太陽能選擇性吸收薄膜的國內外發展現狀
約一個世紀以前，人類最早利用太陽能是用一個底部涂黑扁平的開口水箱加熱水。然而黑色薄膜并非是吸收太陽能的理想薄膜，肉眼能感覺到的薄膜黑的程度并不能說明吸熱性能的優劣，吸收太陽光能使表面溫度升高，導致在吸收太陽能的同時也不斷地外散射紅外光能，造成光熱轉換效率極低，僅適用于強光、低溫狀態下使用。上世紀50 年代，以色列物理學家Harry Z. Tabor 提出了太陽能選擇性吸收膜層的概念后，采用光譜選擇性吸收膜成為提高太陽能熱利用的重要措施。此后，選擇性吸收薄膜研究才開始在世界各國發展起來。
下面簡要的列舉幾種比較有代表性的太陽能選擇性吸收薄膜。
美國國家可再生能源實驗室(NREL)將合適的金屬和介質(如：W、Au、Pd、Pt、MnO、Ti02 等)混合，制備出性能優良的多重抗反射金屬陶瓷薄膜，并采用理論模擬的方法研制出太陽能選擇性吸收薄膜，在400℃時，其吸收率α 達到0.959，發射率ε 為0.061，該種薄膜可以滿足高溫蒸汽下穩定工作的要求。
以色列太陽能公司Solel 研制了以Al2O3 為基底、結合減反膜、抗發射薄膜的新型全真空集熱管，其薄膜在400℃時，吸收率α 達到0.96，發射率ε 為0.1，且在高溫的熱濕空氣下性能穩定，為槽式線聚焦太陽能熱發電系統提高其高溫吸收薄膜的性能、系統集熱效率和降低發電成本提供了新途徑。
澳大利亞悉尼大學Zhang Q C 和Mi11s D R 等人研制了以AlN 為陶瓷基底的金屬陶瓷薄膜。AlN 原子間以共價鍵結合，具有高的熔點，良好的化學穩定性和高的導熱率，同時其熱膨脹系數與硅相近，又具有低介電常數與介電損耗等性能。因此該薄膜具有良好的熱穩定性， 其中W- AlN 金屬陶瓷薄膜工作溫度可達500℃，可滿足中高溫光熱發電需求。
LUZ 公司研究了一種以Mo 和Al2O3 為材料的新型太陽能選擇性吸收薄膜。整個工藝采用7 靶共濺射(3 個Mo 靶和4 個Al2O3 靶)，膜沉積在4 m 長的不銹鋼管上，鋼管位于真空室中央。該膜層在350℃時，吸收率α 為0.96，發射率ε為0.16。以該膜制成的集熱管已用于太陽能發電系統(SEGS) 中高倍聚焦的真空集熱器中。1984- 1991 年，該公司已在美國南加利福尼亞建立了9 座這種類型的太陽能熱發電站，總發電容量為354 MW。
慕尼黑大學Scholkopt 采用電子束蒸發方法在金屬條帶上連續沉積TiNx，吸收率α 為0.95，發射率ε 為0.05 (100℃)。其可在375℃時穩定工作，250℃下的光熱轉換效率達到50%。由于其鍍膜工藝具有連續化、低成本的特點，可組建薄膜生產線進行大規模生產，實現了薄膜鍍制技術質的飛躍。
改革開放以來，新型薄膜技術從國外開始流入我國，我國的薄膜技術在過去的30 年中取得了巨大的發展。
北京市太陽能研究所采用磁控濺射方法制備了AlNxOy 太陽能選擇性吸收涂層。該涂層應用于真空環境，80℃下，發射率ε 為0.09，320℃環境下，發射率ε 為0.136。同年還制備了氮化鈦太陽能選擇性吸收薄膜，該薄膜采用真空磁控濺射離子束鍍膜，在氬氣和氮氣的混合氣體中把金屬鈦濺射沉積到經光亮處理的襯底上制成。1992 年，郭信章等人將AlNxOy 進一步改進，以純鋁為靶材，制備AlNxOy 薄膜后，再沉積薄層氧化鋁作為減反射層。用該工藝制備的吸收膜，太陽能吸收率α 為0.95，發射率ε 為0.09，并且具有良好的耐磨、耐腐蝕、耐高溫性能。陳步亮等人采用磁控濺射技術制備了Al/Al-N金屬陶瓷膜，吸收率0.89，100℃下發射率0.045。潘永強采用直流磁控濺射技術制備了Cr/Cr2ZnO3金屬陶瓷膜，并研究了不同工藝對涂層太陽能選擇性吸收性能的影響，性能最好的涂層α 大于0.95，ε 小于0.05，選擇性吸收性能優異。趙玉文等人分別用氟樹脂和乙丙橡膠、有機硅為粘接劑，以PbS為顏料， 制備了2 種涂料， 吸收率0.85~0.91，發射率0.23~0.5，均達到了較高的吸收率和較低的發射率。
天津大學黃群武等人，采用化學氧化法，以NaClO 為氧化劑，在黃銅表面制備出CuO 涂層，吸收率α 約0.95，發射率ε 約0.5。在CuO 表面再鍍上TiO2 后，復合涂層的吸收率略有下降，但是其耐熱、耐蝕、耐磨性能得到較大提升。
江蘇大學范真、楊娟等人采用雙層AlN 作為減反射層，單層Si 作為膜系的吸收層，鋁板作為膜系的基體，其中基體用MEMS 方法處理成具有表面微坑結構形狀;該膜系從頂層至底層依次為：雙層AlN 膜減反層、單層Si 吸收層、單層鋁膜紅外反射層。基體表面的微坑結構可實現對太陽光的多次反射以增加吸收;雙層AlN 膜可有效地減少膜表面對可見光的反射。制備工藝簡單，制出的膜吸收率高，發射率低。
清華大學自主研制了多種選擇性吸收薄膜，其中濺射鋁- 氮- 氧薄膜，太陽能吸收率α達到0.93，發射率ε 約為0.04 (室溫);多層不銹鋼薄膜，太陽能吸收率α 為0.96，發射率ε 為0.06(80℃);鋁- 氧- 氟或鋁- 氮- 鋁為減反射層的Al- N- F 多層Al- N- Al 薄膜，太陽能吸收率α 為0.95，發射率ε 為0.06 (100℃);Mo- N- O 選擇性吸收表面，剛沉積的表面太陽能吸收率α為0.94，發射率ε 為0.19，經過600℃、90min 熱處理后，太陽能吸收率α 為0.92，發射率ε 為0.21(80℃)。
由于在國內外太陽能選擇性吸收薄膜的材料種類眾多，且結構各異，制備方法也不盡相同，所以在這就不一一贅述了。
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