Как уже отмечалось, металлы с низкой электропроводностью могут служить материалом для первого слоя селективного покры­тия благодаря их прозрачности (при определенной толщине слоя) в инфракрасной области спектра и высокому коэффициенту погло­щения солнечного излучения. Самые низкие значения коэффици­ента отражения в области спектра 0,2—2,5 мкм, а следовательно, и самые высокие значения ас имеют никель, титан, железо и сплавы на основе этих металлов (см. табл. 3.4). Поскольку в усло­виях эксплуатации (при повышенных влажности и температуре) может происходить интенсивное окисление металлической пленки и подложки, нарушающее механическую прочность и вы­зывающее изменение оптических характеристик, нужно из трех вышеуказанных металлов выбрать наиболее коррозионно-стой­кий. Как было показано экспериментально, пленки из никеля даже при I = 100 500 А не подвержены окислению, в то время

как титан и железо довольно быстро окисляются при температуре 100—200° С [32, 148]. Пленки никеля одновременно защищают от коррозии подложку из легко окисляющегося металла — меди. На основании этого из трех металлов низкой электропроводности в качестве материала первого слоя селективного покрытия был выбран никель.

Оптимальная толщина пленки никеля, при которой она оста­валась бы прозрачной в инфракрасной области при К > 2,5 мкм и была бы поглощающей в области солнечного спектра, определе­на расчетом по формулам главы 1. Результаты расчета подтверж­дены экспериментально.

В эксперименте на полированные медные пластины с одинако­выми исходными значениями ас и е наносили испарением в ваку­уме пленки никеля различной толщины и затем снова измеряли коэффициенты ас и є. Результаты измерений спедены в табл. 3.5.

Наиболее эффективными, как показали расчет и эксперимент, являются пленки никеля толщиной 150—200 А. При их нанесе­нии коэффициент ас медных пластин увеличивается почти в два раза, в то время как коэффициент е остается почти неизменным. Хотя пленки никеля толщиной 150 А и приводят к максимальному увеличению ас за счет интерференционных эффектов, они не защищают металл подложки от коррозии, поэтому для изготов­ления реальных селективных покрытий чаще выбирается I = 250 ~ 350 А [154].

Для определения материала просветляющей пленни на поли­рованные медные пластины с пленкой никеля толщиной 300 А испарением в вакууме наносили однослойные и двухслойные про-

Таблнца 3.6

светляющие покрытия из диэлектрических материалов с различ­ными показателями преломления. Оптическая толщина большин­ства покрытий была одинаковой и составляла Я/4 = 0,15 мкм (Xmjtl — 0,6 мкм). Значение d = Х/4 было выбрано по формулам раздела 1.7 с учетом оптических свойств тонких пленок никеля (I = 100ч-400 А), определенных, как указывалось в 1.4, по ме — тодике, изложенной в работе [44].

Из табл. 3.6 видно, что с помощью однослойных просветля­ющих покрытий с большими показателями преломления, а также с помощью двухслойных покрытий удается увеличить коэффи­циент поглощения солнечного излучения ас до значений 0,88—0,91, сохранив коэффициент излучения є на уровне 0,04—0,05.

Аналогичные результаты получены на коллекторных пласти­нах из полированного алюминия и дюралюминия, а также на толстых (І ^ і мкм) медных и алюминиевых пленках, нанесен­ных на стеклянные подложки или на полиимидные пленки, тер­мостойкие до 300° С.