طلاءات أغشية رقيقة ماصة للشمس
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة ونظام لترسيب غشاء رقيق على ركيزة
العنوان الإنجليزي: Method and system for depositing thin film on substrate
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تعاني طلاءات امتصاص الشمس انعكاسية مفرطة أو التصاقًا وجودة غير كافيين أو متطلبات حرارة عالية أو محدودية في التوسع للركائز واسعة المساحة.
أهميتها
قد تحسن الأغشية الرقيقة المتجانسة والقابلة للتوسع ذات الاستجابة البصرية المضبوطة أسطح الامتصاص الشمسي الحراري وتقلل الاعتماد على معدات ترسيب معقدة.
النهج
يغمر النظام ركيزة معلقة في سائل أولي ويصرف السائل بالجاذبية بمعدل مضبوط ويجفف الطبقة الناتجة ويزيل الطلاء من جانب واحد ثم يحلل الغشاء المتبقي حراريًا. وتكوّن الدورات المتكررة طبقات متعددة من Co3O4/CuO لامتصاص الشمس.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد مصنعي المجمعات الشمسية الحرارية ومطوري معدات طلاء الأغشية الرقيقة ومختبرات المواد ومطلّي الزجاج والمعادن وباحثي الطاقة المتجددة.
القيمة المحتملة
يوفر الإفصاح نظام غمر مضبوطًا بالجاذبية لطبقات متكررة دون 10 ميكرومتر، مع جمع المادة الأولية وسلوك بصري وتسخين شمسي مقاس لطلاءات Co3O4/CuO.
الخلفية
الخلفية
يمتص أكسيد الكوبالت نطاقًا واسعًا من الطيف الشمسي لكنه قد يعكس جزءًا كبيرًا من الإشعاع الساقط. ويمكن للأغشية الرقيقة والطبقات المضادة للانعكاس تحسين الأداء البصري للمجمعات الشمسية، إلا أن طرق الترسيب المتقدمة مثل الرش المهبطي قد يصعب توسيعها اقتصاديًا. وقد تواجه الطلاءات التقليدية أيضًا قيودًا في الالتصاق أو الجودة أو الحرارة. ويقترح المنشور عملية غمر معدلة لتوفير طبقات أولية متجانسة ومتكررة على ركائز زجاجية أو معدنية وبناء ممتصات شمسية متعددة الطبقات من أكسيد الكوبالت وأكسيد النحاس.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يعلق حامل ركيزة من الزجاج أو المعدن في وعاء ترسيب يُملأ عبر مدخل علوي. ويصرف مخرج سفلي وصمام المادة الأولية بالجاذبية إلى وعاء جمع بينما يغادر السائل الزائد الركيزة في جو من بخار المادة الأولية. ويُجفف الطلاء ويُزال من جانب واحد ويُحلل إلى غشاء رقيق. وتبني إعادة الدورة طبقات Co3O4/CuO، وتستخدم قياسات XRD والامتصاص ودرجة حرارة السطح تحت الشمس المباشرة لتوصيف النتيجة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- ممتصات متعددة الطبقات من Co3O4/CuO للمجمعات الشمسية الحرارية.
- طلاءات دون 10 ميكرومتر على ركائز زجاجية أو معدنية.
- ترسيب غمر معدل لأبحاث الأغشية الرقيقة واسعة المساحة.
- تطوير طلاءات مضادة للانعكاس وممتصة للإشعاع الشمسي.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- تتحكم الجاذبية وصمام التصريف في إزالة المادة الأولية من الركيزة.
- يستقبل وعاء جمع السائل الأولي الزائد لتداوله بصورة مضبوطة.
- تعدل الدورات المتكررة عدد الطبقات المترسبة وسماكتها.
- تستوعب الطريقة صورًا لركائز زجاجية ومعدنية.
- يُوصف التوصيف باستخدام XRD والامتصاص ودرجة الحرارة تحت الشمس المباشرة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يصف المنشور نظام ترسيب مختبريًا مع قياسات XRD والامتصاص ودرجة حرارة السطح تحت الشمس المباشرة؛ ولم يثبت التشغيل على نطاق صناعي.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يهم النظام مصنعي المجمعات الشمسية ومعدات الطلاء. وينبغي عند التوسع التحقق من تجانس السماكة على المساحات الكبيرة والالتصاق ومقاومة السحج والعوامل الجوية والدورات الحرارية والامتصاص والانعكاس والانبعاثية واستعادة المادة الأولية وطاقة الفرن وإنتاجية الركائز وأتمتة العملية وسلامة العاملين والتكلفة مقارنة بطرق الطلاء المعروفة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C23C18/12طلاء المواد الفلزية؛ طلاء مواد بمواد فلزية؛ المعالجة السطحية للمواد الفلزية؛ الطلاء بالتبخير الفراغي أو الترذيذ أو الغرس الأيوني أو الترسيب الكيميائي من البخار
- C03C17/00التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C23C18/1225طلاء المواد الفلزية؛ طلاء مواد بمواد فلزية؛ المعالجة السطحية للمواد الفلزية؛ الطلاء بالتبخير الفراغي أو الترذيذ أو الغرس الأيوني أو الترسيب الكيميائي من البخار
- C23C18/1291طلاء المواد الفلزية؛ طلاء مواد بمواد فلزية؛ المعالجة السطحية للمواد الفلزية؛ الطلاء بالتبخير الفراغي أو الترذيذ أو الغرس الأيوني أو الترسيب الكيميائي من البخار
- C23C18/1241طلاء المواد الفلزية؛ طلاء مواد بمواد فلزية؛ المعالجة السطحية للمواد الفلزية؛ الطلاء بالتبخير الفراغي أو الترذيذ أو الغرس الأيوني أو الترسيب الكيميائي من البخار
- C03C17/25التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
- C03C17/3417التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
- C23C18/1216طلاء المواد الفلزية؛ طلاء مواد بمواد فلزية؛ المعالجة السطحية للمواد الفلزية؛ الطلاء بالتبخير الفراغي أو الترذيذ أو الغرس الأيوني أو الترسيب الكيميائي من البخار
- C03C17/006التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
- C23C18/1245طلاء المواد الفلزية؛ طلاء مواد بمواد فلزية؛ المعالجة السطحية للمواد الفلزية؛ الطلاء بالتبخير الفراغي أو الترذيذ أو الغرس الأيوني أو الترسيب الكيميائي من البخار
- C03C2217/732التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
- C03C2218/111التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
- C03C2218/32التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
- C03C2217/734التركيب الكيميائي للزجاج أو الطلاءات الزجاجية أو المينا الزجاجية؛ المعالجة السطحية للزجاج وللألياف المصنوعة من الزجاج أو المعادن أو الخبث؛ وصل الزجاج بالزجاج أو بمواد أخرى
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد عبد الرافع إبراهيم قنصوة
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- ترسيب غشاء رقيق
- طلاء بالغمر
- ممتص شمسي
- أكسيد الكوبالت
- أكسيد النحاس
- تصريف بالجاذبية
- طلاء متعدد الطبقات
- طاقة شمسية حرارية
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.