[發明專利]一種超薄太陽光加熱器及制備方法

有效

• 申請號: 201611196019.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106653914B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 楊柳;遲克群;何賽靈
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種超薄太陽光加熱器，其特征在于，包括金屬基底（1）、金屬碗狀納米結構（2）、損耗介質薄膜（3）、無損耗介質薄膜（4）；金屬基底（1）表面制備金屬碗狀納米結構（2），其上均勻覆蓋一層損耗介質薄膜（3），無損耗介質薄膜（4）均勻覆蓋在超薄損耗介質薄膜（3）上；

所述的金屬基底（1），厚度大于入射光在其中的衰減長度，阻止入射光透過；

所述的損耗介質薄膜（3），厚度小于干涉光在該介質中傳播波長的1/4；

所述的無損耗介質薄膜（4），厚度為干涉光在該介質中傳播波長的1/4；

所述的金屬碗狀納米結構（2）制備方法包括如下步驟：

（1）在金屬基底上自組裝生成單層密集排布的納米小球陣列；

（2）沉積金屬薄膜于納米小球陣列上及納米小球之間的縫隙中；

（3）去除納米小球及覆蓋其上的金屬薄膜，在金屬基底表面形成金屬碗狀納米結構。

2.根據權利要求1所述的超薄太陽光加熱器，其特征在于，所述的金屬基底（1）與金屬碗狀納米結構（2）為不同金屬材料或同種金屬材料。

3.一種根據權利要求1所述的超薄太陽光加熱器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）在金屬基底上自組裝生成單層密集排布的納米小球陣列；

（2）沉積金屬薄膜于納米小球陣列上及納米小球之間的縫隙中；

（3）去除納米小球及覆蓋其上的金屬薄膜，在金屬基底表面形成金屬碗狀納米結構；

（4）沉積損耗介質薄膜于金屬基底表面的金屬碗狀納米結構之上；

（5）沉積無損耗介質薄膜于損耗介質薄膜之上，形成太陽光加熱器。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述的納米小球為聚苯乙烯納米小球或二氧化硅納米小球，小球直徑為300-1000 nm。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述的金屬薄膜沉積方法，為濺射沉積或蒸發沉積；金屬薄膜厚度須保證沉積在納米小球之間縫隙中的金屬薄膜與金屬基底接觸，同時沉積在納米小球上的金屬薄膜與沉積在納米小球之間縫隙中的金屬薄膜不能完全包裹納米小球。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述的去除納米小球的方法，根據步驟（1）所述的納米小球的不同，選四氫呋喃超聲去除聚苯乙烯小球，或者氫氟酸浸泡去除二氧化硅小球，且所選用的溶液不與金屬基底和金屬薄膜發生化學反應。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述的損耗介質薄膜沉積方法，為濺射沉積、蒸發沉積、原子層沉積。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（5）所述的無損耗介質薄膜沉積方法，為濺射沉積、蒸發沉積、原子層沉積。