Saulės šiluminės energijos panaudojimo istorija yra ilgesnė nei fotovoltinių sistemų. Komerciniai saulės vandens šildytuvai atsirado 1891 m. Saulės šiluminės energijos panaudojimas vyksta absorbuojant saulės šviesą į šiluminę energiją, kuri po tiesioginio panaudojimo arba kaupimo gali būti paversta elektra, kaitinant garo varomus generatorius. Saulės šiluminės energijos panaudojimą galima suskirstyti į tris kategorijas pagal temperatūros diapazoną: žemos temperatūros panaudojimas (<100 °C), daugiausia naudojamas baseinų šildymui, vėdinimo oro pašildymui ir kt.; vidutinės temperatūros panaudojimas (100–400 °C), daugiausia naudojamas buitinio karšto vandens ir patalpų šildymui, pramonės procesų šildymui ir kt.; aukštos temperatūros panaudojimas (>400 °C), daugiausia naudojamas pramoniniam šildymui, šiluminės energijos gamybai ir kt. Tobulėjant kolektorinėms energijos gamybos sistemoms, prioritetu tapo atsparumo vidutinei ir aukštai temperatūrai bei aplinkai atsparių fototerminių medžiagų tyrimai.
Plonasluoksnių technologijų technologija taip pat atlieka svarbų vaidmenį saulės šiluminės energijos taikymuose. Dėl mažo saulės energijos tankio paviršiuje (apie 1 kW/m² vidurdienį) kolektoriams reikia didelio ploto saulės energijai surinkti. Didelis saulės fototerminių plėvelių ploto ir storio santykis lemia, kad plėvelės yra jautrios senėjimui, o tai turi įtakos saulės fototerminės įrangos tarnavimo laikui. Pagrindiniai saulės termoplėvelių reikalavimai yra trigubi: didelis energijos vartojimo efektyvumas, ilgas tarnavimo laikas ir ekonomiškumas. Spektrinis selektyvumas naudojamas saulės termoplėvelių energijos vartojimo efektyvumui įvertinti. Gera saulės termoplėvelė turi puikiai sugerti šviesą plačiame saulės spinduliuotės diapazone ir turėti mažą šiluminį spinduliavimą. a/e koeficientas naudojamas plėvelės spektriniam selektyvumui įvertinti, kur a reiškia saulės sugertį, o e – šiluminį spinduliavimą. Skirtingų plėvelių šiluminės savybės labai skiriasi. Ankstyvosios šilumą sugeriančios plėvelės buvo sudarytos iš juodos dangos ant metalinės folijos, kuri, sugerdama šilumą ir įšildama, prarado iki 45 procentų skleidžiamos ilgos bangos spinduliuotės, todėl saulės energijos surinkimas siekė tik 50 procentų. Fototerminių plėvelių efektyvumą galima žymiai padidinti naudojant spektriniu požiūriu selektyvias plonasluoksnes medžiagas, tokias kaip platinos metalas, chromas, arba kai kurių pereinamųjų metalų karbidai ir nitridai. Fototerminės plėvelės paprastai gaminamos CVD arba magnetroniniu dulkinimu, o plėvelėms, kurių kolektoriaus efektyvumas siekia iki 80 procentų, šiluminis spinduliavimas gali būti sumažintas iki 15 procentų. Idealiai spektriniu požiūriu selektyvios kolektorinės plėvelės turi didesnį nei 0,98 absorbcijos koeficientą pagrindinėse saulės spektro juostose (<3 µm), o šiluminio spinduliavimo koeficientą 500 °C šiluminio spinduliavimo juostoje (>3 µm) – mažesnį nei 0,05, ir yra struktūriškai bei eksploataciškai stabilios 500 °C temperatūroje oro atmosferoje.
– Šį straipsnį paskelbėvakuuminio dengimo įrangos gamintojasGuangdong Zhenhua technologija.
Įrašo laikas: 2023 m. rugpjūčio 5 d.