散體。
[0044]在分散體的制備中，0.1重量％的多壁碳納米管是例如從Nanocyl公司商購獲得，0.1重量％的十二烷基苯磺酸鈉加入到水中作為合適的表面活性劑。該混合物暴露于20kHz頻率的超聲波5分鐘，以打開團(tuán)聚。
[0045]所述分散體隨后在3260g下離心5分鐘。80%的分散體從頂部移出并噴涂到大小為150* 150mm2的一表面上。
[0046]在這方面，在干燥和表面活性劑洗脫后，能夠在所述表面上得到其中存在大約0.5g/m2碳納米管的層。
[0047]隨后，向所述層施用3;[02保護(hù)層。
[0048]為此目的，混合10ml水、50ml乙醇、50ml原硅酸四乙酯和10mll00%醋酸，該混合物通過浸涂應(yīng)用于所述層。在這方面，所述浸涂以1毫米/秒的速度實施一次。
[0049]然后進(jìn)行干燥5分鐘，在此之后在350°C進(jìn)行熱處理5分鐘。在此回火后，以濕法化學(xué)方法中獲得具有300nm層厚度的5102保護(hù)層。然而也可以獲得其他的層厚度，例如20nm、40nm 或 60nmo
[0050]作為Si02保護(hù)層的替代，可以形成如下所述的A1 203的保護(hù)層。
[0051]以約1vol.%的溶液形式的濃順03作為前體，在正丁醇中制備100mlA1 (iPrO)3(60g/l)。再次通過浸涂進(jìn)行涂覆，浸涂一次，浸涂速度為1毫米/秒。
[0052]進(jìn)行干燥超過5分鐘。在350°C熱處理同樣超過5分鐘。
[0053]保護(hù)層的厚度為40nmo
[0054]實施例lb:
[0055]通過噴槍噴嘴在4巴工作壓力下在銅基底表面上噴涂分散體。
[0056]在分散體的制備中，0.05重量％的多壁碳納米管和1重量％的十二烷基苯磺酸鈉加入到水中作為合適的表面活性劑。該混合物暴露于20kHz頻率的超聲波15分鐘以打開團(tuán)聚。
[0057]所述分散體隨后在3260g下離心5分鐘。80%的分散體從頂部移出并噴涂到大小為150* 150mm2的一表面上。
[0058]在這方面，在干燥和表面活性劑洗脫后，能夠在所述表面上獲得其中存在大約0.lg/m2至0.5g/m2的碳納米管的層。
[0059]隨后，向所述層施用3;[02保護(hù)層。
[0060]為此目的，混合10ml水、50ml乙醇、50ml原硅酸四乙酯和10mll00%醋酸，該混合物通過浸涂應(yīng)用于所述層。在這方面，所述浸涂以1毫米/秒的速度實施一次。
[0061]然后進(jìn)行干燥5分鐘，在此之后在350°C進(jìn)行熱處理5分鐘。在此回火后，通過一濕法化學(xué)方法獲得具有300nm層厚度的5102保護(hù)層。然而也可以獲得其他的層厚度，例如20nm、40nm 或 60nmo
[0062]作為S12保護(hù)層的替代，可以形成如下所述的Al 203保護(hù)層。
[0063]以約Ivol.%的溶液形式的濃順03作為前體，在正丁醇中制備10mlAl (iPrO)3(60g/l)。再次通過浸涂進(jìn)行涂覆，浸涂一次，浸涂速度為I毫米/秒。
[0064]進(jìn)行干燥超過5分鐘。在350°C熱處理同樣超過5分鐘。
[0065]保護(hù)層的厚度為40nmo
[0066]實施例2:
[0067]在這個實施例中，T12保護(hù)層施用到實施例1中形成的層。在這方面，在大氣壓力條件下使用CVD方法，且使用四異丙醇鈦和水作為前體。在200°C溫度觀察。合適的相應(yīng)過程在DE 102008052091A1中描述，因此參引其公開內(nèi)容，并且所述公開內(nèi)容也構(gòu)成了本說明書的主題。
[0068]形成的保護(hù)層具有65nm的層厚度。
[0069]實施例3
[0070]將一分散體施用到拋光的不銹鋼基底1.4301 (IIId)的表面，所述分散體中包含0.1重量％的多壁碳納米管(MffCNT)以及0.1重量％的十二烷基苯磺酸鈉作為水中的表面活性劑。通過20KHz頻率的超聲波將所述分散體解團(tuán)聚5分鐘。所述分散體隨后在3260g下離心5分鐘。80%的分散體從頂部除去，使得在施用時，沒有團(tuán)聚體被噴涂到所述表面上，所述噴涂通過使用噴槍噴嘴在4巴工作壓力下進(jìn)行。
[0071]在按實施例1進(jìn)行干燥和洗脫后，將一保護(hù)層施用到由碳納米管形成的層，所述保護(hù)層另外反射至少50 %的來自紅外光波長范圍的電磁輻射。原則上，為此目的，可以使用不同輻射選擇性、光學(xué)透明性、導(dǎo)電性的氧化物(例如尤其ΙΤ0、ΑΖ0)。在這個實施例中，所述保護(hù)層是通過利用氟摻雜的氧化錫的紅外反射特性形成的。
[0072]在這方面，如實施例2的情況一樣，再次在大氣壓力條件下實施CVD方法。使用SnCl4^P 5重量％的HF作為前體。此實施發(fā)生在400°C的溫度。涂層厚度為500nm。
[0073]所述前體在鼓泡器(bubbler vessel)中加熱。采用的各自前體液體的蒸汽壓通過載氣流傳遞到基底表面。鼓泡器的溫度是依據(jù)前體液體的蒸汽壓曲線進(jìn)行選擇。當(dāng)前體是四氯化錫(SnCl4)時，鼓泡器的溫度控制在20°C ;當(dāng)前體是5重量％的氟化氫(HF)時，鼓泡器的溫度控制在50°C。使用氮氣作為載氣。包含SnCld^鼓泡器中的載氣體積流量是0.5slm。包含HF的鼓泡器中的載氣體積流量約是3slm。從鼓泡器到涂頭(coating head)的所述載氣流被加熱到100°C以避免氣態(tài)前體的冷凝。此外，所述載氣流可通過添加氮氣載氣流進(jìn)行稀釋。
[0074]所述兩個前體的載氣流彼此獨立地被引導(dǎo)到涂頭。涂頭原則上包括兩個彼此同心排列的管。
[0075]在所用的CVD方法中，所用前體(四氯化錫和水或氟化氫)之間發(fā)生水解反應(yīng)?？梢詮?00°C觀察到層的形成。所述層的沉積速率很大程度上依賴于溫度。在大約300-350°C溫度從基底上發(fā)生定向晶體層生長。
【主權(quán)項】
1.一種涂層，包含形成在基底的表面上或形成在于所述基底的表面上形成的反射層上的層， 其中，所述層由包含在所述層中的碳納米管形成，且在這方面所述層的每單位面積或單位體積中所含的碳納米管的比例和/或?qū)雍穸冗x擇為，使得所述層以可預(yù)先設(shè)定的比例吸收來自太陽光的波長光譜的電磁輻射，且來自黑輻射體在大于50°C溫度發(fā)出的波長光譜的電磁輻射的比例非常小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其特征在于，形成所述層的碳納米管不規(guī)則地排列在所述基底的表面上，且在這方面至少主要平行地排列在一平面中，所述平面與所述基底的表面或形成于所述表面上的反射層的表面平行。3.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的涂層，其特征在于，由所述碳納米管形成的層被保護(hù)層覆蓋，所述保護(hù)層優(yōu)選由氧化物形成，所述氧化物優(yōu)選選自Sn02、Ti02、Si02、ZnO、ln203和A1203o4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的涂層，其特征在于，所述基底是由反射至少60%的來自黑輻射體的波長光譜的電磁輻射的材料形成，或所述基底的表面被所述材料涂覆，且由所述碳納米管形成的層形成在所述基底表面上或形成在以這種方式涂覆的基底表面上，所述材料優(yōu)選選自鋼、鋁、銅、銀、金、鎳、鉬和鈀。5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的涂層，其特征在于，所述層中包含的碳納米管的比例為至少0.05g/m2且最多5g/m 2，優(yōu)選至少0.25g/m2且最多2.5g/m2。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂層，其特征在于，包含碳納米管的所述層具有從10nm到2000nm范圍的層厚度。7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的涂層，其特征在于，所述保護(hù)層具有從20nm到lOOOnm范圍的層厚度。8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的涂層，其特征在于，所述保護(hù)層反射至少50%的來自由黑輻射體發(fā)出的輻射的波長范圍的電磁輻射。9.一種制備前述任一權(quán)利要求所述涂層的方法，其中， 將包含均勻分散在液體，優(yōu)選水，中的至少一種表面活性劑和碳納米管的分散體施加到基底的表面，或施加到形成于所述基底表面上的反射層的表面，所述反射層是由反射至少50%的來自由黑輻射體發(fā)出的電磁輻射的波長光譜的電磁輻射的材料形成， 之后通過干燥移除所述液體，通過溶劑移除所述表面活性劑，其中以這種方式形成的所述層的吸收性質(zhì)和/或透射性質(zhì)受所述分散體中觀察到的碳納米管的比例的影響。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述層上形成由氧化物形成的保護(hù)層，所述保護(hù)層優(yōu)選由Ti02、Si02S A1 203或部分光學(xué)透明的導(dǎo)電氧化物形成，所述保護(hù)層優(yōu)選使用CVD方法在大氣壓力條件下形成或以濕法化學(xué)方法形成。11.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的涂層的應(yīng)用，用于太陽能技術(shù)應(yīng)用中的吸收器的制備，特別是用于吸收管的制備。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種涂層，所述涂層具有特定的吸收來自太陽光波長光譜的電磁輻射的性質(zhì)，本發(fā)明還涉及制備所述涂層的方法和其應(yīng)用。所述涂層是由在基底表面上的層形成，或由在所述基底表面上形成的反射層的表面上的層形成。碳納米管存在于所述層中。所述層的每單位面積或體積中存在的碳納米管的比例和/或?qū)雍穸冗x擇為，使得所述碳納米管以預(yù)先設(shè)定的比例吸收來自太陽光波長光譜的電磁輻射且來自黑輻射體在大于50℃溫度發(fā)出的波長光譜的電磁輻射的比例非常小。
【IPC分類】F24J2/48, C09D5/33, C09D5/00, C09D7/00
【公開號】CN105246987
【申請?zhí)枴緾N201480014358
【發(fā)明人】托馬斯·阿本德羅特, 霍爾格·阿爾特尤斯, 格里特·梅德, 斯蒂芬·卡斯凱爾
【申請人】弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年3月13日
【公告號】DE102013004611A1, DE102013004611B4, EP2970698A1, US20160017157, WO2014139511A1