自组装纳米球帽太阳能吸收体

非刻蚀制备，全角度高效吸光

通过简易自组装与磁控溅射工艺替代昂贵光刻，实现超薄选择性吸收体的低成本批量制备。

Xiaolin, Shi · Ren, Zhiyu · Sijia, Niu · Wang, Chenchong · 刘晓明 · Wang, Kai · 王强

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

可见光平均吸收率

91.7 %

发射率

0

Mo纳米帽厚度

5 nm

技术优势

无需光刻

采用磁控溅射和纳米粒子自组装制备，绕开了昂贵且复杂的纳米光刻工艺，有望大幅降低制造成本。

超薄且高效

顶层Mo纳米帽仅5 nm厚，通过等离激元共振增强展宽吸收谱，在可见光区达到91.7%的平均吸收率。

红外发射近零

在波长≥2.5 μm范围内发射率接近0，有效抑制辐射热损失，提高光热转换效率。

角度不敏感

对入射太阳光的偏振角和入射角不敏感，实际使用中无需精确对准太阳，适合固定式集热器。

应用场景

• 太阳能热利用：用它做高效光热转换层，提升太阳能热利用系统效率。
• 太阳能集热器：直接涂覆在集热器表面，替代传统黑铬或黑漆，减少热损失。
• 光热转换：高吸收低发射特性可最大化光热转换，适合蒸汽发生、海水淡化。
• 等离激元器件：纳米球帽结构提供可调的等离激元共振，用于宽谱吸收调控。
• 大面积纳米制造：自组装可扩展到晶圆级，无需光刻，适合大面积低成本制备。