太陽(yáng)光高吸收黑色玻璃的制備與光譜特性研究.pdf

1、近年來(lái)太陽(yáng)能利用新技術(shù)、新材料是目前國(guó)內(nèi)外研發(fā)的熱點(diǎn)。黑色玻璃材料制作成本低，它的太陽(yáng)光吸收率高，而且易于與現(xiàn)有的太陽(yáng)能利用技術(shù)中使用的玻璃板、玻璃管相融合，因此它在太陽(yáng)能利用方面極具潛力。
　　 本文首先簡(jiǎn)單介紹了黑色玻璃的應(yīng)用前景，接著介紹并比較了目前的玻璃著色方法，確定了使用離子著色法、采用硼硅玻璃體系來(lái)制作黑色玻璃。接下來(lái)介紹了實(shí)驗(yàn)制作玻璃的工藝流程、工藝參數(shù)，介紹了實(shí)驗(yàn)制作的單離子著色玻璃以及離子復(fù)合著色黑色玻璃及其光

2、譜透射曲線結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立了黑色玻璃的光吸收-反射-透射模型。通過(guò)著色離子的3d軌道電子光譜項(xiàng)的不同對(duì)離子著色玻璃的進(jìn)行了歸類總結(jié)。利用配位場(chǎng)理論解釋了黑色玻璃的呈色基理并對(duì)影響玻璃著色的因素進(jìn)行了分析。
　　 本文對(duì)實(shí)驗(yàn)制作的單離子著色玻璃的光譜透射曲線進(jìn)行了分析，確定了使用Co、Cr、Cu離子對(duì)玻璃進(jìn)行復(fù)合著色可以制作出地表太陽(yáng)光波段高吸收黑色玻璃。實(shí)驗(yàn)制作了不同摻雜濃度的Co、Cr、Cu離子復(fù)合著色黑色玻璃，其中

3、Co、Cr、Cu分別摻雜百分摩爾比為1%、1%、2%的離子復(fù)合著色黑色玻璃，對(duì)大氣質(zhì)量為1.5的太陽(yáng)光透過(guò)能量可達(dá)到0.3%以下。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定在Co、Cr、Cu著色劑的基礎(chǔ)上可再添加Fe、Ni離子分別用來(lái)調(diào)節(jié)Cu、Co離子用量。確定了使用的著色劑理想的摩爾百分?jǐn)?shù)為Co：0.1%～3%，Cr：0.1%～0.3%，Cu：0.5%～4%，F(xiàn)e：0%～2%，Ni：0%～2%，增加（減少）所用各離子著色劑用量可相應(yīng)地減少（增加）透過(guò)的太陽(yáng)