面に堆積するので、この炭素を予
めターゲットから除去するため、上記薄膜１と３のスパ
ッターをする前に予備スパッター（ターゲットと基板間
にシャッターを仮設して、シャッター上に薄膜を堆積せ
しめる）を約１５分間行う必要があった。
用したが、そうした場合には、アセチレンガスからの遊
離炭素がターゲット表面に堆積するので、この炭素を予
めターゲットから除去するため、上記薄膜１と３のスパ
ッターをする前に予備スパッター（ターゲットと基板間
にシャッターを仮設して、シャッター上に薄膜を堆積せ
しめる）を約１５分間行う必要があった。
もしこの予備スパック−を行わない場合には薄膜１と３
はやや黒ずんだ金属光沢を呈し、長波長域での反射率が
低下し、結果として選択吸収特性が劣化する。
はやや黒ずんだ金属光沢を呈し、長波長域での反射率が
低下し、結果として選択吸収特性が劣化する。
かくして得られた薄膜の特性を第２図にしめしているが
、膜の吸収率αは０．８９〜０．９０、放射率εは０．
０６〜０．０９であって理想に近いものである。
、膜の吸収率αは０．８９〜０．９０、放射率εは０．
０６〜０．０９であって理想に近いものである。
また上記方法によって得られた選択吸収膜は大変強固で
あり、例えばドライバーの先でこすったのでは容易に剥
離しない程度に強く基板に付着堆積している。
あり、例えばドライバーの先でこすったのでは容易に剥
離しない程度に強く基板に付着堆積している。
さらにこの膜の耐候性、耐熱性ともに化成処理法による
ものより優れてのり、したがって真空型コレクターのみ
ならず、非真空型コレクターの選択吸収膜としても充分
利用しうるものである。
ものより優れてのり、したがって真空型コレクターのみ
ならず、非真空型コレクターの選択吸収膜としても充分
利用しうるものである。
叙上のように本発明の選択吸収膜は選択吸収特性が非常
に優れているばかりでなく、作成もし易くコストが安く
なる。
に優れているばかりでなく、作成もし易くコストが安く
なる。
又基材材料として広範囲のものが使用できるから用途を
拡大することができる。
拡大することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明の
選択吸収膜の分光反射特性を示す特性図である。 なお、第２図中、イ、酬よ同一条件で形成した別個の選
択吸収膜の特性を示している。
選択吸収膜の分光反射特性を示す特性図である。 なお、第２図中、イ、酬よ同一条件で形成した別個の選
択吸収膜の特性を示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にスパッタリング法により形成された下記の
４層（ａ）〜（ｄ）から成る４層構造の太陽光選択吸収
膜。 （ａ） 上記基板上に形成された１０００Å以上の厚
さから成る第１層モリブデン薄膜、 （ｂ） 上記第１層モリブデン薄膜上に形成された、
モリブデンと炭素の固溶体から成る第２層薄膜、（ｃ）
上記第２層薄膜上に形成されたモリブデンから成る
第３層薄膜、 （ｄ） 上記第３層薄膜上に形成されたモリブデンと
炭素の固溶体から成る第４層薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55090437A JPS5937413B2 (ja) | 1980-07-01 | 1980-07-01 | 太陽光選択吸収膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55090437A JPS5937413B2 (ja) | 1980-07-01 | 1980-07-01 | 太陽光選択吸収膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5716756A JPS5716756A (en) | 1982-01-28 |
| JPS5937413B2 true JPS5937413B2 (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=13998577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55090437A Expired JPS5937413B2 (ja) | 1980-07-01 | 1980-07-01 | 太陽光選択吸収膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937413B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0357514U (ja) * | 1989-08-21 | 1991-06-03 | ||
| DE102017223101A1 (de) | 2017-04-06 | 2018-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleitervorrichtung, Halbleitervorrichtungsfertigungsverfahren und Leistungskonvertierungsvorrichtung |
-
1980
- 1980-07-01 JP JP55090437A patent/JPS5937413B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0357514U (ja) * | 1989-08-21 | 1991-06-03 | ||
| DE102017223101A1 (de) | 2017-04-06 | 2018-10-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleitervorrichtung, Halbleitervorrichtungsfertigungsverfahren und Leistungskonvertierungsvorrichtung |
| US10600779B2 (en) | 2017-04-06 | 2020-03-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device, semiconductor device manufacturing method, and power conversion apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5716756A (en) | 1982-01-28 |
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