铈掺杂CoCuMnOx太阳能选择性吸收涂层的制备及性能

王宇通，陈欢，姚伯龙，王海潮，倪亚洲，张晋瑞，程广鸿

（江南大学化学与材料工程学院，江苏 无锡 214122）

随着能源危机和环境问题日益突出，开发和利用高效、环保的可再生清洁能源成为当今各国的关注焦点。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。选择性吸收涂层[1-2]在太阳光谱范围(0.3 ~ 2.0 μm)内的吸收比(αs)高，在远红外辐射区(8.0 ~ 25.0 μm)的热发射率(εT)低。目前其主要的制备方法有电镀法、阳极氧化法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、涂料法[3]、水溶液化学法[4]、溶胶−凝胶法[5-7]等，然而这些制备方法均存在一些问题[8]，例如操作工艺复杂、效率低下、成本高、制备过程对环境不友好等。

涂料具有制备工艺简单、操作方便、可以大面积制备等优点，适合大规模工业化生产。含Cr类涂层具有良好的选择吸收性能，然而近年来各国对环保要求逐渐提高，无Cr环保型吸收涂层已成为研究热点。Peng等[9]采用溶胶−凝胶自燃法制备了以CoCuMnOx为吸光颜料的太阳光谱选择性光热转换涂层，在优化涂层厚度后获得了吸收比0.928、发射率0.198的光吸收涂层，说明Co元素具有与Cr元素相似的选择吸收性能，可用于制备太阳能吸收涂层。Yuan等[10]合成了Ce掺杂Cu2O晶体，发现其在0.2 ~ 2.0 μm波段的吸光度明显高于未掺杂的Cu2O粉体。由此可以推测Ce元素对促进太阳能吸收具有一定的作用，但是目前关于Ce元素改性太阳能吸收涂层的研究较少。

本文合成了一种Ce元素改性太阳能吸收涂层，探究了不同Ce元素含量的CoCuMnOx粉体在不同工艺条件下所制涂层的性能，旨在开发出绿色环保的高效选择性吸收涂层。……