为了对宽频段高吸收率太赫兹辐射计的特性进行表征,研究了吸收涂层材料的特性;对常见的吸波材料在太赫兹波段的吸收率进行仿真,探寻在太赫兹波段具有高吸收率的材料;将碳化硅与3M黑漆进行混合,以进一步提高涂层的吸收率,并通过仿真调整涂层内碳化硅颗粒的尺寸;根据仿真结果制备混合涂层,利用太赫兹时域光谱仪对混合涂层样品进行测量。结果表明:该混合涂层样品的光谱吸收率大于0.99,与仿真结果基本吻合。

太阳能热发电是高效利用太阳能资源的有效途径之一, 对缓解能源危机和环境污染具有重要的推动作用和深远的社会意义。 选择性吸收涂层是太阳能真空集热管的重要组成部分, 是决定太阳能与热能转换效率的关键因素。 针对高温状态下太阳能选择性吸收涂层光学性能的表征问题, 提出一种适用于高温金属-陶瓷选择性吸收涂层太阳光谱吸收率的测量方法。 基于双探测器的傅里叶光谱仪和具有涂层加热功能的积分球, 研制了能够防止高温氧化并模拟涂层工作温度的高真空测量装置, 实现0.3～2.5 μm、 室温-700 ℃太阳光谱吸收率的测量。 选取磁控溅射制备的Mo-SiO2选择性吸收涂层作为测量样品, 该样品具有双吸收层的多层膜结构。 对涂层样品不同温度下的太阳光谱吸收率进行了测量实验, 室温测量值与理论计算值进行了对比分析, 结果表明具有较好的一致性, 最大偏差仅为2.9%, 验证了涂层太阳光谱吸收率测量方法的可行性。 高温光谱吸收率测量对涂层参数设计的优化及吸收性能的提高具有重要的指导意义及推动作用。

针对全玻璃真空管与平板太阳能热水器存在系统复杂、成本高、不易维护等缺点，以及传统闷晒式热水器存在集热效率低和热损失严重等问题，提出了一种集热效率高、热损失小、成本低的基于复合抛物面-渐开线聚光的闷晒式太阳能热水器。对复合抛物面、渐开线以及复合抛物面和渐开线二者结合的聚光器进行了优化设计，制作了与该聚光系统配套的带有选择性吸收涂层的集热器水箱。最后，搭建了闷晒式热水器系统并进行了集热性能测试。结果表明，当太阳辐照强度的平均值为800 W/m2、周围环境的平均温度约为21 ℃时，闷晒式热水器可以将40 L水从21 ℃加热至62.20 ℃，系统的瞬时效率截距为0.63，热损系数为10.40 W/(m2·℃)。而传统黑色聚乙烯塑料袋闷晒式热水器的瞬时效率截距为0.31，热损系数为13.32 W/(m2·℃)，与其相比，本系统在集热效率和保温性能上有着明显的优势，完全能够满足人们的日常生活用热水，具有良好的市场前景。