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太阳能镜

太阳能镜包含具有反射层的基板,用于反射太阳能,并且在大多数情况下是干涉层。 这可以是平面镜或抛物面太阳镜阵列,用于实现太阳能系统的基本上集中的反射系数。

有关用于地面能量的太阳能反射镜的更多信息,请参阅文章“Heliostat”。

组件

玻璃或金属基材
基板是保持镜子形状的机械层。

玻璃也可用作保护层,以保护其他层免受磨损和腐蚀。 虽然玻璃很脆,但它是一种很好的材料,因为它具有高透明度(低光学损耗),耐紫外线(UV),相当硬(耐磨),化学惰性,并且相当容易清洁。 它由浮法玻璃组成,在可见光和红外范围内具有高光学传输特性,并配置成透射可见光和红外辐射。 被称为“第一表面”的顶表面将反射一些入射太阳能,这是由于其折射率高于空气引起的反射系数。 大部分太阳能通过玻璃基板传输到镜子的下层,可能有一些折射,这取决于光进入镜子时的入射角。

金属基板(“金属镜面反射器”)也可用于太阳能反射器。 例如,美国宇航局格伦研究中心使用一个镜子,在金属蜂窝上包含一个反射铝表面,作为国际空间站拟议电力系统的原型反射器单元。 一项技术使用铝合金反射板,反射率超过93%,并涂有特殊涂层,用于表面保护。 金属反射器比玻璃反射器具有一些优点,因为它们重量轻且比玻璃更坚固且相对便宜。 在反射器中保持抛物线形状的能力是另一个优点,并且通常子帧要求减少超过300%。 顶部表面反射涂层可实现更高的效率。

反光层
反射层设计成反射入射在其上的最大量的太阳能,通过玻璃基板。 该层包括高反射薄金属膜,通常是银或铝,但偶尔也有其他金属。 由于对磨损和腐蚀的敏感性,金属层通常由顶部的(玻璃)基板保护,并且底部可以覆盖有保护涂层,例如铜层和清漆。

尽管在通用镜子中使用铝,但铝并不总是用作太阳镜的反射层。 据称使用银作为反射层可以提高效率,因为它是最具反射性的金属。 这是因为铝在光谱的紫外区域中的反射系数。 将铝层置于第一表面上会使其暴露在风化作用下,这会降低镜子的耐腐蚀性并使其更容易磨损。 在铝上添加保护层会降低其反射率。

干扰层
干涉层可以位于玻璃基板的第一表面上。 它可用于定制反射率。 它还可以设计用于近紫外辐射的漫反射,以防止其穿过玻璃基板。 这大大增强了来自镜子的近紫外辐射的整体反射。 根据所需的折射率,干涉层可以由几种材料制成,例如二氧化钛。

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