Historien til soltermiske applikasjoner er lengre enn solcelleanlegg. Kommersielle solvarmere dukket opp i 1891. Soltermiske applikasjoner skjer gjennom absorpsjon av sollys. Lysenergi kan omdannes til termisk energi etter direkte bruk eller lagring ved hjelp av dampdrevne generatorer. Soltermiske applikasjoner kan deles inn i tre kategorier i henhold til temperaturområdet: lavtemperaturapplikasjoner (<100 °C), hovedsakelig brukt til oppvarming av svømmebasseng, forvarming av ventilasjonsluft, etc.; middels temperaturapplikasjoner (100 ~ 400 °C), hovedsakelig brukt til oppvarming av varmtvann og rom, prosessoppvarming i industrien, etc.; høytemperaturapplikasjoner (>400 °C), hovedsakelig brukt til industriell oppvarming, termisk kraftproduksjon, etc. Med promoteringen av kollektorkraftproduksjonssystemer har forskning på motstand mot middels og høye temperaturer og miljøbestandige fototermiske materialer blitt prioritert.
Tynnfilmteknologi spiller også en viktig rolle i soltermiske applikasjoner. På grunn av den lave solenergitettheten på overflaten (ca. 1 kW/m² midt på dagen), trenger solfangere et stort område for å samle solenergi. Det store forholdet mellom areal og tykkelse for solcellefilmer resulterer i filmer som er utsatt for aldring, noe som påvirker levetiden til solcellefilmutstyr. De viktigste kravene til solcellefilmer er tredelt: høy energieffektivitet, lang levetid og økonomisk. Spektral selektivitet brukes til å evaluere energieffektiviteten til solcellefilmer. En god solcellefilm må ha utmerket absorpsjon over et bredt spekter av solstrålingsbånd og lav termisk emissivitet. a/e-koeffisienten brukes til å evaluere filmens spektrale selektivitet, der a står for solabsorptivitet og e står for termisk emissivitet. Den termiske ytelsen til forskjellige filmer varierer betydelig. Tidlige varmeabsorberende filmer besto av et svart belegg på en metallfolie, som mistet opptil 45 prosent av den langbølgede strålingen som ble sendt ut da den absorberte varme og varmet opp, noe som resulterte i en solenergihøsting på bare 50 prosent. Effektiviteten til fototermiske filmer kan forbedres betydelig ved å bruke spektral selektivitet. tynnfilmmaterialer som platinametall, krom eller karbider og nitrider av noen overgangsmetaller. Fototermiske filmer fremstilles vanligvis ved CVD- eller magnetronsputtering, og den termiske emissiviteten kan reduseres til så lite som 15 prosent for filmer med en kollektoreffektivitet på opptil 80 prosent. Ideelle spektralt selektive kollektorfilmer har en absorpsjonskoeffisient på mer enn 0,98 i hovedbåndene i solspekteret (<3 µm), og en termisk strålingskoeffisient på mindre enn 0,05 i 500°C-termisk strålingsbåndet (>3 µm), og er strukturelt og ytelsesstabile ved 500°C i en luftatmosfære.
– Denne artikkelen er publisert avprodusent av vakuumbeleggsutstyrGuangdong Zhenhua teknologi.
Publisert: 05.08.2023