专利摘要

本发明涉及一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料。由保护层、反射层和红外发射层组成；所述保护层材料为惰性材料，厚度为50～500nm，保护反射层不与空气接触；所述反射层材料为银，厚度为120~500nm；银在0.3～25μm波段的反射率大于0.96；所述红外发射层材料为氧化铝单晶，厚度为100～1000μm；所述涂层材料在0.3～3μm太阳辐射波段的平均反射率大于0.95，在8～13μm“大气窗口”的发射率为0.6～0.9。本发明涂层材料的结构简单，原料易得。

权利要求

1.一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料，其特征在于：由依次设置的保护层、反射层和红外发射层组成；

所述保护层材料为惰性材料，保护反射层不与空气接触；所述惰性材料为二氧化硅薄膜、氧化铝薄膜中的一种；

所述反射层材料为银，银在0.3～25 μm波段的反射率大于0.96；

所述红外发射层材料为氧化铝单晶，氧化铝单晶的表面上镀设有氮化硅；

所述涂层材料在0.3～3 μm太阳辐射波段的反射率大于0.95，在8～13 μm的“大气窗口”的发射率为0.6～0.9。

2.根据权利要求1所述的一种光谱选择性白天辐射制冷的涂层材料，其特征在于：所述惰性材料的厚度为50～500 nm。

3.根据权利要求1所述的一种光谱选择性白天辐射制冷的涂层材料，其特征在于：所述反射层材料的厚度为120~500 nm。

4.根据权利要求1所述的一种光谱选择性白天辐射制冷的涂层材料，其特征在于：所述氧化铝单晶厚度为100～1000 μm。

5.根据权利要求1所述的一种光谱选择性白天辐射制冷的涂层材料，其特征在于：所述氮化硅的厚度为10～500 nm。

说明书

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，具体涉及到白天辐射制冷技术。

背景技术

制冷是全球能源的一个重要最终用途。在我国，建筑能耗占社会总能耗30%左右，其中约55%用于采暖和制冷，在发达国家，上述比例更高。在低纬度地区，需要制冷的时间较多，制冷能耗所占比例更大。近年来，由于“温室效应”和全球变暖加剧，全球的制冷需求显著增加，因而不需要消耗额外能量的被动制冷技术受到广泛关注。

辐射制冷是一种典型的被动制冷方式。辐射制冷是指地面上的物体通过“大气窗口”之一的8～13μm波段与温度很低的外太空进行辐射换热从而达到一定的冷却效果。辐射制冷是一种不耗能、零污染的制冷方式，其可应用于太阳能电池散热、提高太阳能电池效率，电子设备散热，建筑节能等领域。由于空调制冷产生的电力需求峰发生在白天，白天辐射制冷还能减小电网负荷峰谷差，降低电网冲击。因此，实现辐射制冷，尤其是实现白天辐射制冷，将对降低建筑物能耗、节能减排有着积极的影响。

为实现白天辐射制冷，物体应该在太阳辐射波段（0.3~3 μm）高反射率（即低吸收率），在“大气窗口”波段（8~13 μm）高发射（吸收）率。目前很难找到单一材料达到上述光谱要求，常用手段是通过不同材料组合，使光谱特性尽量满足要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料，该涂层材料具有所需光谱选择性，结构简单，制冷效果显著。

一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料，由依次设置的保护层、反射层和红外发射层组成；

所述保护层材料为惰性材料，保护反射层不与空气接触；

所述反射层材料为银；

所述红外发射层材料为氧化铝单晶；

所述涂层材料在0.3～3 μm太阳辐射波段的反射率大于0.95，在8～13 μm的“大气窗口”的发射率为0.6～0.9。

进一步限定的技术方案如下：

所述惰性材料为二氧化硅薄膜（SiO2）、氧化铝薄膜（Al2O3）中的一种，厚度为50～500 nm。

所述反射层材料银在0.3～25 μm波段的反射率大于0.96，厚度为120~500 nm。

所述氧化铝单晶厚度为100～1000 μm。

所述氧化铝单晶的表面上镀设有氮化硅层（Si3N4），氮化硅层的厚度为10～500nm。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明涂层材料光谱选择性强，在0.3～3 μm太阳辐射波段的平均反射率大于0.95；在8～13 μm“大气窗口”通过调节氮化硅的厚度，实现发射率为0.6～0.9之间变化，在3～8 μm波段和13～25 μm波段具有较低发射率。

2.本发明涂层材料的结构简单，原料易得。

3.本发明涂层材料通过设置保护层，隔绝反射层的银与空气直接接触，避免银被氧化而影响涂层材料反射率。

附图说明

图1为一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料结构示意图；

图1中的序号：保护层1、反射层2、红外发射层3。

图2为实施例1涂层材料的光谱吸收（发射）率图。

图3为实施例2涂层材料的光谱吸收（发射）率图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。

实施例1

参见图1，一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料由依次设置的保护层1、反射层2、红外发射层3组成。

保护层1材料为50 nm厚的二氧化硅薄膜（SiO2）；反射层2材料为150 nm厚的银，银在0.3～25 μm波段的反射率大于0.96。红外发射层3材料为350 μm厚的氧化铝单晶。

涂层材料在太阳辐射波段（0.3～3 μm）反射率为0.95，在“大气窗口”波段（8～13μm）发射（吸收）率为0.6。涂层材料的光谱吸收（发射）率如图2所示。

实施例2

参见图1，一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料由依次设置的保护层1、反射层2、红外发射层3组成。

保护层1材料为90 nm厚的氧化铝薄膜（Al2O3）；反射层2材料为200 nm厚的银，红外发射层2材料为500 μm厚的氧化铝单晶的表面上镀10~500 nm厚的氮化硅层（Si3N4），根据氮化硅的厚度调控涂层材料在“大气窗口”波段（8～13 μm）的发射率。涂层材料在太阳辐射波段（0.3～3 μm）反射率为0.95，在“大气窗口”波段发射（吸收）率根据氮化硅厚度的变化在0.6~0.9之间。

氮化硅厚度为90 nm时，涂层材料在太阳辐射波段（0.3～3 μm）反射率为0.95，在“大气窗口”波段发射（吸收）率为0.82。涂层材料的光谱吸收（发射）率如图3所示。

一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。