[發明專利]太陽能真空管高選擇性吸收涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201010146222.6
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101851070A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 安百軍;安百盈;張振濤;劉建
• 申請（專利權）人: 山東帥克新能源有限公司
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能真空管的制備方法，具體地說是一種用氮化鈦做底金屬層的太陽能真空管選擇性吸收涂層的制備方法。

背景技術

目前，公知的三靶磁控濺射膜系結構是由底金屬銅層、AlN-SS吸收層、AlN減反層組成。底金屬銅層有優良的紅外反射能力，但又不及金、銀，而金銀的高成本又使其使用受到限制。同時AlN較低的濺射速率影響生產效率，所以要進一步提高膜系的性能和生產效率，有必要開發一種性價比更高的膜系材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種用氮化鈦做底金屬層的太陽能真空管選擇性吸收涂層的制備方法。

本發明的目的是按以下方式實現的，采用磁控反應濺射法，濺射氣體為氬氣，反應氣體為高純氮氣和四氟化碳氣體，設備使用一臺三靶磁控濺射鍍膜機，首先在玻璃管內管外壁上磁控反應濺射沉積一層的氮化鈦TiN紅外反射膜，再沉積二層氮化鋁-不銹鋼AlN-SS復合吸收膜，最后沉積一層鋁-碳-氟Al-C-F抗反射復合保護膜，最終形成Glass/TiN/AlN-SS/AL-C-F選擇性吸收涂層；具體步驟如下：

抗紅外反射膜氮化鈦TiN的濺射

工作壓強0.2-0.5Pa，反應氣體氮氣，氮氣量20-200Sccm，濺射厚度0.04-0.3μm；

第一復合吸收膜，氮化鋁-不銹鋼AlN-SS的濺射

工作壓強0.2-0.8Pa，反應氣體氮氣，氮氣量60-150Sccm，鋼靶電流20-40A，濺射厚度0.04-0.1μm

第二復合吸收膜，氮化鋁-不銹鋼AlN-SS的濺射

工作壓強0.2-0.8Pa，反應氣體氮氣，氮氣量60-150Sccm，鋼靶電流8-20A，濺射厚度0.04-0.15μm

抗輻射復合保護膜，鋁-碳-氟Al-C-F的濺射

工作壓強0.2-0.8Pa，反應氣體四氟化碳，四氟化碳氣量30-200Sccm，濺射厚度0.03-0.12μm。

膜層按濺射材料分，膜系結構共分四層濺射形成，每一層濺射膜的厚度是由相同材質的材料至少通過兩次濺射完成。

本發明的有益效果是，由于TiN的紅外反射率和金金屬接近，在16μm處金的紅外反射率97％，TiN的紅外反射率95％，所以該涂層具有更低的低溫發射率，因此該膜系下的全玻璃真空管具有更低的熱損，保溫性能更好，同時AL-C-F高的濺射速率更有利于提高。

附圖說明

附圖1為現有技術的膜系結構示意圖；

附圖標記說明：抗紅外反射膜1、第一復合吸收膜2、第二復合吸收膜3、抗輻射復合保護膜4、真空管玻璃5.

具體實施方式

參照說明書附圖對本發明的方法作以下詳細地說明。

本發明的太陽能真空管高選擇性吸收涂層的制備方法，設備需要一臺三靶磁控濺射鍍膜機，用鈦、不銹鋼和鋁三根磁控濺射圓柱靶，兩臺濺射電源、一套高真空系統和行星轉架系統組成。在膜層制備時工件裝在轉架上，工件公轉的同時自轉，自動程序控制濺射鍍膜工藝運行，工藝運行完后取出工件。

制備工藝如下：

該膜層的制備方法屬于磁控反應濺射法，濺射氣體為氬氣，反應氣體為高純氮氣和四氟化碳氣體，膜層共分四層濺射，其間有若干過渡層。

抗紅外反射膜1，氮化鈦TiN的濺射

工作壓強0.2-0.5Pa，反應氣體氮氣，氮氣量20-200Sccm，濺射厚度0.04-0.3μm；

第一復合吸收膜2，氮化鋁-不銹鋼AlN-SS的濺射

工作壓強0.2-0.8Pa，反應氣體氮氣，氮氣量60-150Sccm，鋼靶電流20-40A，濺射厚度0.04-0.1μm

第二復合吸收膜3，氮化鋁-不銹鋼AlN-SS的濺射

工作壓強0.2-0.8Pa，反應氣體氮氣，氮氣量60-150Sccm，鋼靶電流8-20A，濺射厚度0.04-0.15μm

抗輻射復合保護膜4，鋁-碳-氟Al-C-F的濺射

工作壓強0.2-0.8Pa，反應氣體四氟化碳，四氟化碳氣量30-200Sccm，濺射厚度0.03-0.12μm。