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太阳能光热转换是太阳能利用的主要方式之一,这里的关键部件是吸收太阳能的吸收涂层。吸收涂层的种类繁多,制备工艺也不尽相同,本文主要是针对等离子喷涂工艺制备金属陶瓷复合吸收涂层的相关性能研究。文中从多个方面探索了涂层材料的吸收机理,对如何选择合适的吸收材料提供了一种方法,也为减反层的设计优化提供了一种思路。本文首先通过第一性原理计算出WC、Co、Ni、Mo、Cr、NiO、CoO、Cr2O3、A1203等物质能带图和态密度,从电子结构的角度来分析他们的吸收性能。计算出各物质对太阳光的吸收比αs、发射比εS以及吸收发射比αS/εs,找出综合吸收性能较好的物质。结果表明,WC和CoO具有较大的吸收率,而Co和Ni则具有较小的发射率。其次,我们用MS中的CASTEP模块计算出WC和Co的介电函数,通过等效媒介理论推导出两者的质量比为m(Co)：m(WC)=2：8时,WC-Co的复合介电常数ε,由介电常数ε与反射率R(ω)之间的关系得到复合涂层的反射率谱。采用同样的比例关系,制备出WC-Co金属陶瓷膜,并加以测试。数据表明,理论值与测试值的变化趋势几乎一致；且在0.5～1.0μm范围内,测试值稍加大于理论值；分析涂层的SEM图可以看出这是因为涂层特殊的表明形貌对光谱产生陷阱作用造成的。再次,文章以CoO-Ni为例,研究从理论计算入手以获得性能优越的太阳能选择性吸收涂层的方法,为实验提供指导。首先分别计算出CoO和Ni的介电常数ε,通过等效媒介理论推导出复合材料的介电常数,然后计算出复合材料的反射率谱。计算出不同体积比下复合材料的吸收比αs、发射比εs、吸收发射比αs/εs对比发现当体积比接近V(CoO):V(Ni)=6:4时,复合材料吸收性能最佳。此外,本文设计出了以A1203为减反材料的减反层,分别计算出复合材料和Al2O3的折射率。考虑减反层对太阳光的整体干涉效果得出最佳厚度；结果表明,当A1203的厚度约为170nm附近,减反效果最为明显,反射率低至约0.1007。