Lịch sử ứng dụng nhiệt mặt trời lâu đời hơn so với ứng dụng quang điện, máy nước nóng năng lượng mặt trời thương mại xuất hiện từ năm 1891. Ứng dụng nhiệt mặt trời hoạt động bằng cách hấp thụ ánh sáng mặt trời, chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng nhiệt, sau đó sử dụng trực tiếp hoặc lưu trữ, hoặc cũng có thể chuyển đổi thành điện năng bằng cách làm nóng máy phát điện chạy bằng hơi nước. Ứng dụng nhiệt mặt trời có thể được chia thành ba loại theo phạm vi nhiệt độ: ứng dụng nhiệt độ thấp (<100°C), chủ yếu được sử dụng để làm nóng bể bơi, làm nóng sơ bộ không khí thông gió, v.v., ứng dụng nhiệt độ trung bình (100 ~ 400°C), chủ yếu được sử dụng cho nước nóng sinh hoạt và sưởi ấm phòng, gia nhiệt trong công nghiệp, v.v.; ứng dụng nhiệt độ cao (>400°C), chủ yếu được sử dụng để sưởi ấm công nghiệp, phát điện nhiệt, v.v. Với sự phát triển của hệ thống phát điện bằng bộ thu nhiệt, nghiên cứu về vật liệu quang nhiệt chịu được nhiệt độ trung bình và cao cũng như thân thiện với môi trường đã trở thành ưu tiên hàng đầu.
Công nghệ màng mỏng cũng đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng nhiệt mặt trời. Do mật độ năng lượng mặt trời thấp trên bề mặt (khoảng 1kW/m² vào giữa trưa), các bộ thu cần diện tích lớn để thu năng lượng mặt trời. Tỷ lệ diện tích/độ dày lớn của màng quang nhiệt mặt trời dẫn đến màng dễ bị lão hóa, ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị quang nhiệt mặt trời. Các yêu cầu chính đối với màng nhiệt mặt trời gồm ba yếu tố: hiệu suất năng lượng cao, tuổi thọ dài và tiết kiệm. Tính chọn lọc quang phổ được sử dụng để đánh giá hiệu suất năng lượng của màng nhiệt mặt trời. Một màng nhiệt mặt trời tốt cần có khả năng hấp thụ tuyệt vời trên một dải rộng các dải bức xạ mặt trời và độ phát xạ nhiệt thấp. Hệ số a/e được sử dụng để đánh giá tính chọn lọc quang phổ của màng, trong đó a là độ hấp thụ mặt trời và e là độ phát xạ nhiệt. Hiệu suất nhiệt của các loại màng khác nhau rất khác nhau. Các màng hấp thụ nhiệt ban đầu bao gồm một lớp phủ màu đen trên lá kim loại, làm mất tới 45% bức xạ bước sóng dài phát ra khi hấp thụ nhiệt và nóng lên, dẫn đến chỉ thu được 50% năng lượng mặt trời. Hiệu suất của màng quang nhiệt có thể được cải thiện đáng kể bằng cách sử dụng các vật liệu màng mỏng có tính chọn lọc quang phổ như... Các vật liệu này có thể là kim loại bạch kim, crom, hoặc cacbua và nitrua của một số kim loại chuyển tiếp. Màng quang nhiệt thường được chế tạo bằng phương pháp CVD hoặc phún xạ magnetron, và độ phát xạ nhiệt có thể giảm xuống chỉ còn 15% đối với các màng có hiệu suất thu lên đến 80%. Màng thu chọn lọc quang phổ lý tưởng có hệ số hấp thụ lớn hơn 0,98 trong các dải chính của quang phổ mặt trời (<3µm), và hệ số bức xạ nhiệt nhỏ hơn 0,05 trong dải bức xạ nhiệt 500°C (>3µm), đồng thời ổn định về cấu trúc và hiệu suất ở 500°C trong môi trường không khí.
–Bài viết này được xuất bản bởinhà sản xuất thiết bị phủ chân khôngCông nghệ Zhenhua Quảng Đông.
Thời gian đăng bài: 05/08/2023