研究目的
研究SS/Mo/Al2O3光谱选择性太阳能吸收涂层在不同温度下空气和真空环境中的热稳定性。
研究成果
SS/Mo/Al2O3光谱选择性涂层在空气中表现出高达350°C的良好热稳定性,在真空中可达600°C,使其成为聚光太阳能发电应用的有前景材料。
研究不足
涂层在空气中可稳定至350°C,在真空中可稳定至600°C。更高温度下因钼氧化、铁碳扩散及Fe2MoC相形成而发生降解。
1:实验设计与方法选择:
采用磁控溅射系统在不锈钢(SS)基板上沉积Mo/Al2O3涂层。使用高纯度Mo(99.99%)和Al2O3(99.99%)靶材进行涂层制备。
2:99%)和Al2O3(99%)靶材进行涂层制备。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:SS/Mo/Al2O3太阳能吸收涂层分别在管式炉中经空气和真空环境于300–400°C及400–700°C温度范围内热处理。
3:实验设备与材料清单:
超高分辨率扫描电子显微镜(SU8200)、X射线衍射仪(Rigaku D/max 2400/PC)、原子力显微镜(Dimension Icon,布鲁克)、显微拉曼光谱仪(JOBIN-YVON-SPEX)、珀金埃尔默Lambda 950紫外/可见/近红外分光光度计、布鲁克TENSOR 27傅里叶变换红外光谱仪。
4:0)、X射线衍射仪(Rigaku D/max 2400/PC)、原子力显微镜(Dimension Icon,布鲁克)、显微拉曼光谱仪(JOBIN-YVON-SPEX)、珀金埃尔默Lambda 950紫外/可见/近红外分光光度计、布鲁克TENSOR 27傅里叶变换红外光谱仪。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:涂层在空气和真空中分别经不同温度退火处理2小时,表征高温退火前后的表面形貌、微观结构、成分分布、扩散行为及光学性能。
5:数据分析方法:
光学性能通过紫外-可见分光光度计和发射率仪分析;微观结构与成分采用SEM、AFM、XRD及显微拉曼光谱仪分析。
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Atomic force microscopy
Dimension Icon
Bruker
Surface imaging
-
UV/Vis/NIR spectrometer
Perkin Elmer Lambda 950
Perkin Elmer
Measuring reflectance spectra in the wavelength interval 0.3–2.5 μm
-
FT-IR Spectrometer
Bruker TENSOR 27
Bruker
Obtaining reflectance spectra in the wavelength interval 2.5–20 μm
-
Ultra-high resolution scanning electron microscope
SU8200
Tokyo, Japan
Observing surface morphologies
-
X-ray diffractometer
Rigaku D/max 2400/PC
Rigaku Corporation, Tokyo, Japan
Recording X-ray diffraction (XRD) patterns
-
Micro-Raman spectroscopy
JOBIN-YVON-SPEX
Measuring changes in the chemical state of the surface
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