（2） 本征吸收 

本征吸收又称体吸收或半导体吸收，涂层的吸收机理是通过涂层材料本身的性质决定的，即材料的价带电子在吸收光子的能量之后，从价带跨过禁带，直接跃迁到导带的过程实现对光谱的选择性吸收，主要由半导体和过渡金属组成。一般来说，这类涂层的半导体或过渡金属材料由于存在一个合适的禁带宽度Eg，当光子能量大于禁带宽度Eg会使基态中的电子跃迁到激发态，反之则不行，通过电子的跃迁与否来实现太阳能光谱的选择性吸收。其计算公式如下：

为截止波长，当电磁波波长时，过渡性金属和半导体材料的电子在吸收了光子之后会从基态跃迁到激发态，引起电子与晶格中的质点碰撞，将光能转换成热能。天然的本征吸收涂层具有良好的耐热性但是光学性能并不理想，很难单独作为太阳能选择性吸收涂层。

（3）光干涉吸收

光干涉涂层又称电介质-半透明金属干涉叠层型，其结构如图1。3所示，主要由红外反射层、减反射层以及位于中间的光谱吸收层组成的。利用光学上的干涉相消的原理，通过精确控制各作用层的厚度，使涂层在短波范围内形成光学干涉效应，从而实现光谱选择性吸收的目的。常见的干涉型选择性吸收涂层有如AlN-Al/Al、Al2O3-MoOx-Al2O3(AMA)、Al2O3-AlCuFe-Al2O3-Cu、黑镍、黑钴等[[[] 王涛，黑镍黑铬太阳能选择性吸收涂层的制备与研究[D]。湖北：武汉理工大学，2011。]]。

但是这种吸收机制的涂层其光学稳定性并不好，在高温下光学性能容易恶化，主要原因是层间的金属粒子的在高温下会发生扩散、聚团等现象，从而破坏的涂层的干涉结构使涂层的光学性能恶化。

     减反层

     吸收层2

     吸收层1

  金属红外反射层

      基底

                                 图1。2 光干涉吸收膜层结构示意图

（4）微不平表面

微不平表面是利用控制涂层微观表面上的形貌和结构的方法，使表面呈现凹凸不平的光学陷阱。这种凹凸不平的光学陷阱使短波在涂层表面中产生多次折射从而被涂层吸收，对于长波则是直接反射走，从而达到光谱选择性吸收的目的。这种涂层的结构受环境的影响较小（如氧化，热击），这是传统涂层所不具备的。但是这种涂层要注意对表面的防护，以免因接触和摩擦而破坏了微不平表面，影响吸收率。

在实际的光谱涂层设计中，为了能够达到优异的光学性能，往往是将几种机理结合在一起设计而成，其中应用比较广泛的是复合材料膜系。典型的复合材料吸收膜系有多层渐变金属陶瓷膜和双层吸收膜系。多层的渐变金属陶瓷膜是以金属为衬底，吸收层由金属和介质的渐变膜组成。双层吸收膜系是在高反射金属衬底上生成两层吸收层和一至两层介质减反射层，在不损失吸收率的情况下获得较低的发射率[[[] 李金花,宋宽秀等。中高温太阳光谱选择性吸收涂层的研究进展[J]。化学工业与工程，2004,21(6):432-437]]。

2 涂层的制备方法

（1）溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是指在合适的金属有机盐或无机盐溶液中加入适当的溶液，通过化学原理得到目标胶体薄膜，经自然风干或一定温度烧结后形成目标涂层。采用溶胶-凝胶法制备的薄膜具有组分混合均匀、成分易控制、成膜均匀、能大面积实施、操作简单、易于工业化生产等优点。缺点是制备周期较长，原料较贵且部分原料为具有毒性、易挥发的有机物，容易影响人体健康。