História solárnych termálnych aplikácií je dlhšia ako história fotovoltaických aplikácií. Komerčné solárne ohrievače vody sa objavili v roku 1891. Solárne termálne aplikácie sa realizujú absorpciou slnečného žiarenia. Svetelná energia sa po priamom použití alebo skladovaní premieňa na tepelnú energiu, ktorú možno premeniť aj na elektrinu pomocou parných generátorov. Solárne termálne aplikácie možno rozdeliť do troch kategórií podľa teplotného rozsahu: nízkoteplotné aplikácie (<100 °C), ktoré sa používajú hlavne na ohrev bazénov, predhrievanie vetracieho vzduchu atď., strednoteplotné aplikácie (100 ~ 400 °C), ktoré sa používajú hlavne na ohrev teplej úžitkovej vody a vykurovanie miestností, procesné vykurovanie v priemysle atď.; vysokoteplotné aplikácie (>400 °C), ktoré sa používajú hlavne na priemyselné vykurovanie, výrobu tepelnej energie atď. S propagáciou kolektorových systémov na výrobu energie sa výskum fototermických materiálov stal prioritou.
Technológia tenkých vrstiev zohráva dôležitú úlohu aj v solárnych termálnych aplikáciách. Vzhľadom na nízku hustotu slnečnej energie na povrchu (približne 1 kW/m² na poludnie) potrebujú kolektory veľkú plochu na zachytávanie slnečnej energie. Veľký pomer plochy a hrúbky solárnych fototermických fólií vedie k fóliám, ktoré sú náchylné na starnutie, čo ovplyvňuje životnosť solárnych fototermických zariadení. Kľúčové požiadavky na solárne termálne fólie sú trojaké: vysoká energetická účinnosť, dlhá životnosť a hospodárnosť. Na hodnotenie energetickej účinnosti solárnych termálnych fólií sa používa spektrálna selektivita. Dobrá solárna termálna fólia musí mať vynikajúcu absorpciu v širokom rozsahu pásiem slnečného žiarenia a nízku tepelnú emisivitu. Na hodnotenie spektrálnej selektivity fólie sa používa koeficient a/e, kde a znamená slnečnú absorpciu a e tepelnú emisivitu. Tepelný výkon rôznych fólií sa značne líši. Prvé tepelne absorbujúce fólie pozostávali z čierneho povlaku na kovovej fólii, ktorá pri absorbovaní tepla a zahrievaní strácala až 45 percent vyžarovaného žiarenia s dlhými vlnovými dĺžkami, čo viedlo k získavaniu slnečnej energie iba o 50 percent. Účinnosť fototermických fólií sa dá výrazne zlepšiť použitím spektrálne selektívnych tenkovrstvových materiálov, ako je platina. kov, chróm alebo karbidy a nitridy niektorých prechodných kovov. Fototermálne filmy sa zvyčajne pripravujú CVD alebo magnetrónovým naprašovaním a tepelná emisivita sa môže znížiť až na 15 percent pre filmy s účinnosťou kolektora až 80 percent. Ideálne spektrálne selektívne kolektorové filmy majú absorpčný koeficient viac ako 0,98 v hlavných pásmach slnečného spektra (<3 μm) a koeficient tepelného žiarenia menší ako 0,05 v pásme tepelného žiarenia 500 °C (> 3 μm) a sú štrukturálne a výkonnostne stabilné pri 500 °C vo vzdušnej atmosfére.
–Tento článok publikovalvýrobca zariadení na vákuové nanášanieTechnológia Guangdong Zhenhua.
Čas uverejnenia: 5. augusta 2023