Die Geschichte der Solarthermie reicht weiter zurück als die der Photovoltaik. Kommerzielle Solarwarmwasserbereiter kamen 1891 auf. Solarthermie nutzt Sonnenlicht, um Lichtenergie nach direkter Nutzung oder Speicherung in Wärmeenergie umzuwandeln und kann durch Heizen von dampfbetriebenen Generatoren in Elektrizität umgewandelt werden. Je nach Temperaturbereich lassen sich Solarthermieanwendungen in drei Kategorien einteilen: Niedertemperaturanwendungen (<100 °C), hauptsächlich zur Schwimmbadbeheizung, Belüftungsvorwärmung usw.; Mitteltemperaturanwendungen (100 bis 400 °C), hauptsächlich zur Warmwasserbereitung und Raumbeheizung, Prozesswärme in der Industrie usw.; Hochtemperaturanwendungen (> 400 °C), hauptsächlich zur industriellen Heizung, Wärmestromerzeugung usw. Mit der Weiterentwicklung von Kollektorstromerzeugungssystemen hat die Forschung an mittel- und hochtemperaturbeständigen und umweltbeständigen photothermischen Materialien Priorität erlangt.
Auch in der Solarthermie spielt die Dünnschichttechnologie eine wichtige Rolle. Aufgrund der geringen Sonnenenergiedichte an der Oberfläche (ca. 1 kW/m² zur Mittagszeit) benötigen Kollektoren eine große Fläche, um Sonnenenergie zu sammeln. Das große Flächen-Dicken-Verhältnis von photothermischen Solarfolien führt zu einer Alterung der Folien, was sich auf die Lebensdauer der photothermischen Solaranlage auswirkt. Die wichtigsten Anforderungen an solarthermische Folien sind dreifach: hohe Energieeffizienz, lange Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit. Die Energieeffizienz von solarthermischen Folien wird anhand der spektralen Selektivität bewertet. Eine gute solarthermische Folie muss eine ausgezeichnete Absorption über ein breites Spektrum von Sonnenstrahlungsbändern und einen niedrigen thermischen Emissionsgrad aufweisen. Der a/e-Koeffizient wird zur Bewertung der spektralen Selektivität der Folie verwendet, wobei a für den solaren Absorptionsgrad und e für den thermischen Emissionsgrad steht. Die thermische Leistung verschiedener Folien variiert erheblich. Frühe wärmeabsorbierende Folien bestanden aus einer schwarzen Beschichtung auf einer Metallfolie, die bis zu 45 Prozent der emittierten langwelligen Strahlung verlor, als sie Wärme absorbierte und sich erwärmte, was zu einer Solarenergieausbeute von nur 50 Prozent führte. Die Effizienz von Photothermische Filme können durch den Einsatz spektral selektiver Dünnschichtmaterialien wie Platinmetall, Chrom oder Carbiden und Nitriden einiger Übergangsmetalle deutlich verbessert werden. Photothermische Filme werden üblicherweise durch CVD oder Magnetronsputtern hergestellt, wobei die thermische Emissivität bei Filmen mit einem Kollektorwirkungsgrad von bis zu 80 Prozent auf bis zu 15 Prozent reduziert werden kann. Ideale spektral selektive Kollektorfilme haben einen Absorptionskoeffizienten von über 0,98 in den Hauptbändern des Sonnenspektrums (<3 µm) und einen Wärmestrahlungskoeffizienten von weniger als 0,05 im 500 °C-Wärmestrahlungsbereich (>3 µm). Sie sind bei 500 °C in Luftatmosphäre strukturell und leistungsstabil.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsanlagenGuangdong Zhenhua-Technologie.
Beitragszeit: 05.08.2023