太陽能吸收涂料的機(jī)理
在平板式或聚焦式太陽能熱利用系統(tǒng)中，吸收面的涂層是關(guān)鍵。采用選擇性吸收表面涂層可最大限度地吸收太陽能輻射能，從而使集熱器獲得最大集熱效率。選擇性吸收表面涂層的制備方法很多，其中涂料型采光涂層工藝最為簡單。
吸收太陽能涂料型采光涂層是一種散射式光學(xué)表面，是由色素和粘結(jié)劑兩部分組成。色素均勻分散于涂層中，在可見光波段它必須是黑色，在紅外波段有良好的透明度，一般色素采用黑色半導(dǎo)體物質(zhì)。
用于選擇吸收涂層的粘結(jié)劑，一般要求在紅外波段是透明或全反射的，且具有優(yōu)良的抗老化、耐熱等性能，有機(jī)硅酸鹽是性能較為全面的粘結(jié)劑。衡量涂層光學(xué)性能的好壞有兩個(gè)重要參數(shù)：吸收率σ和輻射率ε。一般而言，σ越大，ε越低 ，選擇吸收越好。
從涂料的各種組成成分的作用來看，不同的粘結(jié)劑有著不同的紅外透過性能，帶烯烴的粘結(jié)劑紅外性能較好；顏料不同，其選擇吸收效果亦不同。禁帶寬度介于0.5-1.24 eV之間的黑色半導(dǎo)體物質(zhì)為理想顏料；粘結(jié)劑與顏料的配比有一個(gè)適宜的配料比例范圍，粘結(jié)劑用量過多，涂膜增厚，輻射率會(huì)增大；顏料用量過多，則涂膜的附著性能不佳。
另外，涂層的厚度對輻射率的影響非常明顯。單位面積上的輻射源粒子隨著厚度的增大而增多。在涂層厚度逐漸增減增大的過程中，涂層吸收率慢慢增大，使得涂層吸收發(fā)射比有一最大值，該值對應(yīng)于一最佳涂層厚度。
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