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《南昌大学》 2010年
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TiNx太阳光谱选择性吸收薄膜的研究

付淑英  
【摘要】: 太阳光谱选择性吸收薄膜是太阳能光热转换应用中极为重要的关键材料,具有环保、光热转换效率高等优点,并且可与建筑一体化结合,有市场前景。当今,世界上许多国家都在积极研究它的制备工艺,以期获得具有简单的工艺、低廉的成本、优良稳定的性能的太阳光谱选择性吸收薄膜。本论文在调研国内外研究发展的基础上,针对目前国内太阳能集热器的现状和发展趋势,开展了磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收薄膜的研究。 本论文采用直流反应磁控溅射方法,以Ti为靶材,Ar气为工作气体,O_2气和N_2气为反应气体,在Si基底上制备了单层TiNx薄膜,分别在Cu基底和载波片上制备了单层TiO_(2-x)薄膜以及Ti-TiNx-TiO_(2-x)多层薄膜,并对这些薄膜结晶结构、表面形貌和光学性质进行分析。 1.在各种工艺参数下制备的TiNx薄膜,发现当氩气流量为30sccm,氮气流量为2.0sccm,基底温度为300℃,溅射电流为0.35A时,用反应磁控溅射法在Si基底上制备的TiNx薄膜为多晶结构的立方相,并呈现为(200)择优取向,颗粒致密,膜表面均匀,结晶度最好;在测试波长(350-1000nm)范围内,所有样品的反射光谱都在455nm附近存在一个反射极小值,而在近红外波段都表现了高反射。 2.氧气流量对反应溅射沉积单层TiO_(2-x)膜的透过率、折射率和消光系数影响显著。随O_2气流量增大,薄膜透过率逐渐增大,当O_2气流量为16sccm时,薄膜在500nm波长处的透过率达到了85%。在可见-近红外波段内(400-1000nm),薄膜折射率和消光系数随氧气流量增大而减小。 3.在铜片上沉积Ti-TiNx-TiO_(2-x)多层膜。该多层膜在300-2500nm波段内平均吸收率α=82%,有良好的光谱选择特性,可作为太阳光谱选择性吸收薄膜。
【学位授予单位】:南昌大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.2

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【引证文献】
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【同被引文献】
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