История солнечных тепловых приложений длиннее, чем у фотоэлектрических приложений, коммерческие солнечные водонагреватели появились в 1891 году, солнечные тепловые приложения через поглощение солнечного света, световая энергия в тепловую энергию после прямого использования или хранения также может быть преобразована в электричество путем нагрева паровых генераторов. Солнечные тепловые приложения можно разделить на три категории в зависимости от диапазона температур: низкотемпературные приложения (<100C), в основном используются для подогрева бассейнов, предварительного подогрева воздуха вентиляции и т. д., среднетемпературные приложения (100 ~ 400C), в основном используются для бытового горячего водоснабжения и отопления помещений, технологического нагрева в промышленности и т. д.; высокотемпературные приложения (>400C), в основном используются для промышленного отопления, выработки тепловой энергии и т. д. С продвижением коллекторной системы выработки электроэнергии приоритетными стали исследования устойчивости к средним и высоким температурам и устойчивых к окружающей среде фототермических материалов.
Тонкопленочная технология также играет важную роль в солнечных тепловых применениях. Из-за низкой плотности солнечной энергии на поверхности (около 1 кВт/м² в полдень) коллекторам требуется большая площадь для сбора солнечной энергии. Большое отношение площади к толщине солнечных фототермических пленок приводит к тому, что пленки подвержены старению, что влияет на срок службы солнечного фототермического оборудования. Основные требования к солнечным тепловым пленкам три: высокая энергоэффективность, длительный срок службы и экономичность. Спектральная селективность используется для оценки энергоэффективности солнечных тепловых пленок. Хорошая солнечная тепловая пленка должна иметь отличное поглощение в широком диапазоне полос солнечного излучения и низкую теплоизлучательную способность. Коэффициент a/e используется для оценки спектральной селективности пленки, где a обозначает солнечное поглощение, а e обозначает теплоизлучательную способность. Тепловые характеристики различных пленок значительно различаются. Ранние теплопоглощающие пленки состояли из черного покрытия на металлической фольге, которая теряла до 45 процентов длинноволнового излучения, испускаемого при поглощении тепла и нагревании, в результате чего собиралось всего 50 процентов солнечной энергии. Эффективность фототермических Пленки могут быть значительно улучшены за счет использования спектрально селективных тонкопленочных материалов, таких как металлическая платина, хром или карбиды и нитриды некоторых переходных металлов. Фототермические пленки обычно готовятся методом химического осаждения из газовой фазы или магнетронного распыления, а тепловая излучательная способность может быть снижена до всего лишь 15 процентов для пленок с эффективностью коллектора до 80 процентов. Идеальные спектрально селективные пленки коллектора имеют коэффициент поглощения более 0,98 в основных полосах солнечного спектра (<3 мкм) и коэффициент теплового излучения менее 0,05 в полосе теплового излучения 500 °C (>3 мкм), и являются структурно и эксплуатационно стабильными при 500 °C в воздушной атмосфере.
–Эта статья опубликованапроизводитель оборудования для вакуумного покрытияТехнология Гуандун Чжэньхуа.
Время публикации: 05-08-2023