中高温选择性吸收涂层是槽式太阳能热发电技术的核心,要求太阳光谱可见光到近红外范围内具有高的吸,同时在红外波段具有较低的发射率,能有效地将太阳能转化为热能;传统的单一金属陶瓷的高温稳定性制约了该技术在大气下使用的规模化推广,本项目采用高温稳定的铌硅金属间化合物取代传统的Mo、W等单一金属,利用金属间化合物的高温稳定性实现涂层的稳定性,结果表明: 氮掺杂和ITO掺杂能有效构建出不同消光系数和折射率的单层膜,软件模拟和实际制备均得到了高吸收低发射的涂层,最佳性能:吸收率为95.27%,发射率为4.2%;研究了Nb-Si-N和Nb5Si3-ITO薄膜致密性和高温稳定性的关系,得到致密性是高温稳定性的基础,氮掺杂和ITO掺杂均能有效的提高涂层的稳定性。通过研究退火前后Nb5Si3-ITO膜层厚度的变化,得到大气条件下高温稳定性变差是吸收层被氧化造成的; 以Nb5Si3-ITO为基础研究了不锈钢衬底上制备选择性吸收涂层的光学性能和热稳定性,并对膜层进行了优化,降低500℃的发射率。制备在Mo-Ag为红外高反射层上的涂层初始光学性能最优 (α=95.27%,εRT=4.2%),但含银的涂层大气热稳定性较差。Mo为红外高反射层的涂层具有最佳的热稳定性, 500℃/120 h退火后吸收率仅下降0.41%,发射率仅上升0.1%;通过改进膜系结构,500℃发射率由19.4%下降到11.3%;改良涂层依然具有较好的高温稳定性,大气下500℃退火120 h后,光学性能几乎保持不变 (α=93.18%,εRT=8.5%,ε500℃=12.5%)。 2100433B