阅读说明：本技术 用于聚光式太阳能收集器的选择性表面的电镀 (Electroplating of selective surfaces for concentrating solar collectors ) 是由 E·扎尔 于 2019-02-22 设计创作，主要内容包括：一种制造光谱选择性表面的方法。方法200包括清洁202管状衬底的外表面,例如通过在丙酮中超声处理,对清洁过的外表面进行抛光204,以及在抛光过的外表面,即管状衬底的外表面上沉积210Co-Cr涂层。Co-Cr涂层包含Co(II)化合物和Cr(III)化合物,但不包含Cr(VI)化合物。通过采用DES电解液,可以将Cr(III)离子溶解在电解液中,从而使布置在电解液中的接收器管道可被来自Cr(III)离子的选择性Co-Cr涂层覆盖,在其中所得到的接收器管道的关于吸收率和发射率的光学特性可与传统的黑铬相比或超过传统的黑铬。从而可以避免使用有害的六价铬,这可以实现更健康和环境友好。特别是,没有有害的Cr(VI)离子或包含它们的其余物质来污染周围的空气,也不需要进行处理或处置。(A method of manufacturing a spectrally selective surface. The method 200 includes cleaning 202 the outer surface of the tubular substrate, polishing 204 the cleaned outer surface, for example by sonication in acetone, and depositing 210 a Co-Cr coating on the polished outer surface, i.e., the outer surface of the tubular substrate. The Co-Cr coating comprises Co (ii) compounds and Cr (iii) compounds, but not Cr (vi) compounds. By employing a DES electrolyte, Cr (iii) ions may be dissolved in the electrolyte, such that receiver tubes disposed in the electrolyte may be covered by a selective Co-Cr coating from Cr (iii) ions, wherein the resulting optical properties of the receiver tubes with respect to absorption and emissivity may be comparable to or exceed conventional black chromium. The use of harmful hexavalent chromium can thus be avoided, which can be achieved to be healthier and environmentally friendly. In particular, there are no harmful cr (vi) ions or other materials containing them to contaminate the surrounding air, nor do they require treatment or disposal.)

用于聚光式太阳能收集器的选择性表面的电镀

技术领域

本公开涉及表面处理，尤其涉及用于实现聚光式太阳能收集器的光谱选择性表面的处理。

背景技术

在现代社会中，能源被人类和工业所消耗，例如用于生产各种产品，用于运输和生产食物。能源可以多种形式产生，也可以来自不同的能量源。例如，经常从水力发电厂，煤炭、油或天然气的燃烧来产生电力。传统上，热量是由本地燃烧厂或区域供热电厂产生的。

随着人口的增长和对服务的需求，能源消耗急剧增加，这对我们的环境产生了严重的负面影响。燃烧产生大量的二氧化碳和其他温室气体。水力发电厂需要淹没大片土地，等等。

为了减少我们的足迹和对环境的负面印象，已经提出了对生产更加清洁和环保的能源的需求。今天，可再生能源是由风、太阳、海浪等产生的。太阳以辐射的太阳光束的形式向我们的星球提供大量能量。太阳能电池可利用太阳辐射来发电，例如以太阳能电池板的形式，或太阳能收集器可利用太阳辐射产生热量。

聚光式太阳能收集器使用镜子、透镜或其组合，以点或线的形式聚焦太阳辐射。在槽形的聚光式太阳能收集器中，反射器形成为弯曲的细长镜，其将太阳辐射反射在沿反射器的聚焦线布置的接收器上。接收器通常是黑色的管子，里面装满输送流体，例如水、乙二醇或油。管子被聚集的太阳辐射加热并将热量传递到输送流体，该输送流体在可以使用加热的输送流体的系统中循环。加热的输送流体既可以用作工业过程中的过程热，也可以用作区域加热。

在本公开文本中将使用术语“PTC”(抛物面槽式太阳能收集器(Parabolic Troughsolar Collector))来表示具有槽形反射器的聚光式太阳能收集器，该槽形反射器被布置为将太阳光聚集到流体管道上。通常，PTC将枢转以跟踪白天的太阳，并由太阳跟踪装置控制。

抛物面槽式太阳能收集器包括细长的反射器，该反射器的反射面的横截面被描述为抛物线曲线。反射器将直射的阳光聚焦在焦点上。

电镀是一种古老而完善的技术，至少从1970年开始其就用于生产太阳能收集器的选择性表面(Selvakumar和Barshilia，2012年)，以前称为[1]。

术语“选择性表面”用于表示对于电磁波(即辐射)的不同波长的具有不同吸收率/发射率的表面，例如在可见光谱范围内具有高的光吸收率/发射率，以及在红外光谱范围内具有低的光吸收率/发射率。选择性表面也被称为“光谱选择性表面”和“光学选择性表面”。包括镍，钴和铬的许多金属已用于电镀选择性表面。黑铬(black chromium)(也称为黑铬(black chrome))表现出最佳的光学性质(即在这些电镀表面中)，并且使得电镀黑铬成为最常用的选择性表面之一(Abbas，2000年)，以前称为[2]。然而，常规的铬电镀受到法律限制，因为它是基于含Cr(XI)(即Cr(VI)，见下文)的以铬酸为形式的溶液，这种溶液具有致癌性和毒性(Zhang等，2015年)，以前称为[3]。

参照作为示意性图示的图1a-1c，现在描述关于已知的接收器管道解决方案的三个示例。

图1a示出了用于太阳能收集器的接收器管道100，其外表面具有光学选择性表面。因此，接收器管道100将吸收太阳光谱上的太阳辐射，但是被阻止发射IR(红外)辐射，即被阻止通过辐射散失热。接收器管道100的外表面覆盖有所谓的黑铬。黑铬是金属铬和氧化铬(例如CrO₂)的混合物。

图1b示意性地示出了接收器管道100沿图1a中的切口X-X的横截面。

接收器管道100具有不锈钢的管状衬底102并且覆盖有黑铬的涂层104。

图1c是用于涂覆管状衬底102的装置的示意图。在该装置中，管状衬底102被布置在电解液中。六价铬Cr(VI)在电解液中溶解，并且电解液中含有Cr(VI)离子。管状衬底102连接到电源单元120，作为工作电极。对电极(counter electrode)122也连接到电压电源。当电源单元120在管状衬底102和对电极122之间施加电压U，在此处管状衬底102为负阴极，对电极122为正阳极，通过Cr(VI)离子的运输，电流流过电解液。

当到达管状衬底102时，正Cr(VI)离子发生还原反应，导致它们附着到管状衬底102的外表面，作为黑铬涂层。在图1c中，黑铬被示为空心的球体。尽管为了方便理解而示意性地示出了对电极122，但在实践时其形式更加复杂。为了获得厚度均匀的涂层，对电极122通常以适当的距离将管状衬底102包围。在图1c中，还布置了参考电极124。当控制涂覆过程以实现适当和精确的涂层结构或厚度时，参比电极124可以提高精度。同样，在实践时，参比电极124通常以与管状衬底102适当的距离布置。

设计可替代的合适方法以制造具有高质量特性的光谱选择性表面是一个挑战。

发明内容

希望改善工业生产中的环境条件，本公开的目的为解决以上所概述的问题中的至少一个。

进一步的目的为提供一种在生产和维护太阳能收集器时减少对环境影响的无害机制，并且不会降低所得到的接收器管道的任何光学特性。

这些目的可以通过根据所附独立权利要求的装置来实现。

根据第一方面，提供了一种在用于太阳能收集器的接收器管道上制造光谱选择性表面的方法。该方法包括清洁管状衬底的外表面，例如通过在丙酮中超声处理，抛光经清洁过的外表面，以及在抛光过的外表面即管状衬底的外表面上沉积Co-Cr涂层。可以通过电抛光进行抛光。

此外，沉积Co-Cr涂层可以包括将管状衬底布置在包含Co(II)离子和Cr(III)离子的电解液中，使得Co-Cr涂层将包含Co(II)化合物和Cr(III)化合物。电解液可以不含Cr(VI)离子，即不包含任何Cr(VI)离子，使得所得的Co-Cr涂层将不包含任何Cr(VI)化合物。

此外，可以通过对管状衬底进行电镀来沉积Co-Cr涂层，其中电解液中的溶剂为DES(深共熔溶剂(Deep Eutectic Solvent))，管状衬底作为工作电极连接，其中在电解液中布置有对电极，并且其中电源单元电连接到管状衬底和对电极两者，并且通过电解液驱动其间的电流。

可以通过调节管状衬底和对电极之间的电流来控制沉积。

该方法可以进一步包括在沉积Co-Cr涂层之前将抛光过的管状衬底的外表面浸没在酸性或碱性溶液中，使得在浸没之后在抛光过的外表面上沉积Co-Cr涂层，即在管状衬底的抛光过的外表面上沉积Co-Cr涂层。

该方法可以进一步包括沉积任何合适的底涂层或外涂层以改善接收器管道的性能和/或延长其寿命，例如，可以在Co-Cr涂层下沉积包含镍的底涂层以提高耐腐蚀性，或者可以沉积包含二氧化硅的外涂层来保护接收器管道。

根据第二方面，提供了一种用于太阳能收集器的接收器管道，其中该接收器管道的外表面具有包括Co-Cr涂层的光谱选择性表面，该Co-Cr涂层优选为Co(II)化合物和Cr(III)化合物的形式。Co-Cr涂层可以不含任何Cr(VI)化合物，并且在不使用包含Cr(IV)离子的物质的情况下进行制造。

根据第三方面，可以提供一种太阳能收集器，该太阳能收集器包括：细长的抛物面槽式反射器；以及根据上述任一方面的接收器管道，其中，接收器管道布置在细长的抛物面槽式反射器的焦点中，以便接收由细长的抛物面槽式反射器反射的聚集的太阳辐射以及加热流过接收器管道的输送流体。

通过采用DES电解液，可将Cr(III)离子溶解在电解液中，从而使布置在电解液中的接收器管道可被来自Cr(III)离子的选择性Co-Cr涂层覆盖，其中对于所得到的接收器管道的关于吸收率和发射率的光学特性是可与传统的黑铬相比较或超过传统的黑铬。从而可以避免使用有害的六价铬，这可以实现更健康和环境友好的环境。特别是，没有有害的Cr(VI)离子或包含它们的其余物质来污染周围的空气，或不需要进行处理或处置。

附图说明

现在将通过示例性实施例并参考附图来更详细地描述该解决方案，其中：

图1a-b是根据现有技术的接收器管道的示意性图示。

图1c是根据现有技术的涂覆过程的示意性图示。

图2a-b是根据示例性实施例的对表面进行电镀的方法的示意性流程图。

图3是根据一种示例性实施例的涂层表面的示意性图示。

图4是根据一种示例性实施例的涂层的横截面的示意性图示。

图5是根据一种示例性实施例的接收器管道的示意性图示。

图6是根据一种示例性实施例的太阳能收集器的示意性图示。

图7a-b是根据一个示例性实施例的用于制造接收器管道的过程步骤的示意性图示。

具体实施方式

为了应付以上确定的问题，在电镀工业中正在努力用Cr(III)代替Cr(XI)(即Cr(VI)，见以下评论)，即用三价铬代替六价铬。

在这个过程中，产生了光谱选择性的Co-Cr涂层。涂层使用Cr(III)电镀，通过使用的基于DES(深共熔溶剂)的电解液使Cr(III)成为可能，从而大大减少了与健康相关的问题。

术语DES是在科学领域建立的，并且表示包含卤盐和HBD(氢键供体)的溶剂(Smith等人，2014年)。这些溶剂的熔点比其自身构成组分的熔点低。它们还展示大的潜在窗口，并且通常具有高的金属盐溶解度，使其适合电镀应用(Smith等人，2014年)。卤盐和HBD(其混合时形成DES)的例子包括卤盐为氯化胆碱和氯化锌(Zink Chloride)，以及HBD为乙二醇和尿素(Smith等人，2014年)。

在整个相应瑞典专利申请SE1850202-1(本公开的本专利申请对其要求优先权)中的某些情况下，错误地将六价(Cr(VI))铬称为XI而不是VI。显然，这是一个印刷错误，是指六价(Cr(VI))铬。

在整个说明书中，钴和铬的离子被称为例如Co(II)，三价Cr(III)和六价铬Cr(VI)。要注意的是，这些离子在各种出版物中也被称为Co²⁺，Cr³⁺和Cr⁶⁺。

实验/方法

Co-Cr涂层沉积在不锈钢衬底上。沉积之前，将衬底在丙酮中超声处理，电抛光并浸没到弱HCl溶液中。电镀过程是在三电极电化学单元中进行的，其中Pt丝(Pt wire)作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极。电解液，即电镀槽由具有摩尔比为2：1的CrCl₃·6H₂O和CoCl₂·6H₂O构成，溶解在具有摩尔比为16：1的乙二醇和氯化胆碱的DES中。通过施加-1.2V电压(通过电化学循环伏安法确定的)，在60℃的电解液温度下沉积15分钟，来沉积涂层。

参照作为示意性流程图的图2a(之前在相应的瑞典专利申请中编号为图3)，现在将根据一个示例性实施例描述一种制造光谱选择性表面的方法。该实施例与上述过程有关。

最初，通过在丙酮中超声处理来清洁衬底的表面。在该实施例中，衬底是一块不锈钢。但是，本发明构思不限于不锈钢，并且在适当时可以应用替代的合适材料。还应理解，即使在丙酮中超声处理衬底是适当的清洁过程，在所公开的概念内，在适当的情况下也可以替代地应用衬底的替代清洁过程。

在随后的动作中，对清洁过的表面进行电抛光，以改善其光学特性并提高其接受涂层的能力，例如提高其粘合性能。

此后，在随后的动作中，如上所述，用Co-Cr涂层涂覆电抛光过的表面。在该实施例中，通过将衬底布置在包含Cr(III)离子的溶液中来执行涂覆过程。应当注意，上述限定的电解液的摩尔比和温度是适当的非限制性选择，并且可以在不脱离本发明构思的情况下进行变化。

当付诸实施时，该方法通常包括可有助于改善表面或加快过程的其他动作，例如各种冲洗和干燥动作。但是，本文已经省略了对于理解范围不是必需的操作。

在相关的示例性实施例中，如上所述，该方法还包括在沉积Co-Cr涂层之前将衬底浸没到弱HCl溶液中的动作。将衬底浸没到酸中和对其进行电抛光这两个动作都是在沉积涂层之前对衬底表面进行预处理的实例。虽然在该实施方案中使用弱HCl溶液，但是可以替代地使用替代溶液，例如任何合适的酸性或碱性溶液。

在上述一些实施例中，电镀过程是在Pt丝作为对电极以及Ag/AgCl电极作为参比电极的三电极电化学池中进行的，并且在其中电压被调节，但不限于这些材料和调节参数。应当理解，在公开的概念内，也可以将其他合适的材料用作电极，并且可以调节其他电参数。例如，可以将涂覆有Pt层的不锈钢或钛作为对电极，并且可以调节电流而不是电压。另外，可以例如通过添加适当的缓冲物质来监测和控制电解液的pH水平，以确保期望的pH水平。

评估表面的光学性质包括：太阳吸收率(α)和热发射率(ε)。用配备有积分球的分光光度计在280-1100nm范围内测量反射率，然后使用直接1.5AM太阳光谱计算α。使用傅立叶变换红外光谱法(FTIR)测量在2500-16000nm区域内的反射率，然后使用在100℃处黑体光谱被用来计算ε。使用扫描电子显微镜学(SEM)研究涂层的表面和横截面的结构以及涂层厚度，以及使用X射线光电子能谱学(XPS)和能量分散X射线能谱学(EDX)研究化学成分。

参考作为示意性流程图的图2b，现在将根据一个示例性实施例描述一种制造用于太阳能收集器的接收器管道的光谱选择性表面的方法200。该实施例与以上参考图2a描述的实施例有关。

在初始步骤202中，通过在丙酮中超声处理不锈钢管状衬底的外表面来对其清洁。执行该动作以从衬底的表面去除杂质，并且该动作对应于图2a所示的初始清洁。然而，如上所述，创造性构思不限于一种特定的清洁过程或衬底的特定材料。例如，可以应用超声清洁，或者可以用替代的合适物质或化学品来清洁表面。

在随后的动作204中，通过电抛光对清洁过的外表面进行抛光，以改善其光学特性并改善其接收涂层的能力，例如提高其粘合性能。进行电抛光还可以使得清洁过的外表面光滑。替代地，清洁过的衬底的外表面可以替代地被机械地抛光，例如与其他合适的抛光剂组合的方式。

随后，在另一动作210中，如上所述，在抛光过的外表面上沉积Co-Cr涂层。在该实施例中，通过将衬底布置在电解液中来进行沉积，该电解液包括溶解在DES(深共熔溶剂)中的Co(II)离子和Cr(III)离子。应当注意，限定电解液的摩尔比和温度的上述是适当的非限制性选择，并且可以在不脱离发明构思的情况下进行变化。然后，在衬底的外表面上所得的涂层将包含Co(II)化合物和Cr(III)化合物，并且在任何过程步骤中均无需使用有害的六价铬Cr(VI)即可沉积。在该实施方案中，使用的DES是氯化胆碱和乙二醇的混合物，但是在不脱离所公开的发明构思的情况下，可以应用其他合适的DES。

在该示例性实施例中，电源单元连接到作为工作电极的管状衬底和同样布置在电解液中的对电极两者，该电源单元通过两个电极之间的电解液驱动电流。下面将结合另一实施方案进一步阐述，正金属离子Co(II)和Cr(III)被负阴极(工作电极)吸引，并且当它们到达时，它们进行还原反应并附着到管状衬底的抛光外表面作为沉积涂层。

通过调节电流作为控制参数，可以实现沉积速度的改善的精度，这可以提高可重复性。该电压可以替代地用作控制参数，但是导致较低的精度，或者可能需要布置单独的参比电极，这使得布置更加复杂。

最后，在可选动作212中，Co-Cr涂层可以被外涂层所覆盖，以保护其免受环境的影响，否则环境的影响可能导致功能的降低。例如，外涂层可以增加Co-Cr涂层的热稳定性，提高对机械磨损(例如刮擦)的抵抗力，并且提高对腐蚀和与水分有关的降解的抵抗力。在该可选动作212中，Co-Cr涂层覆盖有硅氧层(Silica layer)，例如SiO₂。硅氧层通常可以通过所谓的溶胶-凝胶浸渍法(sol-gel dipping)来沉积。外涂层动作也不限于使用二氧化硅，即使它是一种有利的材料选择。用于外涂层的其他合适材料可以是勃姆石(AlOOH)，二氧化钛(TiO₂)或其他合适的金属氧化物。

在付诸实施时，该方法通常包括可有助于改善表面或加快过程的其他动作，例如各种冲洗和干燥动作。但是，此处省略了对于理解范围不是必需的动作。

然而，可以根据与上述实施例相关的其他示例性实施例来描述一些附加或替代动作。

在那些相关实施例之一中，在抛光动作204和沉积动作210之间执行的中间动作206中，将抛光过的表面浸没以便使留在抛光过的外表面上的可能的残留物或杂质钝化。由此，Co-Cr涂层可以更好地附着到抛光过的外表面。浸没可以通过在沉积210Co-Cr涂层之前用任何合适的酸性或碱性溶液处理抛光过的外表面来进行。

要注意的是，术语“浸没”有时在各种出版物中也被称为“酸洗”。酸洗是一种金属表面处理用于去除杂质，诸如从黑色金属、铜、贵金属和铝合金中去除污点、无机污染物、铁锈或水垢。通常包含酸的溶液称为酸洗液，用于去除表面杂质。它通常用于在各种炼钢过程中的除垢或清洁钢材。

在这些相关实施例的另一个中，在沉积210Co-Cr涂层之前，执行沉积底涂层(例如包括Ni(镍))的中间动作208。Ni的沉积可以通过物理气相沉积、电镀等来进行。执行该动作可以促进Co-Cr涂层的附着。此外，当使用接收器时，Ni底涂层可以实现较低的红外辐射发射率，并且还可以有助于提高抗腐蚀性。可以在衬底的外表面已经被抛光204之后执行该中间动作208。或者，沉积Ni底涂层可以代替抛光动作204。应当注意，即使在该实施例中选择Ni作为用于底涂层的一种合适的材料，本发明构思也不限于使用Ni，并且在适当时可以选择其他合适的底涂层。

结果与讨论

由于α和ε分别为0.97和0.18，因此电镀表面是强选择性的(即光学选择性的)。与文献(Atkinson等，2015年)(以前称为[4])的许多选择性表面相比，吸收率是高的，但是有报道称采用类似方法生产的铬涂层实现α高达0.99(Surviliene等，2014年)，之前称为[5]。在此我们注意到，其测量是在280-1100nm这一间隔内完成的，因此不包括整个太阳光谱。但是，该范围约占太阳辐照度的80％，使其成为一个合理的近似值。当我们朝IR移动时，所有太阳选择性表面的趋势是下降的吸收率，这表明0.97是对α的轻微高估。发射率高于你所能预期的商业选择性表面的发射率。然而，该表面在约100℃可以达到的组合光学性能使其非常适合于一些应用，例如在中低温区域的聚光式太阳能收集器中。

通过SEM对表面的调查研究显示表面具有类似于薄片的结构，在其间有空腔，请参见图3，该图显示了涂层的表面。该表面也非常均匀(越少放大越可见)，并且没有显示任何裂纹。涂层横截面的SEM图像表明，涂层的厚度约为2.8μm，并且空腔连续贯穿整个涂层，请参见图4，其显示涂层的横截面，其中示出了衬底a、涂层b、保护性Pt层c。

具有5kV电子的表面的EDX表明涂层由以％计分别大约为60、33和7的Co、O和C组成。但是，将电子能量增加到10kV会导致以下附加元素的读数；以％计Cr，Fe和Cl分别为2.4、1.5和0.7，以及涂层横截面的EDX给出以％计的Cr读数为5.2。因此，根据以上测量的，该涂层主要由Co化合物组成，以及Cr的浓度低于EDX的检测极限，但结果表明，涂层存在Cr浓度的阶梯，在接近衬底的涂层中Cr浓度更高。

XPS测量证实该表面主要由Co化合物构成，具有Cr化合物的痕迹(<l以％计)和少量的(≈2以％计)金属Co。Co化合物以％计约占涂层的50，并且几乎都是氢氧化钴(Co-OH和Co(OH)2)。

参考作为示意性横截面示意图的图5，现在将根据一个示例性实施例描述用于太阳能收集器的接收器管道500。

接收器管道500可以通过一些上述实施例的方法来制造。接收器管道500包括不锈钢的管状衬底502，在其外表面设置有光学选择性表面。在该示例性实施例中，光学选择性表面被提供为包含Cr(III)化合物和Co(II)化合物的Co-Cr涂层504。

如以上结合其他实施例所讨论的，在电镀过程中沉积Co-Cr涂层504，其中在电解液中溶解有Cr(III)离子但是没有Cr(VI)离子。因此，在制造过程的任何步骤或成品即接收器管道中都不会存在Cr(VI)。

在该实施例中，接收器管道500还包括可选的底涂层506，该底涂层506沉积在Co-Cr涂层504下方，即在管状衬底502和Co-Cr涂层504之间。底涂层506包含Ni，并且当使用接收器管道时，底涂层506可以实现较低的红外辐射率，并且还可以有助于提高抗腐蚀性。

此外，接收器管道500包括可选的外涂层508，例如沉积在Co-Cr涂层504上的硅氧的底涂层506。如已经讨论的那样，该外涂层508可以保护Co-Cr涂层504不受环境影响，否则环境影响可能导致接收器管道500的功能性降低。

应当注意，底涂层506和外涂层508可以彼此独立地沉积，并且接收器管道500可以在所公开的概念内包括底涂层506和外涂层508中的任何一个或两者。

即使在图5中将横截面显示为圆形，其可以在不脱离所公开的发明构思的情况下以不同方式实现。例如，接收器管道500可以被制造成具有任何合适的替代的横截面形式，例如椭圆形、矩形、三角形、平面等。

参考示意性立体图示的图6，现在将根据一个示例性实施例描述太阳能收集器520。

根据上述一个实施例，太阳能收集器520包括细长的抛物面槽式反射器522和接收器管道500。接收器管道500布置在反射器522的焦点上，并吸收由反射器522反射的聚集的太阳辐射。当使用时，接收器管道500通过将接收到的太阳辐射作为热传递来加热流过其中的输送流体。这些热可以被应用，例如用于工业过程或区域供热。

参照作为两个示意性图示的图7a-b，现在将根据一个示例性实施例描述一种用于在管状衬底上沉积涂层的装置。

图7a是简化视图，以帮助对上面结合另一实施例描述的电镀过程的理解，以及图7b从上方示出了电镀容器514。在图7a-b两者中，管状衬底502作为工作电极布置在电解液中并连接到电源单元512。在该实施方案中，电解液包括氯化胆碱和乙二醇的DES。然而，本发明构思不限于此，并且在适当时可以替代地使用替代的盐和HBD，例如氯化锌和尿素，或任何合适的组合。对电极510也连接到电源单元512。铬和钴盐溶解在电解液中，从而生成含有Cr(III)离子(三价铬)和Co(II)离子的电解液。

当电源单元512通过管状衬底502与对电极510之间的电解液供给电流时，例如通过Cr(III)离子和Co(II)离子来输送电流。这些正离子当他们到达负工作电极(衬底)时会发生还原反应，并以Cr(III)化合物和Co(II)化合物的形式作为沉积涂层附着在管状衬底的外表面。

结论

产生的表面是强选择性的，具有α＝0.97和ε＝0.18。这些光学性质使其适用于中低温的聚光式太阳能收集器的应用。涂层的厚度约为2.8μm，并在表面和整个涂层上均具有多孔结构。在表面上，多孔结构类似于薄片，在其间具有空腔。该涂层主要由Co氢氧化物(CoHydroxides)组成，并具有Cr阶梯，其在衬底处具有较高浓度。涂层中最丰富的化合物是氢氧化钴，并且只有一小部分金属Co和Cr化合物。

参考资料

Abbas,A.,2000.Solchrome solar selective coatings-an effective way forsolar water heates globally.Renewable Energy,Volym 19,pp.145-154.

在被要求优先权的瑞典专利申请中称为[2]。

Atkinson,C.,Sansom,C.L,Almond,H.J.&Shaw,C.P.,2015.Coatings forconcentrating solar systems-A review.Renewable and Sustainable EnergyReviews,Volym 45,pp.113-122.

在被要求优先权的瑞典专利申请中称为[4]。

Selvakumar,N.&Barshilia,H.C.,2012.Review of physical vapor deposited(PVD)spectrally selective coatings for mid-and high-temperature solar thermalapplications.Solar Energy Materials and Solar Cells,Volym 98,pp.1-23.

在被要求优先权的瑞典专利申请中称为[1]。

Smith,E.L,Abbott,A.P.&Ryder,K.S.,2014.Deep Eutectic Solvents(DESs)andTheir Applications.Chemical Reviews,114(21),pp.11060-11082.

Surviliene,S.o.a.,2014.The use of trivalent chromium bath to obtain asolar selective black chromium coating.Applied Surface Science,Volym 305,pp.492-497.

在被要求优先权的瑞典专利申请中称为[5]。

Zhang,J.o.a.,2015.Microstructure and corrosion behavior of Cr and Cr-P alloy coatings electrodeposited from a Cr(lll)deep eutecticsolvent.RSCAdv.,5(87),pp.71268-71277.

在被要求优先权的瑞典专利申请中称为[3]

编号示例性实施例(NEE)

NEE1.一种从衬底制造光谱选择性表面的方法，该方法包括：

·清洁衬底表面，例如通过在丙酮中超声处理，

·对清洁过的表面进行电抛光，以及

·在电抛光表面上沉积Co-Cr涂层。

NEE2.根据NEE1的方法，还包括在沉积Co-Cr涂层之前，将电抛光过的表面浸没到酸性或碱性溶液中。

NEE3.根据NEE1或NEE2的方法，其中沉积Co-Cr涂层包括将电抛光过的表面布置在包含Cr(III)离子的溶液中。

整个说明书中对“一个实施例(one embodiment)”或“一个实施例(anembodiment)”的引用旨在表示结合实施例描述的特定特征，结构或特性被包括在至少一个实施例中。

因此，在整个说明书中各处出现的表述“在一个实施例中(in one embodiment)”或“在一个实施例中(in an embodiment)”不一定必然指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式来组合特定特征、结构或特性。尽管上面参考特定实施例已经描述了本发明，但是本发明并不旨在限于这里阐述的特定形式。而是，本发明仅由所附权利要求书限制，并且在所附权利要求书的范围内，除了以上具体描述之外的其他实施例同样是可能的。此外，应当理解，如本文中所使用的，术语“包含/包含(comprise/comprises)”或“包括/包括(include/includes)”不排除其他元件或步骤的存在。

此外，尽管各个特征可以被包括在不同的权利要求中，但是可以将这些特征有利地组合，并且包括不同的权利要求并不意味着特征的组合是不可行和/或不利的。另外，单数引用不排除多个。最后，权利要求中的附图标记仅作为说明性示例而提供，并且不应被解释为以任何方式限制权利要求的范围。

范围通常由以下独立权利要求定义。示例性实施例由从属权利要求限定。