光学薄膜前沿的太阳能集热管等异状AR膜方法

　　光热电站为了实现平价上网的目标，必须不断提升效率、降低成本，提升自身竞争力，作为其核心部件的集热管，也必然如此性，也需要不断提升性能、降低自己的成本。

　　下文介绍光学薄膜前沿研发一种“简单”“经济”“实惠”的化学溶胶凝胶法提拉工艺。

　　采用SoL-gel法制备太阳能集热管AR膜将是近几年太阳能集热管涂层技术主要研究和发展方向。

　　在太阳能集热管罩玻璃管内表面制备AR涂层可以有效提高太阳能集热管的技术和性能指标，具有明显的外观特征和高透射性能，不影响太阳能集热管的热损和真空品质。生产设备简单，成本低廉，便于产业化生产。

　　光学薄膜前沿研发的光热集热管镀膜涂层已经在多家集热管公司试用，反馈均很好。不仅具有增透减反效果，还能结合光催化进行易洁自洁效果处理，在以后维护中大大减少困难。

　　目前，光学薄膜前沿推向市场的增透涂层有，水性体系和溶剂醇体系两种。主要成分sio2和tio2结构。特点是：廉价，工艺简单，效率集中化。

　　 “利用溶剂挥发速度和胶体流动速度的匹配，在基片上沉着一层物质，这种物质用来实现某种特定功能，往往是光学的、光电的、磁性的、介电的性质”。

　　举个例子，MgF2/SiO2体系三层三波长减反膜，采用梯度折射率结构，实现1053nm、527nm和351nm三个激光波长透射率同时高于99.5%，这个结果是目前世界上化学法镀膜最好的。

　　溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物做前驱体在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解，缩合化学反应；在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶；经过干燥、烧结固化，制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

　　水解反应：M(OR)n + H2O → M (OH) x (OR) n－x + xROH 

　　　　　　　－M－OR + HO－M－→ －M－O－M－+ROH 

　　在集热管行业采取的提拉工艺可以快速的实现集热管的高效镀膜。

　　在平板的光伏玻璃行业，则采取的是棍涂的工艺，使得加权透射比提高3%左右。

　　采用化学溶胶凝胶法提拉工艺可以简单、方便、快捷地在罩玻璃内表面制备AR膜，工艺简单，生产方便，成本低廉，能够满足大规模生产需要。

该工序可以在太阳能集热管装配前实施，完全可以融合到现有的太阳能集热管生产线中，而不需要做过多改进。但要求罩玻璃管内表面比较洁净，生产环境比较洁净，才能保证良好的镀膜质量。

　　集热管是在高强度聚光环境下工作的，集热管是光场的核心部件，它主要负责把汇聚的光线通过光热转化膜层转化为热量输送出去。

　　从现在技术角度来看，更大开口尺寸的槽式和菲涅尔式系统不断出现，所以集热管的工作温度也不断升高，因而对它膜层的考量是比较关键的指标。

　　目前，我国相对于西班牙、摩洛哥、智利、美国，DNI还是偏低，带来的问题是光场面积变大、管道变长、热损偏高，所以我们的发电成本可能就偏高。对于集热管厂商来讲，主要是从集热管的角度来降低它的热量损失。

　　再有就是极寒天气，因为像槽式每天都有冷启和热启的过程，像在德令哈，冬天最低温度可能在零下39度，因此在玻璃管寿命可靠性上也提出了更高的要求。

　　集热管主要是两种材料，一个是玻璃，一个是金属，必然有玻璃和金属连接的地方，这个地方是比较薄弱的地方。薄弱的地方可能变成漏点，导致真空发生泄露。所以这就需要提高真空的保持能力。

　　还有就是严重风砂，它对集热管表面膜层的会产生磨损，所以需要我们的集热管玻璃外表面增透膜层有防尘耐磨的特点。

　　总之，化学溶胶凝胶法提拉工艺作为太阳能集热管等异状物的镀膜方法，是简单经济实惠的方法。