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太阳能光伏建筑构件的设计与分析，硕士学位论文，正文共76页，附答辩文稿。
摘要
太阳光谱选择性吸收薄膜是中高温太阳能集热器的核心部件，目前世界许多国家都在积极研究工艺简单、成本低廉、性能优良、稳定的中高温太阳光谱选择性吸收薄膜。本论文根据渐变金属陶瓷型太阳能光谱选择性吸收表面和磁控溅射技术的原理，在国内外研究发展的基础上，针对目前国内平板型太阳能集热器的现状和太阳能热水器建筑一体化的发展趋势，开展了磁控溅射制备太阳光谱选择性吸收薄膜的研究。
本文以直流反应磁控溅射方法作为制备手段，选择Ti 为靶材，以N2、O2 为反应气体，制备折射率渐变的Ti/O/N 多层光谱选择性吸收薄膜，使之具有较好的光谱选择吸收特性和装饰效果，可应用于平板型太阳能集热器的吸热表面，并直接作为光热转换建筑材料。通过对膜层结构、各层膜厚、工作电流、靶基距等工艺条件的调整，成功开发了Ti-TiOx(3)/Cu、Ti-TiNx-TiOx/Cu、Ti-TiNx-TiNxOy(2)/Cu 三种膜系。三种膜系光谱选择吸收特性良好，均具有很高的应用价值。从吸收率、发射率、热稳定性、膜厚、沉积时间、成膜速率、颜色等方面综合比较了三种膜系，发现Ti-TiOx(3)/Cu 膜系性能最优。吸收率α＝88.41%，发射率ε＝0.05，α/ε=17.68，热稳定性良好、膜厚121nm、颜色为蓝紫色。
用俄歇能谱仪对Ti-TiOx(3)/Cu 膜系做了深度成分分析。发现薄膜各层界面清楚、膜和基体结合良好。借助扫描电镜观察了Ti-TiOx(3)/Cu 膜系的表面形貌和横断面。发现薄膜颗粒细小，在铜基板上分布均匀。
本文最后提出了要将这种光谱选择性吸收薄膜推向实用化，在实验室及产业化研究方面需进一步开展的工作。
关键词：选择性吸收薄膜；磁控溅射；吸收率；发射率

目 录
摘 要I
AbstractII
第一章 绪论 1
11 我国能源现状 1
12 太阳能利用 2
13 光谱选择性吸收涂层 3
131 光谱选择性吸收原理 5
132 光谱选择性吸收涂层的基本类型 9
133 干涉型选择性吸收涂层的设计 10
14 溅射成膜技术 15
141 磁控溅射 15
142 反应磁控溅射 16
143 中频溅射 18
15 本课题主要内容及意义 19
151 本课题主要内容 19
152 本课题意义 20
第二章 实验 21
21 实验设备 21
22 实验过程 22
221 基片选择及清洗 22
222 实验步骤 24
223 实验方案 24
23 测试仪器 24
231UV4100 紫外-可见-近红外分光光度计 24
232Model AE 辐射计 25
233n&k Analyzer1200 25
234ALPHA-STEP500 型台阶仪 27
235 俄歇电子能谱（Auger electron spectroscopy） 28
236 扫描电子显微镜（Scanning electronic microscopy） 28
24 本章小结 29
第三章 结果与讨论 30
31TiOx 系薄膜 30
311 不同氧流量对TiOx/Cu 膜系性质的影响 30
312 工艺条件对Ti-TiOx(3)/Cu 膜系性质的影响 32
32Ti-TiNx-TiOx/Cu 系薄膜 39
321N2 流量对膜系光学性质的影响 39
322 各层膜厚对膜系光学性质的影响 41
323 靶基距对膜系光学性质的影响 42
324 工作电流对薄膜光学性质的影响 43
325 各层均匀薄膜对整个膜系光学性质的影响 44
33TiNxOy 系薄膜 46
331O2/N2 流量比对TiNxOy/Cu 膜系沉积速率的影响 46
332 工艺条件对Ti-TiNx-TiNxOy(2)/Cu 膜系性质的影响 47
34 热稳定性实验 54
35 三种膜系性能比较 55
36Ti-TiOx(3)/Cu 膜深度成分分析 55
37Ti-TiOx(3)/Cu 膜形貌观察 57
38 本章小结 57
结 论 58
参考文献 61
攻读学位期间发表论文 65
致 谢 66