TiNx太陽光譜選擇性吸收薄膜的研究.pdf

1、太陽光譜選擇性吸收薄膜是太陽能光熱轉(zhuǎn)換應(yīng)用中極為重要的關(guān)鍵材料，具有環(huán)保、光熱轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且可與建筑一體化結(jié)合，有市場(chǎng)前景。當(dāng)今，世界上許多國家都在積極研究它的制備工藝，以期獲得具有簡(jiǎn)單的工藝、低廉的成本、優(yōu)良穩(wěn)定的性能的太陽光譜選擇性吸收薄膜。本論文在調(diào)研國內(nèi)外研究發(fā)展的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前國內(nèi)太陽能集熱器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，開展了磁控濺射制備太陽光譜選擇性吸收薄膜的研究。
　　 本論文采用直流反應(yīng)磁控濺射方法，以Ti為靶材

2、，Ar氣為工作氣體，O2氣和N2氣為反應(yīng)氣體，在Si基底上制備了單層TiNx薄膜，分別在Cu基底和載波片上制備了單層TiO2-x薄膜以及Ti-TiNx-TiO2-x多層薄膜，并對(duì)這些薄膜結(jié)晶結(jié)構(gòu)、表面形貌和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析。
　　 1.在各種工藝參數(shù)下制備的TiNx薄膜，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氬氣流量為30sccm，氮?dú)饬髁繛?.Osccm，基底溫度為300℃，濺射電流為0.35A時(shí)，用反應(yīng)磁控濺射法在Si基底上制備的TiNx薄膜為多晶結(jié)構(gòu)的立

3、方相，并呈現(xiàn)為(200)擇優(yōu)取向，顆粒致密，膜表面均勻，結(jié)晶度最好；在測(cè)試波長(350-1000nm)范圍內(nèi)，所有樣品的反射光譜都在455nm附近存在一個(gè)反射極小值，而在近紅外波段都表現(xiàn)了高反射。
　　 2.氧氣流量對(duì)反應(yīng)濺射沉積單層TiO2-x膜的透過率、折射率和消光系數(shù)影響顯著。隨O2氣流量增大，薄膜透過率逐漸增大，當(dāng)O2氣流量為16sccm時(shí)，薄膜在500nm波長處的透過率達(dá)到了85％。在可見-近紅外波段內(nèi)(400-100