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本文采用反应磁控溅射制备了具有不同成分和结构设计的TiAlON吸收层薄膜和完整结构的TiAlON太阳能选择性吸收薄膜,并对制备的TiAlON太阳能选择性吸收薄膜进行中高温度下的薄膜抗氧化性实验。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电子探针(EDS)对薄膜的微观组织结构、元素比例、相组成以及晶体生长方式进行了检测分析;使用双电测四探针测试仪对多层膜的方块电阻进行了测试分析,得到薄膜在2.5μm~25μm波长范围内的平均红外发射率;利用紫外-可见-近红外分光光度计测试了薄膜在300nm~2500nm波长范围内薄膜的透过率和反射率,得到薄膜在该波长范围内的吸收率。对利用反应磁控溅射技术制备的TiAlON太阳能选择性吸收薄膜的结构、物相构成、吸收特性和抗氧化性进行分析,期望为后续的TiAlON太阳能选择性吸收薄膜的研究奠定基础。 研究结果表明,采用反应磁控溅射技术可以获得具有不同亚层结构的TiAlON吸收层薄膜。制备的TiAlON薄膜的主要物相为具有在(200)晶面择优生长的(Ti,Al)(O,N),它的结构是以面心立方结构的TiN晶体为母板的。同时制备的TiAlON吸收层薄膜都具备了较好的吸收性能。 具有完整结构的TiAlON太阳能选择性吸收薄膜的主要物相仍为具有在(200)晶面择优生长的(Ti,Al)(O,N)。由于加入了减反射层的结构,薄膜在设定吸收范围内的光吸收率明显优于TiAlON吸收层薄膜;在加入高红外反射层结构后,薄膜的红外发射率与TiAlON吸收层薄膜维持在了同一水平。 TiAlON太阳能选择性吸收薄膜在空气环境450℃保温不同时间退火后,薄膜的设计结构和薄膜的主要物相仍然保持。但具有改进后TiAlON吸收层的薄膜在退火后的太阳能选择性吸收性能优于双TiAlON吸收层的薄膜。 实验结果表明,利用反应磁控溅射制备的TiAlON选择性吸收薄膜常温下具有很好的太阳能选择性吸收性能。经过改进后的TiAlON太阳能选择性吸收薄膜更适用于中高温度下非真空环境下的应用。