О формировании спектрально-селективных термооксидных покрытий на поверхности хромистой стали для использования в устройствах солнечной энергетики

Исследован процесс формирования спектрально-селективных покрытий-абсорберов оптического излучения с высоким коэффициентом поглощением, полученных термическим оксидированием высокохромистой стали Х18Н10Т в течение 1 ч в воздушной атмосфере при температурах 100–900°С. Состав пленок и их толщина контролировали с помощью ИК-Фурье-спектроскопии диффузного отражения и спектральной рефлектометрии зеркального отражения. Показано, что толстые оксидные слои (1400 А) с высоким поглощением в широком диапазоне длин волн солнечного излучения, получаются путем термооксидирования пластин стали при 800–900°C. К сожалению, толстые покрытия, получаемые воздушным оксидированием стали при высоких температурах, спектрально слабо селективны, обладают невысокой механической прочностью, могут растрескиваться, осыпаться. Более тонкие оксидные слои (400–800 А) с невысоким содержанием окислов хрома, формируемые при оксидировании стали при 500–600°С, позволяют получить спектрально-селективное поглощение, достаточное для работы соответствующих преобразователей оптического излучения видимого диапазона. Такие слои более прочны, компактны, имеют высокое оптическое качество и многослойную и/или градиентную структуру, позволяют сформировать 1- и 2-слойные интерференционные покрытия необходимой толщины и состава, обладают высоким поглощением и выраженным фотоэлектрическим откликом в спектральных областях видимого солнечного излучения.