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Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层的研究
摘要：
太阳能选择性吸收涂层对于提高太阳能光伏电池的光利用率以及太阳能集热器的热利用率具有重要意义。本文主要针对Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层的制备、性能与应用进行了综述和分析。研究表明，Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层具有优异的光热性能、稳定性和抗腐蚀性能，并且制备方法简单、成本低廉。未来，该涂层有望在太阳能集热器、太阳能热发电等领域得到广泛应用。
关键词：太阳能选择性吸收涂层、Cr-Al_2O_3、性能、制备、应用
Abstract:
Solarselectiveabsorptioncoatingsareofgreatsignificanceforimprovingthelightutilizationefficiencyofsolarphotovoltaiccellsandthethermalutilizationefficiencyofsolarcollectors.Thisarticlemainlysummarizesandanalyzesthepreparation,propertiesandapplicationsofCr-Al_2O_3solarselectiveabsorptioncoatings.TheresearchshowsthatCr-Al_2O_3solarselectiveabsorptioncoatingshaveexcellentopticalandthermalproperties,stabilityandcorrosionresistance,andthepreparationmethodissimpleandlowcost.Inthefuture,thiscoatingisexpectedtobewidelyusedinsolarcollectors,solarthermalpowergenerationandotherfields.
Keywords:solarselectiveabsorptioncoating,Cr-Al_2O_3,properties,preparation,application
一、绪论
太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛的关注。太阳能集热器是一种将太阳能转化为热能的设备，是太阳能利用的主要手段之一。而太阳能选择性吸收涂层则是太阳能集热器中的重要组成部分，对于提高太阳能集热器的光热转化效率具有重要意义。
太阳能选择性吸收涂层的基本要求是在可见光范围内吸收较多的光能，同时在红外范围内较少地放射光能，从而使得选择性吸收涂层在接收太阳辐射时能够最大程度地利用光热能。在涂层的选择和设计中，一般采用具有较低反射率的黑色或深色涂层。
近年来，Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层引起了人们的关注。本文对Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层的制备、性能和应用进行了综述和分析。
二、Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层制备
目前，制备Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层的方法主要有：物理气相沉积、化学气相沉积、离子束溅射和溶胶凝胶法等。以下简单介绍溶胶凝胶法制备Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层的过程。
首先，选择适当的原料，如AlCl_3、CrCl_3等，通过溶液混合、超声分散等处理制备成适当浓度的溶胶。将所得溶胶滴在基材表面，在常温下1h干燥，使得溶胶在基材上形成均匀的薄膜。接下来，将所得薄膜进行煅烧处理，使得溶胶中的金属离子转化为金属氧化物。煅烧温度一般在400~500℃，时间为2h左右。最后，通过化学反应、离子交换和离子镀等处理，使得所得薄膜具有良好的光热性能和稳定性。
三、Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层性能
制备好的Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层具有以下优异性能：
（1）优异的光热性能：Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层在可见光范围内具有良好的吸收性，同时在红外光区间内具有较低的反射率和较高的吸收率，从而能够最大程度地利用光热能。
（2）优异的稳定性：Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层经过长时间的使用和自然氧化实验，表现出了良好的稳定性和耐腐蚀性。
（3）优良的抗腐蚀性能：Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层在气相和液相中均有优良的抗腐蚀性能。
四、Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层应用
Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层具有广泛的应用前景。目前，该涂层主要应用于太阳能集热器、太阳能热发电、太阳能电池、太阳能热水器等领域。例如，在太阳能集热器中，该涂层能够最大限度地吸收太阳辐射，并将其转化为热能，提高了集热器的热利用效率。在太阳能电池中，Cr-Al_2O_3太阳能选择性吸收涂层能够提高电池对于光能的吸收率和光效，从而提高了