太陽光高吸收黑色玻璃的制備與光譜特性研究.pdf

1、近年來太陽能利用新技術(shù)、新材料是目前國內(nèi)外研發(fā)的熱點。黑色玻璃材料制作成本低，它的太陽光吸收率高，而且易于與現(xiàn)有的太陽能利用技術(shù)中使用的玻璃板、玻璃管相融合，因此它在太陽能利用方面極具潛力。
　　 本文首先簡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制作黑色玻璃。接下來介紹了實驗制作玻璃的工藝流程、工藝參數(shù)，介紹了實驗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。在實驗的基礎(chǔ)上，建立了黑色玻璃的光吸收-反射-透射模型。通過著色離子的3d軌道電子光譜項的不同對離子著色玻璃的進行了歸類總結(jié)。利用配位場理論解釋了黑色玻璃的呈色基理并對影響玻璃著色的因素進行了分析。
　　 本文對實驗制作的單離子著色玻璃的光譜透射曲線進行了分析，確定了使用Co、Cr、Cu離子對玻璃進行復(fù)合著色可以制作出地表太陽光波段高吸收黑色玻璃。實驗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，對大氣質(zhì)量為1.5的太陽光透過能量可達(dá)到0.3%以下。在實驗的基礎(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）透過的太陽