Atomic Layer Deposition of NbC-Al2O3 Composite Films for Efficient Solar Selective Coatings

原子层沉积 纳米复合材料 材料科学 石英晶体微天平 电介质 碳化铌 带隙 复合数 纳米晶材料 吸收光谱法 薄膜 纳米技术 复合材料 光电子学 化学 冶金 光学 物理 吸附 有机化学
作者
Jason R. Avila,Aaron W. Peters,Anil U. Mane,Joseph A. Libera,Ángel Yanguas-Gil,Omar K. Farha,Joseph T. Hupp,Jeffrey W. Elam
出处
期刊:Meeting abstracts 卷期号:MA2017-02 (25): 1105-1105
标识
DOI:10.1149/ma2017-02/25/1105
摘要

Solar selective films hold great promise for improving the efficiency of concentrated solar power (CSP) facilities. In this study, we used atomic layer deposition (ALD) to prepare solar selective films composed of metal-dielectric nanocomposites with tunable optical and electronic properties. We used niobium carbide (NbC) as the metallic component and Al2O3 as the dielectric component of the nanocomposite films, and these components were blended at the atomic scale by alternating between the NbC and Al2O3 ALD processes. In-situ quadrupole mass spectrometry and quartz crystal microbalance (QCM) measurements were performed to examine the growth of the NbC-AlO composite films as well as to establish the NbC ALD growth mechanism. These measurements revealed that the NbC inhibited the Al2O3 ALD, while the Al2O3 enhanced the NbC ALD. Next, NbC-AlO nanocomposite films wereprepared over the full range of 0-100% NbC in Al2O3 and the physical, optical and electrical properties were measured. We discovered that the band gap and electrical resistivity could be precisely tuned by controlling the composition, and that higher NbC contents yielded a lower band gap and a smaller resistivity. Based on the absorption spectra of the NbC-AlO composite films, we established that 10-20% NbC yield the highest selective absorption efficiencies due their high visible light absorption and low infrared absorption. However, the selective absorption properties of the NbC-AlO composite films were lost upon annealing to 400°C in air as a result of oxidation of the NbC. Our study demonstrates the efficacy for ALD preparing metal-dielectric nanocomposite films with tunable properties to achieve a high selective absorber efficiency. By applying this technique to more thermally robust metallic materials we hope to produce solar selective coatings suitable for deployment in CSP facilities.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
vivelejrlee完成签到,获得积分10
1秒前
marry发布了新的文献求助30
3秒前
司徒乌完成签到,获得积分10
3秒前
wangwei完成签到 ,获得积分10
5秒前
神光完成签到,获得积分10
5秒前
林林总总完成签到 ,获得积分10
5秒前
贝儿完成签到,获得积分10
5秒前
hyjcs完成签到,获得积分10
6秒前
Neew完成签到 ,获得积分10
6秒前
wuhao完成签到 ,获得积分0
8秒前
miemie66完成签到,获得积分10
9秒前
平常的仙人掌完成签到,获得积分10
9秒前
沉静的清涟完成签到,获得积分10
10秒前
morena应助Flora采纳,获得10
11秒前
濮阳盼曼完成签到,获得积分10
14秒前
leclerc完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
大民王完成签到,获得积分10
19秒前
有米饭没完成签到 ,获得积分10
20秒前
等待孤风完成签到,获得积分10
20秒前
无情的千山完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
好好好完成签到 ,获得积分10
28秒前
cttc完成签到,获得积分10
28秒前
钱兵完成签到,获得积分10
29秒前
苗苗043完成签到,获得积分10
31秒前
加一发布了新的文献求助10
32秒前
加载文献别卡了完成签到,获得积分10
33秒前
yangy115完成签到,获得积分10
34秒前
英勇海完成签到 ,获得积分10
34秒前
甘乐完成签到,获得积分10
36秒前
Liang完成签到,获得积分10
36秒前
粗犷的沛容完成签到,获得积分10
37秒前
邓娅琴完成签到 ,获得积分10
41秒前
缓慢雅青完成签到 ,获得积分10
42秒前
43秒前
ly完成签到,获得积分10
43秒前
腾腾完成签到 ,获得积分10
43秒前
marry完成签到,获得积分10
44秒前
Flora完成签到,获得积分20
44秒前
高分求助中
求国内可以测试或购买Loschmidt cell(或相同原理器件)的机构信息 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Sarcolestes leedsi Lydekker, an ankylosaurian dinosaur from the Middle Jurassic of England 500
Machine Learning for Polymer Informatics 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3219947
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2868557
关于积分的说明 8161359
捐赠科研通 2535560
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1368156
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 645150
邀请新用户注册赠送积分活动 618478