太阳能聚焦热发电集热器用太阳光谱选择性吸收涂层我要咨询 收藏本项目
推荐机构: 项目阶段: 所属领域:新型材料,新能源及新能源汽车,节能环保
知识产权情况:独占 技术交易方式:技术许可,技术转让 意向交易额:面议
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委托机构 技术经理人
项目名称 太阳能聚焦热发电集热器用太阳光谱选择性吸收涂层 项目持有人 北京航天航空大学
知识产权情况 独占
项目所属领域 新型材料,新能源及新能源汽车,节能环保
项目创新点 集热器的关键技术包括:①光热转化效率(用光谱选择性吸收涂层的 吸收率/发射率之比,集热器热损等参数衡量);②耐温性能;③服役寿命;④耐候性 等。目前集热器的耐温性、寿命、耐候性问题均不过关,成为该工程技术领域的突出 难题。这几个问题不能解决,就谈不上太阳能热利用及热发电工程的产业化发展
原理路线    集热器是太阳能热利用和热发电系统的关键部件,是太阳能利用中的关键技术之 一,直接关系到太阳辐射能转化为热能的效率。太阳光谱选择性吸收涂层是目前太阳 能聚焦热发电技术中的关键材料技术,用于其关键部件-集热管/吸热器里,起光能-热 能的转换作用。但至今仍有许多技术与工程问题没有解决,成为制约太阳能热利用的 瓶颈技术问题。集热器的关键技术包括:①光热转化效率(用光谱选择性吸收涂层的 吸收率/发射率之比,集热器热损等参数衡量);②耐温性能;③服役寿命;④耐候性 等。目前集热器的耐温性、寿命、耐候性问题均不过关,成为该工程技术领域的突出 难题。这几个问题不能解决,就谈不上太阳能热利用及热发电工程的产业化发展。槽 式聚焦集热管需要在真空环境耐 600℃的涂层,塔式聚焦吸热器需要在大气下耐 1000℃ 的涂层材料或块体材料,菲涅尔式聚焦集热管需要大气环境下具有高的耐候性和耐 400℃ 高温的涂层。该涂层是一种多成分的多层膜,一般应用物理气相溅射沉积的方法制备, 主要应用磁控溅射技术,在长 4 米的集热管或塔式柱状吸热器上制备厚度均匀,表面无缺陷,结合力良好的多层膜。涂层性能要求耐高温、耐氧化、耐腐蚀、长寿命、高 的光热转换效率、低成本等。关于高的光热转换效率则要求高的太阳能吸收率,低的 红外发射率。该涂层目前最大的挑战是耐高温、耐候性能。具体要求指标如下:
  光学性能:吸收率α ≥95%(λ:300-2500 nm),发射率ε≤8%(λ:2.5-50 μ m), 在 400℃以上高温环境下工作寿命期望达到 25 年以上,槽式集热管涂层在真空环境耐高温 400-600℃,塔式吸热器光热转换材料在大气环境下耐高温 1000℃。
  该多层膜光学涂层体系用于太阳能光热转换系统的关键部件:集热管/吸热器上, 将太阳辐射能高效转化为热能,是太阳能光热应用领域的关键材料技术。关键技术:
  ①长寿命及寿命评估;②耐高温性能及耐温性能评价标准;③耐候性(耐盐雾、耐风沙、耐冷热交变、耐严寒);④高可靠性及低维修率评估方法;⑤玻璃-金属真空封接匹配技术;⑥光热转换效率。
  北航在国内较早(自 2005 年)开展了关于“中高温太阳光谱选择性吸收涂层的热稳定性及其机理研究”和“中高温太阳能真空集热管的研制”的工作,在太阳能光热转换涂层材料(金属-陶瓷多层膜)的膜系设计、制备工艺、结构分析、光学性能与热稳定性、以及集热管组装等方面做了大量研究工作,承担国家级科研项目多项,发表学术文章 50 余篇,已设计开发出 M(合金)-Al2O3 以及 MNO 等 5 个系列的耐高温光谱选择性吸收薄膜新体系,其吸收率α≥95%(0.35μm <λ<2.5μm),发射率ε≤7%(2.5μm <λ< 30μm),耐高温 600℃以上,达到了实际应用的要求,目前居国内领先水平。 为太阳能热发电产业解决关键技术问题、打破国际垄断、提供具有自主知识产权的关键产品奠定了坚实基础。
  集热器是太阳能热利用和热发电系统的关键部件,是太阳能利用中的关键技术之一,直接关系到太阳能热利用与热发电工程能否顺利实现产业化。需要大型磁控溅射镀膜设备制备其光谱选择性吸收涂层、或需金属冶炼设备制备塔式聚焦热发电工程所需的大型块状吸热器。其产品可提供大型太阳能热发电工程使用。
  生产投资成本 1000 万以上,效益根据产业规模与市场而定。
项目阶段
市场应用与前景  集热器是太阳能热利用和热发电系统的关键部件,是太阳能利用中的关键技术之一,直接关系到太阳能热利用与热发电工程能否顺利实现产业化。需要大型磁控溅射镀膜设备制备其光谱选择性吸收涂层、或需金属冶炼设备制备塔式聚焦热发电工程所需的大型块状吸热器。其产品可提供大型太阳能热发电工程使用。生产投资成本 1000 万以上,效益根据产业规模与市场而定。
技术交易方式 技术许可,技术转让
意向交易额 面议
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