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1、(10)申请公布号 CN 103840713 A (43)申请公布日 2014.06.04 CN 103840713 A (21)申请号 201310013868.0 (22)申请日 2013.01.15 101143958 2012.11.23 TW H02N 11/00(2006.01) B32B 15/04(2006.01) B32B 15/18(2006.01) B32B 15/20(2006.01) (71)申请人 财团法人工业技术研究院 地址 中国台湾新竹县竹东镇中兴路四段 195 号 (72)发明人 林俊凯 庄瑞诚 陈奕瑞 陈光耀 叶建弦 徐晓萱 林育立 (74)专利代理机构 北。
2、京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 祁建国 梁挥 (54) 发明名称 热电转换装置及选择性吸收膜 (57) 摘要 一种热电转换装置及选择性吸收膜。热电转 换装置包括至少一第一选择性吸收膜、 一冷端基 板、 至少一第一热电元件对、 一第一导电基板以及 一第二导电基板。第一选择性吸收膜用以非接触 地吸收一预设限制波段的热辐射。第一热电元件 对配置于第一选择性吸收膜与冷端基板之间， 第 一热电元件对包括一第一 N 型热电元件及一第一 P 型热电元件。第一导电基板配置于冷端基板与 第一 N 型热电元件之间。第二导电基板配置于冷 端基板与第一 P 型热电元件之间， 其中， 第一热电 元。
3、件对反应于第一选择性吸收膜与冷端基板之间 的温差产生一电流进行发电。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书9页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103840713 A CN 103840713 A 1/3 页 2 1. 一种热电转换装置， 包括 ： 至少一第一选择性吸收膜， 用以非接触地吸收一预设限制波段的热辐射 ； 一冷端基板 ； 至少一第一热电元件对， 配置于该第一选择性吸收膜与该冷端基板之间， 该第一热电 元件对包括一第一 N 型热电元件以及一第。
4、一 P 型热电元件 ； 一第一导电基板， 配置于该冷端基板与该第一 N 型热电元件之间 ； 以及 一第二导电基板， 配置于该冷端基板与该第一 P 型热电元件之间， 其中， 该第一热电元件对反应于该第一选择性吸收膜与该冷端基板之间的温差而产生 一电流以进行发电。 2. 如权利要求 1 的热电转换装置， 其特征在于， 更包括 ： 一第二选择性吸收膜 ； 一第二热电元件对， 配置于该第二选择性吸收膜与该冷端基板之间， 该第二热电元件 对包括一第二 N 型热电元件以及一第二 P 型热电元件 ； 以及 一第三导电基板， 配置于该第二 N 型热电元件与该冷端基板之间， 其中， 该第二导电基板更配置于该第二。
5、 P 型热电元件与该冷端基板之间。 3. 如权利要求 1 的热电转换装置， 其特征在于， 该第一选择性吸收膜包括 ： 一反射基板 ； 一陶瓷金属膜， 包括 ： 一第一陶瓷金属复合膜且该第一陶瓷金属复合膜配置在该反射基板上， 该第一陶瓷金 属复合膜的金属体积分数范围落在 10% 至 50% 之间， 且该第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围 落在 50nm 至 250nm 之间 ； 以及 一第二陶瓷金属复合膜， 配置于该第一陶瓷金属复合膜上， 该第二陶瓷金属复合膜的 金属体积分数范围落在 5% 至 20% 之间， 且该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 250nm 之间 ； 以及 一抗反射层，。
6、 配置于该第二陶瓷金属复合膜上。 4. 如权利要求 3 的热电转换装置， 其特征在于， 该陶瓷金属膜的金属靶材的材质包括 钛、 铝、 不锈钢、 铜、 钨、 镍或铬。 5. 如权利要求 3 的热电转换装置， 其特征在于， 该抗反射层的材质包括氮化金属或氮 氧化金属。 6. 如权利要求 5 的热电转换装置， 其特征在于， 该抗反射层的金属靶材的材质与该陶 瓷金属膜的金属靶材的材质相同。 7. 如权利要求 3 的热电转换装置， 其特征在于， 该反射基板的材质包括铝、 铜、 钛或不 锈钢。 8. 如权利要求 2 的热电转换装置， 其特征在于， 更包括 ： 一散热装置， 用以对该冷端基板进行散热作业 ；。
7、 以及 一电力系统， 电性连接该第一导电基板与该第三导电基板， 用以反应于该电流而进行 发电。 9. 一种选择性吸收膜， 包括 ： 一反射基板 ； 权 利 要 求 书 CN 103840713 A 2 2/3 页 3 一陶瓷金属膜， 包括 ： 一第一陶瓷金属复合膜， 该第一陶瓷金属复合膜的金属体积分数范围落在 10% 至 50% 之间， 且该第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至250nm之间且该第一陶瓷金属复合 膜配置在该反射基板上 ； 以及 一第二陶瓷金属复合膜， 配置于该第一陶瓷金属复合膜上， 该第二陶瓷金属复合膜的 金属体积分数范围落在 5% 至 20% 之间， 且该第二陶瓷金属复。
8、合膜的膜厚范围落在 50nm 至 250nm 之间 ； 以及 一抗反射层， 配置于该第二陶瓷金属复合膜上， 其中， 该选择性吸收膜用以非接触地吸收一预设限制波段的热辐射。 10. 如权利要求 9 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该陶瓷金属膜的金属靶材的材质包括 钛、 铝、 不锈钢、 铜、 钨、 镍或铬。 11. 如权利要求 9 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该陶瓷金属膜可为钛 / 氮化钛膜、 镍 / 氧化镍膜、 铬 / 氧化铬膜或钨 / 氧化钨膜。 12. 如权利要求 11 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该陶瓷金属膜为钛 / 氮化钛膜， 该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至100。
9、nm之间， 而该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范 围落在 50nm 至 100nm 之间。 13. 如权利要求 11 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该陶瓷金属膜为镍 / 氧化镍膜， 该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至200nm之间， 而该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范 围落在 50nm 至 200nm 之间。 14. 如权利要求 11 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该陶瓷金属膜为铬 / 氧化铬膜， 该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至200nm之间， 而该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范 围落在 50nm 至 200nm 之间。 15. 如权利要求 11 的选择性吸收膜， 其特征在于。
10、， 该陶瓷金属膜为钨 / 氧化钨膜， 该第 一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至250nm之间， 而该第二陶瓷金属复合膜的膜厚范 围落在 50nm 至 250nm 之间。 16. 如权利要求 9 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该陶瓷金属膜更包括一第三陶瓷金属 复合膜， 配置于该第一陶瓷金属复合膜与该第二陶瓷金属复合膜之间， 该第三陶瓷金属复 合膜的金属体积分数范围落在 10% 至 30% 之间， 且该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 200nm 之间。 17.如权利要求16的选择性吸收膜， 其特征在于， 该第三陶瓷金属复合膜可为钛/氮化 钛膜、 镍 / 氧化镍膜、 铬 / 。
11、氧化铬膜或钨 / 氧化钨膜。 18. 如权利要求 17 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该第三陶瓷金属复合膜为钛 / 氮化 钛膜， 该第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 100nm 之间， 该第二陶瓷金属复合膜 的膜厚范围落在50nm至100nm之间， 该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至100nm 之间。 19. 如权利要求 17 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该第三陶瓷金属复合膜为镍 / 氧化 镍， 该第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 200nm 之间， 该第二陶瓷金属复合膜的 膜厚范围落在 50nm 至 200nm 之间， 该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范。
12、围落在 50nm 至 200nm 之间。 权 利 要 求 书 CN 103840713 A 3 3/3 页 4 20. 如权利要求 17 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该第三陶瓷金属复合膜为铬 / 氧化 铬膜， 该第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 200nm 之间， 该第二陶瓷金属复合膜 的膜厚范围落在50nm至200nm之间， 该第三陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在50nm至200nm 之间。 21.如权利要求17的选择性吸收膜， 其特征在于， 该第三陶瓷金属复合膜为钨/氧化钨 膜， 该第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 200nm 之间， 该第二陶瓷金属复合膜的 膜。
13、厚范围落在 50nm 至 200nm 之间， 该陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 200nm 之间。 22. 如权利要求 9 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该抗反射层的材质包括氮化金属、 氮 氧化金属或氧化金属。 23. 如权利要求 22 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该抗反射层的金属靶材的材质与该 陶瓷金属膜的金属靶材的材质相同。 24. 如权利要求 9 的选择性吸收膜， 其特征在于， 该反射基板的材质包括铝、 铜、 钛或不 锈钢。 权 利 要 求 书 CN 103840713 A 4 1/9 页 5 热电转换装置及选择性吸收膜 技术领域 0001 本发明是有关于一种热电转换装。
14、置， 且特别是有关于一种利用选择性吸收膜作为 热端的热电转换装置。 背景技术 0002 由于能源短缺问题， 再生能源技术的发展成为了重要议题。热电转换技术为目前 一种可直接将热能与电能进行转换的新兴再生能源技术， 此热电转换效应是通过热电材料 内部载流子移动让热能与电能达到能量转换的功效。 其中， 能量转换过程不需机械动件， 因 此具有体积小、 无噪音、 无振动及具环境亲和性的优点， 可应用于温差发电、 废热回收、 电子 元件冷却及空调系统等方面的应用潜力。近年来， 热电转换技术受到各国相关研究单位高 度重视并投入大量研发能量， 除了材料的开发， 也积极进行热电技术应用。 0003 在目前应用。
15、于工业上的废热回收方面， 常见使用大型的废热回收方式如汽电共生 (cogeneration)、 热气回收预热等方式。然而， 仍有许多成品显热 (sensible heat) 无法回 收再利用， 例如 : 金属冶炼厂或金属热处理厂。由于高温金属物件的温度均匀性及降温速 率都会影响金属成品的品质， 除此之外， 产线上空间有限较不利于架设大型废热回收装置。 因此， 即便已知连续铸造产线上具有大量废热， 目前仍无有效的废热回收方式。 成品显热难 回收不仅发生于金属冶炼厂， 于玻璃厂亦能发现相同的议题。 因此， 如何有效将工业上的废 热回收重新利用亦为非常重要的课题。 发明内容 0004 本发明提供一种。
16、热电转换装置包括至少一第一选择性吸收膜、 一冷端基板、 至少 一热电元件对、 一第一导电基板以及一第二导电基板。第一选择性吸收膜用以非接触地吸 收一预设限制波段的热辐射。热电元件对配置于第一选择性吸收膜与冷端基板之间， 热电 元件对包括一第一 N 型热电元件及一第一 P 型热电元件。第一导电基板配置于冷端基板与 第一 N 型热电元件之间。第二导电基板配置于冷端基板与第一 P 型热电元件之间， 其中， 热 电元件对反应于第一选择性吸收膜与冷端基板之间的温差产生一电流进行发电。 0005 本发明提供一种选择性吸收膜， 包括 ： 一反射基板、 一陶瓷金属膜以及一抗反射 层。 陶瓷金属膜包括一第一陶瓷。
17、金属复合膜及一第二陶瓷金属复合膜且该第一陶瓷金属复 合膜配置在反射基板上。第一陶瓷金属复合膜的金属体积分数范围落在 10% 至 50% 之间， 且第一陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 250nm 之间。第二陶瓷金属复合膜配置于 该第一陶瓷金属复合膜上， 第二陶瓷金属复合膜的金属体积分数范围落在 5% 至 20% 之间， 且第二陶瓷金属复合膜的膜厚范围落在 50nm 至 250nm 之间。抗反射层配置于第二陶瓷金 属复合膜上， 其中， 选择性吸收膜用以非接触地吸收一预设限制波段的热辐射。 0006 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂， 下文特举实施例， 并配合所附图式 作详细说明如。
18、下。 说 明 书 CN 103840713 A 5 2/9 页 6 附图说明 0007 图 1 是本发明一实施例的热电转换装置的示意图。 0008 图 2 是本发明第一实施例的选择性吸收膜 110 的剖面图。 0009 图 3 是本发明第一实施例的 Tix/TiN1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光谱 图。 0010 图 4 是本发明第一实施例的 Tix/TiN1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光谱 图。 0011 图 5 是本发明第一实施例的 Nix/NiO1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光谱 图。 0012 图 6 是本发明第一实施例的 Nix/NiO1-x固定金属体积分数改。
19、变膜厚的反射率光谱 图。 0013 图 7 是本发明第一实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率 光谱图。 0014 图 8 是本发明第一实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率 光谱图。 0015 图9是本发明第一实施例的Wx/(WO3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光谱 图。 0016 图 10 是本发明第一实施例的 Wx/(WO3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光 谱图。 0017 图 11 是本发明第二实施例的选择性吸收膜 110 的剖面图。 0018 图12是本发明第二实施例的Tix/TiN1-x固定膜厚改变。
20、金属体积分数的反射率光谱 图。 0019 图13是本发明第二实施例的Tix/TiN1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光谱 图。 0020 图14是本发明第二实施例的Nix/NiO1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光谱 图。 0021 图15是本发明第二实施例的Nix/NiO1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光谱 图。 0022 图 16 是本发明第二实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率 光谱图。 0023 图 17 是本发明第二实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率 光谱图。 0024 图 18 是本发明第二实施例的。
21、 Wx/(WO3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光 谱图。 0025 图 19 是本发明第二实施例的 Wx/(WO3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光 谱图。 0026 附图标记说明 0027 110-1、 110-2 ： 选择性吸收膜 0028 120、 121 ： 热电元件对 说 明 书 CN 103840713 A 6 3/9 页 7 0029 120-1、 121-1 ： P 型热电元件 0030 120-2、 121-2 ： N 型热电元件 0031 130-1、 130-2、 130-3 ： 导电基板 0032 140 ： 冷端基板 0033 150 ： 散热装置 。
22、0034 160 ： 电力系统 0035 210 ： 反射基板 0036 220 ： 陶瓷金属膜 0037 220-2 ： 低金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 0038 220-1 ： 高金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 0039 220-3 ： 中金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 0040 230 ： 抗反射层 0041 310340、 410450、 510540、 610640、 710740、 810840、 910940、 10101050、 12101240、 13101340、 14101440、 15101540、 16101640、 17101740、 18101830、 1910。
23、1940 ： 数据曲线 0042 x ： 金属体积分数 具体实施方式 0043 本发明中的热电转换装置可透过选择性吸收膜非接触地吸收预设限制波段的热 辐射， 再透过冷热端温差转换成电能， 有效提升废热回收率进而达到废热回收节能减碳的 功效。 0044 图 1 是本发明一实施例的热电转换装置的示意图。请参照图 1， 热电转换装置 100 包括选择性吸收膜110-1与110-2、 热电元件对120与121、 导电基板130-1、 130-2与130-3、 一冷端基板 140、 一散热装置 150 以及一电力系统 160。其中， 热电元件对 120 包括一 P 型 热电元件 120-1 及一 N 型。
24、热电元件 120-2， 而热电元件对 121 包括一 P 型热电元件 121-1 及 一 N 型热电元件 121-2。基于清晰与简洁， 在本实施例中仅以图 1 绘示选择性吸收膜 110-1 与 110-2、 热电元件对 120 与 121、 导电基板 130-1 130-3 作说明， 但并不以此为限制。 0045 继续参考图 1， 热电元件对 120 配置于选择性吸收膜 110-1 与冷端基板 140 之间。导电基板 130-1 与 130-2 分别配置于 P 型热电元件 (P type thermoelectric element)120-1 和 N 型热电元件 (N type thermo。
25、electric element)120-2 与冷端基板 140 之间。 以此类推， 热电元件对121配置于选择性吸收膜110-2与冷端基板140之间。 导电基 板 130-2 与 130-3 分别配置于 P 型热电元件 121-1 与 N 型热电元件 121-2 与冷端基板 140 之间。其中， 热电元件对 120 与 121 中的 P 型热电元件与 N 型热电元件例如是以交错的方 式串联排列， 交错的方式意即相邻的两个热电元件的型态不相同。 0046 举例而言， 如图 1 所示， 相邻于热电元件对 120 中的 N 型热电元件 120-2 及 P 型热 电元件 120-1， 其中， 热电元。
26、件对 120 中的 N 型热电元件 120-2 与相邻的热电元件对 121 中 的P型热电元件121-1共用导电基板130-2， 藉此热电元件对120和121彼此串联， 并分别通 过导电基板 130-1 和导电基板 130-3 与电力系统 160 形成通路， 举例而言， 导电基板 130-1 和导电基板 130-3 与电力系统 160 电性连接。散热装置 150 配置于冷端基板 140 上， 使冷 说 明 书 CN 103840713 A 7 4/9 页 8 端基板 140 达到降温、 散热功效， 维持与热端基板 105 的温差。其中， 散热装置 150 可以为 热沉 (heat sink)、。
27、 风扇或水冷系统， 但不以此为限制。 0047 在热电转换装置 100 中， 在选择性吸收膜 110-1 与 110-2 分别吸收热源发出的热 幅射后， 则选择性吸收膜 110-1 和 110-2 与冷端基板形成温差， 而当热电元件对 120 与 121 处于温差状态时， P 型热电元件 120-1 中带有正电荷的电洞经由导电基板 130-1 朝向 N 型 热电元件 121-2 移动， 而 P 型热电元件 121-1 中带有正电荷的电洞经由导电基板 130-2 朝 向 N 型热电元件 120-2 移动， 进而产生一电流， 其中此电流即透过路径上的电力系统 160 以 进行发电。 0048 值得。
28、注意的是， 在本实施例中， 选择性吸收膜 110 可非接触地吸收特定波段的热 源所发出的热辐射， 其中， 选择性吸收膜 110 所吸收热辐射的特定波段为红外光 (infrared light， IR) 波段， 而选择性吸收膜 110 于近红外光 (near-infrared light， NIR) 波段 1.5m3m 之间具有高吸收率且于中红外光 (mid-infrared light， MIR) 波段大于 5m 则具有高反射率的特性， 而选择性吸收膜 110 的吸收波长范围可透过调整选择性吸收膜 110 的金属体积分数或膜厚 ( 容后作说明 )， 以使选择性吸收膜 110 能有效率地分别吸收。
29、不 同红外光波长范围下的热源。 0049 图 2 是本发明第一实施例的选择性吸收膜 110 的剖面图。请参照图 2， 首先， 选 择性吸收膜 110 中提供常见耐温的反射基板 210 做为热端吸热基板， 此反射基板 210 可以 为铜 (Cu)、 铝 (Al)、 钛 (Ti) 或不锈钢 (SS) 等材料组成。在本实施例中以 Al 作为选择性 吸收膜 110 中的反射基板 210， 但不以此为限制。接着， 于反射基板 210 上制作陶瓷金属膜 (Ceramic-metal film， Cermet)220。此陶瓷金属膜 220 的金属靶材可以是铝、 钛、 不锈钢、 钨 (W)、 镍 (Ni) 或。
30、铬 (Cr) 等材料制成， 并通入反应气体 (N2、 O2) 沉积为对应的金属膜或氮 化物、 氧化物或氮氧化物膜。举例而言， 陶瓷金属膜 220 可以为钛 / 氮化钛膜、 镍 / 氧化镍 膜、 铬 / 氧化铬膜或钨 / 氧化钨膜， 但不以此为限。 0050 值得注意的是， 本实施例中的陶瓷金属膜 220 是由多层不同金属体积分数 (Metal volume fraction， MVF) 或不同膜厚的陶瓷金属复合膜所组成， 因此可进而透过调整陶瓷金 属复合膜的金属体积分数或膜厚， 以得到最佳吸收范围热辐射的红外光波段。在本实施例 中， 以两层的钛/氮化钛(Tix/TiN1-x)膜作为选择性吸收膜。
31、110的陶瓷金属膜220， 但不以此 为限制。而此两层钛 / 氮化钛膜利用金属体积分数来表示各陶瓷金属复合膜的不同氮化程 度， 在本实施例中分别使用高 (H) 与低 (L) 金属体积分数的钛 / 氮化钛膜的渐层关系以作 为陶瓷金属膜 220。其中， 高金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-1 配置于反射基板 210 上， 低金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-2 配置于高金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-1 上。 最后， 在最上层可添加一完全氮化或氧化层匹配作为抗反射层 (Anti-reflection layer， AR)230， 其中， 抗反射层 230 的金属靶材与陶瓷金属膜。
32、 220 的金属靶材相同， 例如陶瓷金属 膜 220 为 Tix/TiN1-x， 则抗反射层 230 为 TiN。 0051 说 明 书 CN 103840713 A 8 5/9 页 9 0052 表一 0053 图 3 是本发明第一实施例的 Tix/TiN1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光谱 图。固定膜厚为 100nm， 并改变各层膜金属体积分数比例， 可得到分别为 4 组数据曲线 310、 320、 330 与 340， 如图 3 所示， 其中低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%) 分别 包括 5%-10% ； 5%-15% ； 10%-30% ； 2。
33、0%-50%。在相同的膜厚下， 此 4 组数据曲线 310、 320、 330 与 340 皆符合于波长 1.5m-3m 之间有高吸收率的特征。因此， 如表一所示， 在二层 Tix/ TiN1-x的条件下， 符合本发明的HMVF金属体积分数范围为10%-50% ； LMVF金属体积分数范围 为 5%-20%。 0054 图 4 是本发明第一实施例的 Tix/TiN1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光谱 图。其中， 低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%) 固定为 20%-50%， 并改变各层 膜厚度由 50nm 至 100nm， 可得到分别为 2 组数据曲线 。
34、410 与 420， 如图 4 所示。在相同的 金属体积分数比例下， 此 2 组数据曲线 410 与 420 符合于波长 1.5m3m 之间有高吸收 率的特征。因此， 如表一所示， 在二层 Tix/TiN1-x的条件下， 符合本发明的 HMVF 膜厚范围为 50nm100nm ； LMVF 膜厚范围为 50nm100nm。 0055 图 5 是本发明第一实施例的 Nix/NiO1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光谱 图。 固定膜厚为200nm， 并改变低(L)与高(H)金属体积分数范围(LMVF%-HMVF%)， 可得到分 别为 3 组数据曲线 510、 520 与 530， 如图 5 所。
35、示， 其中金属体积分数范围分别包括 5%-10% ； 5%-15% ； 10%-30%。 在相同的膜厚下， 此3组数据曲线510、 520与530皆符合于1.5m3m 之间有高吸收率的特征。 因此， 如表一所示， 在二层Nix/NiO1-x的条件下， 符合本发明的HMVF 金属体积分数范围为 10%-30% ； LMVF 金属体积分数范围为 5%-20%。 0056 图 6 是本发明第一实施例的 Nix/NiO1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光谱 图。其中， 低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%) 固定为 5%-15%， 并改变各层 膜厚度由 50nm 至。
36、 200nm， 可得到分别为 4 组数据曲线 610、 620、 630 与 640， 如图 6 所示。在 相同的金属体积分数比例下， 膜厚 50nm200nm 的 4 组数据曲线 610、 620、 630 与 640 皆符合 于波长 1.5m3m 之间有高吸收率的特征。因此， 如表一所示， 在二层 Nix/NiO1-x的条件 说 明 书 CN 103840713 A 9 6/9 页 10 下， 符合本发明的 HMVF 膜厚范围为 50nm200nm ； LMVF 膜厚范围为 50nm200nm。 0057 图 7 是本发明第一实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的。
37、反射率 光谱图。固定膜厚为 150nm， 并改变低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%)， 可得到分别为 3 组数据曲线 710、 720 与 730， 如图 7 所示， 其中金属体积分数范围分别包 括 5%-10% ； 5%-15% ； 10%-30%。在相同的膜厚下， 此 3 组数据曲线 710、 720 与 730 皆符合于 1.5m3m 之间有高吸收率的特征。因此， 如表一所示， 在二层 Crx/(Cr2O3)1-x的条件下， 符合本发明的 HMVF 金属体积分数范围为 10%-30% ； LMVF 金属体积分数范围为 5%-10%。 0058 图 8 是。
38、本发明第一实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率 光谱图。其中， 低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%) 固定为 5%-10%， 并改变各 层膜厚度由 50nm 至 200nm， 可得到分别为 4 组数据曲线 810、 820、 830 与 840， 如图 8 所示。 在相同的金属体积分数比例下， 膜厚 50nm200nm 的 4 组数据曲线 810、 820、 830 与 840 皆符 合于波长1.5m3m之间有高吸收率的特征。 因此， 如表一所示， 在二层Crx/(Cr2O3)1-x的 条件下， 符合本发明的 HMVF 膜厚范。
39、围为 50nm200nm ； LMVF 膜厚范围为 50nm200nm。 0059 图 9 是本发明第一实施例的 Wx/(WO3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的反射率光 谱图。固定膜厚为 250nm， 并改变低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%)， 可得 到分别为 4 组数据曲线 910、 920、 930 与 940， 如图 9 所示， 其中金属体积分数范围分别包 括 5%-10% ； 5%-15% ； 10%-30% ； 20%-50%。在相同的膜厚下， 此 4 组数据曲线 910、 920、 930 与 940 皆符合于 1.5m3m 之间有高吸收率的特。
40、征。因此， 如表一所示， 在二层 Wx/(WO3)1-x 的条件下， 符合本发明的 HMVF 金属体积分数范围为 10%-50% ； LMVF 金属体积分数范围为 5%-20%。 0060 图 10 是本发明第一实施例的 Wx/(WO3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率光 谱图。其中， 低 (L) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-HMVF%) 固定为 5%-15%， 并改变各 层膜厚度由 50nm 至 250nm， 可得到分别为 5 组数据曲线 1010、 1020、 1030、 1040 与 1050， 如 图 10 所示。在相同的金属体积分数比例下， 膜厚 50nm25。
41、0nm 的 5 组数据曲线 1010、 1020、 1030、 1040与1050皆符合于波长1.5m3m之间有高吸收率的特征。 因此， 如表一所示， 在二层Wx/(WO3)1-x的条件下， 符合本发明的HMVF膜厚范围为50nm250nm ； LMVF膜厚范围为 50nm250nm。 0061 图 11 是本发明第二实施例的选择性吸收膜 110 的剖面图。本实施例的选择性吸 收膜 110 与图 2 所述的选择性吸收膜 110 的差异在于本实施例的选择性吸收膜 110 中的陶 瓷金属膜 220 为由三层钛 / 氮化钛膜所组成， 且分别使用高 (H)、 中 (M) 与低 (L) 金属体积 分数的。
42、渐层关系的钛 / 氮化钛膜作为陶瓷金属膜 220。其中， 高金属体积分数的钛 / 氮化 钛膜 220-1 配置于反射基板 210 上， 低金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-2 配置于高金属 体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-1 上， 而中金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-3 配置于低金 属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-2 与高金属体积分数的钛 / 氮化钛膜 220-1 之间。在本实 施例中， 以此三层的钛 / 氮化钛膜作为选择性吸收膜 110 的陶瓷金属膜 220， 但不以此为限 制。 0062 说 明 书 CN 103840713 A 10 7/9 页 11 0063 表。
43、二 0064 图 12 是本发明第二实施例的 Tix/TiN1-x固定膜厚改变金属体积分数的反 射率光谱图。固定膜厚为 100nm， 并改变低 (L)、 中 (M) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-MMVF%-HMVF%)， 可得到分别为 3 组数据曲线 1210、 1220 与 1230， 如图 12 所示， 其中 金属体积分数范围分别包括 5%-10%-15% ； 10%-20%-30% ； 10%-30%-50%。在相同的膜厚下， 此 3 组数据曲线 1210、 1220 与 1230 皆符合于波长 1.5m3m 之间有高吸收率的特征。 因此， 如表二所示， 在三层 Tix。
44、/TiN1-x的条件下， 符合本发明的 HMVF 金属体积分数范围为 15%-50% ； MMVF 金属体积分数范围为 10%-30% ； LMVF 金属体积分数范围为 5%-10%。 0065 图 13 是本发明第二实施例的 Tix/TiN1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率 光谱图。其中， 低 (L)、 中 (M) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-MMVF%-HMVF%) 固定为 10%-30%-50%， 改变各层膜厚由 50nm 至 100nm， 可得到分别为 2 组数据曲线 1310 与 1320， 如图 13 所示。在相同的金属体积分数比例下， 此 2 组数据曲线 1。
45、310 与 1320 皆符合于波 长1.5m3m之间有高吸收率的特征。 因此， 如表二所示， 在三层Tix/TiN1-x的条件下， 符 合本发明的 HMVF 膜厚范围为 50nm100nm ； MMVF 膜厚范围为 50nm100nm ； LMVF 膜厚范围为 50nm100nm。 0066 图 14 是本发明第二实施例的 Nix/NiO1-x固定膜厚改变金属体积分数的反 射率光谱图。固定膜厚为 150nm， 并改变低 (L)、 中 (M) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-MMVF%-HMVF%)， 可得到分别为 3 组数据曲线 1410、 1420 与 1430， 如图 14 。
46、所示， 其中 金属体积分数范围分别包括 5%-10%-15% ； 10%-20%-30% ； 10%-30%-50%。在相同的膜厚下， 此 3 组数据曲线 1410、 1420 与 1430 皆符合于波长 1.5m3m 之间有高吸收率的特征。 说 明 书 CN 103840713 A 11 8/9 页 12 因此， 如表二所示， 在三层 Nix/NiO1-x的条件下， 符合本发明的 HMVF 金属体积分数范围为 15%-50% ； MMVF 金属体积分数范围为 10%-30% ； LMVF 金属体积分数范围为 5%-10%。 0067 图 15 是本发明第二实施例的 Nix/NiO1-x固定金。
47、属体积分数改变膜厚的反射率 光谱图。其中， 低 (L)、 中 (M) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-MMVF%-HMVF%) 固定为 5%-10%-15%， 改变各层膜厚由 50nm 至 200nm， 可得到分别为 4 组数据曲线 1510、 1520、 1530 与 1540， 如图 15 所示。在相同的金属体积分数比例下， 膜厚 50nm200nm 的 4 组数据曲线 1510、 1520、 1530与1540皆符合于波长1.5m3m之间有高吸收率的特征。 因此， 如表二 所示， 在三层 Nix/NiO1-x的条件下， 符合本发明的 HMVF 膜厚范围为 50nm200nm。
48、 ； MMVF 膜厚 范围为 50nm200nm ； LMVF 膜厚范围为 50nm200nm。 0068 图 16 是本发明第二实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定膜厚改变金属体积分数的 反射率光谱图。固定膜厚为 200nm， 并改变低 (L)、 中 (M) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-MMVF%-HMVF%)， 可得到分别为 3 组数据曲线 1610、 1620 与 1630， 如图 16 所示， 其中 金属体积分数范围分别包括5%-10%-15% ； 10%-20%-30% ； 10%-30%-50%。 在相同的膜厚下， 此 3 组数据曲线 1610、 1620 。
49、与 1630 皆符合于波长 1.5m3m 之间有高吸收率的特征。因 此， 如表二所示， 在三层 Crx/(Cr2O3)1-x的条件下， 符合本发明的 HMVF 金属体积分数范围为 15%-50% ； MMVF 金属体积分数范围为 10%-30% ； LMVF 金属体积分数范围为 5%-10%。 0069 图 17 是本发明第二实施例的 Crx/(Cr2O3)1-x固定金属体积分数改变膜厚的反射率 光谱图。其中， 低 (L)、 中 (M) 与高 (H) 金属体积分数范围 (LMVF%-MMVF%-HMVF%) 固定为 5%-10%-15%， 改变各层膜厚由 50nm 至 200nm， 可得到分别为 4 组数据曲线 1710、 1720、 1730 与 1740， 如图 17 所示。在相同的金属体积分数比例下， 膜厚 50nm200nm 的 4 组数据曲线 1。