(57)【要約】【課題】光を熱に効率的に変換することが可能な太陽光−熱変換部材、太陽光−熱変換積層体及び太陽光−熱変換装置を提供する。【解決手段】本発明の太陽光−熱変換部材はＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７であるケイ化クロムを含有する。また、本発明の太陽光−熱変換積層体は、前記太陽光−熱変換部材の層と、金属層とを有する。さらに、本発明の太陽光−熱変換装置は、集光部と、前記集光部によって太陽光が集光される容器及び／又は流路と、前記容器及び／又は流路内に収容される熱媒体とを備え、前記容器及び／又は流路の表面に、前記太陽光−熱変換部材又は前記太陽光−熱変換積層体が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７であるケイ化クロムを含有する太陽光−熱変換部材。
【請求項２】
前記ケイ化クロムはＣｒＳｉ２を主成分とする請求項１に記載の太陽光−熱変換部材。
【請求項３】
１ｎｍ〜１０μｍの厚さの膜状である請求項１又は２に記載の太陽光−熱変換部材。
【請求項４】
透明誘電体を更に含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換部材の層と、金属層とを有する太陽光−熱変換積層体。
【請求項６】
前記太陽光−熱変換部材の層上に透明誘電体層が形成されている請求項５に記載の太陽光−熱変換積層体。
【請求項７】
前記金属層と前記太陽光−熱変換部材の層との間に透明誘電体層が形成されている請求項６に記載の太陽光−熱変換積層体。
【請求項８】
集光部と、前記集光部によって太陽光が集光される容器及び／又は流路と、前記容器及び／又は流路内に収容される熱媒体とを備えた太陽光−熱変換装置であって、
前記容器及び／又は流路の表面に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換部材又は請求項５〜７のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換積層体が形成されている太陽光−熱変換装置。
【請求項９】
請求項８に記載の太陽光−熱変換装置と、発電機とを有する太陽熱発電装置であって、
前記太陽光−熱変換装置によって前記容器及び／又は流路内の熱媒体を加熱し、且つ加熱された前記熱媒体の熱エネルギーを前記発電機で利用して電力を発生させる太陽熱発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光−熱変換部材、太陽光−熱変換積層体、太陽光−熱変換装置及び太陽熱発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を熱に変換し、その熱を利用して発電を行う太陽熱発電装置が知られている。この装置では、集光部で太陽光を集光し、その集光した太陽光によって容器及び／又は流路内の熱媒体（オイル、溶解塩、溶融ナトリウム等）を加熱した後、その加熱した熱媒体の熱エネルギーを発電機で利用することによって発電が行われる。そのため、太陽光を熱に変換する効率（その結果として発電効率）を高める観点から、容器及び／又は流路の表面に太陽光を熱に変換する部材（以下、「太陽光−熱変換部材」という）等を形成し、それによって集光した太陽光による熱媒体の加熱を促進することが検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、太陽光−熱変換部材として、サーメット層を用いることが提案されている。ここで、サーメット（Cermet）とは、セラミック（Ceramic）と金属（Metal）とを複合させた材料のことを言う。
また、特許文献２には、太陽光−熱変換部材として、一方に選択的コーティング、他方に放射性のコーティングを形成したシート材料を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１３９７６２２号明細書
【特許文献２】特開昭５７−５５３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の太陽光−熱変換部材は、太陽光を熱に変換する効率が依然として十分ではない。そのため、集光した太陽光による熱媒体の加熱を促進し、より効率的に太陽光を熱に変換することが強く望まれている。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、太陽光を熱に効率的に変換することが可能な太陽光−熱変換部材、太陽光−熱変換積層体及び太陽光−熱変換装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、発電効率の高い太陽熱発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、ＣｒとＳｉとの元素比が所定の範囲にあるケイ化クロムが太陽光−熱変換部材に用いるのに適した特性を有していることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の第（１）項〜第（９）項である。
（１）ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７であるケイ化クロムを含有する太陽光−熱変換部材。
（２）前記ケイ化クロムはＣｒＳｉ２を主成分とする第（１）項に記載の太陽光−熱変換部材
（３）１ｎｍ〜１０μｍの厚さの膜状である第（１）項又は第（２）項に記載の太陽光−熱変換部材。
（４）透明誘電体を更に含有する第（１）項〜第（３）項のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換部材。
【０００７】
（５）第（１）項〜第（４）項のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換部材の層と、金属層とを有する太陽光−熱変換積層体。
（６）前記太陽光−熱変換部材の層上に透明誘電体層が形成されている第（５）項に記載の太陽光−熱変換積層体。
（７）前記金属層と前記太陽光−熱変換部材の層との間に透明誘電体層が形成されている第（６）項に記載の太陽光−熱変換積層体。
【０００８】
（８）集光部と、前記集光部によって太陽光が集光される容器及び／又は流路と、前記容器及び／又は流路内に収容される熱媒体とを備えた太陽光−熱変換装置であって、
前記容器及び／又は流路の表面に、第（１）項〜第（４）項のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換部材又は第（５）項〜第（７）項のいずれか１項に記載の太陽光−熱変換積層体が形成されている太陽光−熱変換装置。
【０００９】
（９）第（８）項に記載の太陽光−熱変換装置と、発電機とを有する太陽熱発電装置であって、
前記太陽光−熱変換装置によって前記容器及び／又は流路内の熱媒体を加熱し、且つ加熱された前記熱媒体の熱エネルギーを前記発電機で利用して電力を発生させる太陽熱発電装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光を熱に効率的に変換することが可能な太陽光−熱変換部材、太陽光−熱変換積層体及び太陽光−熱変換装置を提供することができる。
また、本発明によれば、発電効率の高い太陽熱発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】太陽光の光スペクトルと熱輻射光の光スペクトルを示すグラフである。
【図２】実施の形態２における太陽光−熱変換積層体の断面図である。
【図３】実施例１の太陽光−熱変換積層体の断面図である。
【図４】実施例１の太陽光−熱変換積層体の吸収特性を示すグラフである。
【図５】実施例１の太陽光−熱変換積層体におけるケイ化クロム層のＸ線回折を示すグラフである。
【図６】ケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料からなる層を有する実施例２の太陽光−熱変換積層体の断面図である。
【図７】実施例２の比較用太陽光−熱変換積層体の断面図である。
【図８】実施例２の太陽光−熱変換積層体の吸収特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
本発明の太陽光−熱変換部材は、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７であるケイ化クロムを含有する。この範囲のＣｒとＳｉとの元素比を有するケイ化クロムを用いることにより、光の吸収と非吸収との変化点において、吸収率の傾きが急峻な状態のままで変化点の波長を調整することができる。
【００１３】
ケイ化クロムは、各種のケイ化クロム（例えば、ＣｒＳｉ、Ｃｒ５Ｓｉ３、Ｃｒ３Ｓｉ、ＣｒＳｉ２）のうちＣｒＳｉ２を主成分として含有することが好ましい。ここで、本明細書において「主成分」とは、各種成分を含有する組成のうちで最も量が多い成分のことを意味する。ＣｒＳｉ２は、数百ｎｍの波長の可視光に対して吸収率が大きく、且つ数千ｎｍの波長の赤外光に対して吸収率が小さいという光学特性を有する。
【００１４】
図１に太陽光の光スペクトルと熱輻射光の光スペクトルとを示す。図１に示すように、太陽光の光スペクトルは、数百ｎｍの波長の可視光領域を中心に拡がっているのに対して、太陽光−熱変換部材が曝される温度である数百℃（例えば２００〜６００℃）における熱輻射光の光スペクトルは、数千ｎｍの波長の赤外領域を中心に拡がっている。
また一般に、熱輻射の輻射率は、熱輻射光の吸収率に対応しており、熱輻射による放熱を小さくするためには、熱輻射光の吸収率を小さくする必要がある。
したがって、太陽光に対する吸収率が高く、且つ熱輻射による放熱が少ない太陽光−熱変換部材を得るためには、数百ｎｍの波長の可視光に対する吸収率を大きく、且つ数千ｎｍの波長の赤外光に対する吸収率を小さくしなければならない。
【００１５】
この点、本発明の太陽光−熱変換部材は、上記のような光学特性を有するケイ化クロム（ＣｒＳｉ２）を選択して含有させているので、数百ｎｍの波長の可視光領域を中心に拡がっている太陽光を吸収することができる一方、数千ｎｍの波長の赤外領域を中心に拡がっている熱輻射光は吸収し難い。
また、本発明の太陽光−熱変換部材は、１０００ｎｍ〜２４８０ｎｍの波長領域において光の吸収と非吸収との急峻な変化を有するので、熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率良く吸収することができる。その結果、太陽光を熱に効率的に変換することが可能となる。当該波長の範囲において、光の吸収率の傾きが緩やかで光の吸収と非吸収との急峻な変化を示さない場合、太陽光の吸収率の低下及び熱輻射率の増大となり、熱エネルギーのロスが増大してしまう。
【００１６】
太陽光−熱変換部材は、ケイ化クロムのみを含有してよいが、ケイ化クロム以外の材料を更に含有することができる。すなわち、太陽光−熱変換部材は、ケイ化クロムのみから構成しても、ケイ化クロムとケイ化クロム以外の材料との複合材料（コンポジット材料）から構成してもよい。
【００１７】
複合材料に用いられるケイ化クロム以外の材料としては、透明誘電体を用いることができる。ケイ化クロムと透明誘電体との複合材料とすることにより、太陽光−熱変換部材の屈折率等の特性を調節することができる。透明誘電体としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。透明誘電体の例としては、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等が挙げられるが、その中でも光の反射を小さくする観点からＳｉＯ２が好ましい。例えば、ケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料は、ケイ化クロム単体と同様に光の吸収率の変化点に急峻な傾きを有しているため、太陽光に対する吸収率が高く、且つ熱輻射による放熱が少ない。
【００１８】
複合材料を用いる場合、複合材料中のケイ化クロムの含有量は、特に限定されず、例えば、１０ｖｏｌ％以上、２０ｖｏｌ％以上、３０ｖｏｌ％以上、４０ｖｏｌ％以上、５０ｖｏｌ％以上、６０ｖｏｌ％以上、７０ｖｏｌ％以上、８０ｖｏｌ％以上、９０ｖｏｌ％以上、９５ｖｏｌ％以上であることができる。
【００１９】
太陽光−熱変換部材の形態は、特に限定されず、任意の形態で用いることができる。形態の例としては、膜状、筒状、板状等が挙げられるが、特に膜状であることが好ましい。
【００２０】
太陽光−熱変換部材を膜状の形態で用いる場合、その厚さは、本発明の効果を奏することができる範囲であれば特に限定されないが、好ましくは１ｎｍ〜１０μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００２１】
太陽光−熱変換部材の製造方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、物理気相堆積（ＰＶＤ）、特にスパッタリング等を用いることにより、太陽光−熱変換部材を製造することができる。
【００２２】
実施の形態２．
本発明の太陽光−熱変換積層体は、上記の太陽光−熱変換部材の層と、金属層とを有する。また、太陽光−熱変換部材の層上には透明誘電体層が形成されていてもよい。さらに、金属層と太陽光−熱変換部材の層との間には透明誘電体層が形成されていてもよい。
【００２３】
以下、図面を参照して本実施の形態の太陽光−熱変換積層体について詳細に説明する。
図２は、本実施の形態における太陽光−熱変換積層体の断面図である。図２において、太陽光−熱変換積層体１は、金属層２と、前記金属層２上に形成された透明誘電体層３と、前記透明誘電体層３上に形成された上記の太陽光−熱変換部材の層４とを有する。また、太陽光−熱変換部材の層４上に透明誘電体層３が更に形成されている。
【００２４】
このような構成を有する太陽光−熱変換積層体１は、１０００ｎｍ〜２４８０ｎｍの波長領域において光の吸収と非吸収との急峻な変化を有し、熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率良く吸収することができる太陽光−熱変換部材の層４を有しているので、太陽光を熱に効率的に変換することが可能である。
【００２５】
金属層２は、熱輻射光を反射する赤外線反射層である。金属層２としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。金属層２の例としては、モリブデン（Ｍｏ）層、タングステン（Ｗ）層、銀（Ａｇ）層、金（Ａｕ）層、銅（Ｃｕ）層等が挙げられるが、熱輻射を反射しつつ、太陽光の吸収を補助する観点からモリブデン（Ｍｏ）層が好ましい。
金属層２の厚さは、本発明の効果を奏することができる範囲であれば特に限定されないが、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２６】
金属層２上に形成される透明誘電体層３は、干渉効果によって光を吸収する波長範囲を拡張するための層である。透明誘電体層３としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。透明誘電体層３の例としては、ＳｉＯ２層、Ａｌ２Ｏ３層、ＡｌＮ層、Ｃｒ２Ｏ３層等が挙げられる。
金属層２上に形成される透明誘電体層３の厚さは、本発明の効果を奏することができる範囲であれば特に限定されないが、好ましくは１ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２７】
透明誘電体層３上に形成される太陽光−熱変換部材の層４は、上記の通り、熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ（すなわち、熱輻射光を吸収せず）、太陽光を効率良く吸収することができる太陽光吸収層である。
太陽光−熱変換部材の層４の厚さは、本発明の効果を奏することができる範囲であれば特に限定されないが、好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍである。
太陽光−熱変換部材の層４は、１層でもよいし、異なる種類の太陽光−熱変換部材の層４からなる複数層としてもよい。
【００２８】
太陽光−熱変換部材の層４上に形成される任意の透明誘電体層３は、太陽光の反射防止層である。この透明誘電体層３としては、金属層２上に形成される透明誘電体層３と同じものを用いることができる。
太陽光−熱変換部材の層４上に形成される透明誘電体層３の厚さは、本発明の効果を奏することができる範囲であれば特に限定されないが、好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２９】
実施の形態３．
本発明の太陽光−熱変換装置は、集光部と、前記集光部によって太陽光が集光される容器及び／又は流路と、前記容器及び／又は流路内に収容される熱媒体とを備え、且つ容器及び／又は流路の表面に、上記の太陽光−熱変換部材又は上記の太陽光−熱変換積層体が形成されている。
【００３０】
このような構成を有する太陽光−熱変換装置では、集光部によって太陽光を容器及び／又は流路に集光し、集光した太陽光によって容器及び／又は流路内の熱媒体の加熱が行われる。そして、太陽光が集光される容器及び／又は流路の表面に、加熱された熱媒体を収容する容器及び／又は流路からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率良く吸収することができる太陽光−熱変換部材又は太陽光−熱変換積層体を形成しているため、太陽光を熱に効率的に変換することが可能である。
【００３１】
本発明の太陽光−熱変換装置は、熱媒体を３００℃〜１１００℃、好ましくは４００℃〜１０００℃、より好ましくは４００℃〜９００℃に加熱するために用いることができる。
【００３２】
本発明の太陽光−熱変換装置に用いられる集光部は、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。使用可能な集光部の例としては、パラボリック・ディッシュ型、ソーラータワー型、パラボリック・トラフ型、フレネル型、リニアフレネル型等が挙げられる。
【００３３】
本発明の太陽光−熱変換装置に用いられる容器及び／又は流路としては、熱媒体を収容できるものであれば特に限定されない。容器及び／又は流路の例としては、パイプ等が挙げられる。
【００３４】
実施の形態４．
本発明の太陽熱発電装置は、上記の太陽光−熱変換装置と発電機とを有し、太陽光−熱変換装置によって容器及び／又は流路内の熱媒体を加熱し、且つ加熱された熱媒体の熱エネルギーを発電機で利用して電力を発生させる。
【００３５】
このような構成を有する太陽熱発電装置は、太陽光を熱に効率的に変換することが可能な太陽光−熱変換装置を有しているため、発電効率の高い太陽熱発電装置を提供することができる。
【００３６】
本発明の太陽熱発電装置に用いられる発電機としては、熱を電気に変換することが可能なものであれば特に限定されない。発電機の例としては、加熱された熱媒体によって水、アンモニア等の蒸発媒体を蒸発させ、その蒸気によって蒸気タービンを回転させることで電力を発生させることができる発電機が挙げられる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
太陽光−熱変換積層体の特性は、光学定数（ｎ，ｋ）を基にして多層膜近似によって求めた。各層の光学定数については、既知のものは文献からその値を得られるが、不明な場合、実際に単層膜を作製し、多層膜近似に必要な各層の光学定数（ｎ，ｋ）を測定・算出することによって得た。
【００３８】
（実施例１）
図３に示す構造を有する太陽光−熱変換積層体の吸収特性を多層膜近似によって求めた。光学定数を測定するための単層膜の作製には、基板として石英ガラス（縦３０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を用い、基板温度を室温に設定し、スパッタリングによって各種単層膜を成膜した。成膜後、単層膜を真空炉中で温度６００〜８００℃で１時間アニールした。ここで、スパッタリング時の雰囲気は、Ａｒ雰囲気（流量２０ｓｃｃｍ、圧力０．４Ｐａ）とした。
【００３９】
ＳｉＯ２層の形成では、ＳｉＯ２ターゲット及び高周波電流（ＲＦ）電源を用いて、スパッタ電力２００Ｗでプラズマを生成させた。ケイ化クロム層の形成では、Ｃｒターゲット、Ｓｉターゲット及び直流（ＤＣ）電源を用いてプラズマを生成させた。ＣｒとＳｉとの元素比が異なるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力を変化させることによって作製した。ＣｒとＳｉとの元素比が１：４．７であるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力３Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させて形成した。ＣｒとＳｉとの元素比が１：３．５であるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力４Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させて形成した。ＣｒとＳｉとの元素比が１：２．０であるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力７Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させて形成した。ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６であるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力９Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させて形成した。ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．４であるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力１０Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させて形成した。ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．２であるケイ化クロム層は、Ｃｒのスパッタ電力１１Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させて形成した。
【００４０】
太陽光−熱変換積層体の吸収特性（集熱温度４００℃対応）について、Ｍｏの光学定数（ｎ，ｋ）、ＳｉＯ２の光学定数（ｎｃ，ｋｃ）、及びケイ化クロムの光学定数（ｎｓ，ｋｓ）を基にして、多層膜近似によって求めた。この結果を図４に示す。
ここで、Ｍｏの光学定数（ｎ，ｋ）は、文献「Handbook of Optical Constants of Solids, Edward D. Palik, Academic Press, Boston, 1985」を参考にした。ＳｉＯ２の光学定数（ｎｃ，ｋｃ）及びケイ化クロムの光学定数（ｎｓ，ｋｓ）は、分光エリプソメータによる測定データ及び分光光度計で測定した反射率特性及び透過率特性から算出したデータを使用した。
【００４１】
図４に示されているように、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７の範囲にあるケイ化クロム層を太陽熱−熱変換部材として有する太陽光−熱変換積層体は、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．２及び１：１．４であるケイ化クロム層を太陽熱−熱変換部材として有する太陽光−熱変換積層体に比べて、１０００〜２４８０ｎｍの波長範囲における光吸収率の傾きが急であり、熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率良く吸収することができることがわかった。また、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７の範囲においては光吸収率の傾きがほぼ同じであることから、元素比を調整することで、光吸収率の傾きを変えることなく光の吸収と非吸収の波長領域を調整できるので設計自由度が高い。
【００４２】
次に、上記の実験結果を考察するために、上記で作製したケイ化クロム層についてＸ線回折法による分析を行った。その結果を図５に示す。
図５に示されているように、ＣｒとＳｉとの元素比が１：３．５及び１：４．７であるケイ化クロム層ではＣｒＳｉ２及びＳｉの回折ピークが見られ、ＣｒとＳｉとの元素比が１：２．０のケイ化クロム層ではＣｒＳｉ２のみの回折ピークが見られ、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６のケイ化クロム層ではＣｒＳｉ２及びＣｒ２Ｏ３の回折ピークが見られた。これらの結果を考察すると、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７の範囲にあるケイ化クロム層ではいずれもＣｒＳｉ２の回折ピークがみられ、ＣｒＳｉ２よりもクロムリッチなケイ化クロム（ＣｒＳｉ、Ｃｒ５Ｓｉ３、Ｃｒ３Ｓｉのいずれか）の回折ピークが見られないことから、ケイ化クロムの大部分がＣｒＳｉ２であり、ＣｒＳｉ２よりもクロムリッチなケイ化クロムほとんど含有していない、つまりＣｒＳｉ２を主成分として含有することによって上記の特性が得られたものと推察される。
一方、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．２及び１：１．４であるケイ化クロム層では、ＣｒＳｉ２及びＣｒ２Ｏ３だけでなくＣｒ５Ｓｉ３の回折ピークが見られていることから、ＣｒとＳｉとの元素比が１：１．６〜１：４．７の範囲にあるケイ化クロム層よりも、クロムリッチなケイ化クロム（ＣｒＳｉ、Ｃｒ５Ｓｉ３、Ｃｒ３Ｓｉのいずれか）が多く生じたため、上記の特性が得られなかったものと推察される。
【００４３】
（実施例２）
ケイ化クロム層の代わりにケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料からなる層（ケイ化クロムとＳｉＯ２の体積割合が５０：５０）を用いたこと以外は実施例１と同様の図６に示す構造を有する太陽光−熱変換積層体を作製し、その吸収特性を多層膜近似によって求めた。ここで、ケイ化クロムとしては、ＣｒとＳｉとの元素比が１：２．０であるケイ化クロムを用いた。
ケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料からなる層（ケイ化クロム＋ＳｉＯ２層）の形成では、ターゲットとして、Ｃｒターゲット、Ｓｉターゲット及びＳｉＯ２ターゲットを用いた。スパッタ電力は、スパッタリングの成膜レートから計算して、ケイ化クロムとＳｉＯ２の体積割合が５０：５０になるように決めた。具体的には、Ｃｒターゲット、Ｓｉターゲットには、直流（ＤＣ）電源を用いて、Ｃｒのスパッタ電力７Ｗ、Ｓｉのスパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させた。ＳｉＯ２ターゲットには、高周波電流（ＲＦ）電源を用いて、スパッタ電力５０Ｗでプラズマを生成させた。
【００４４】
次に、太陽光−熱変換積層体の吸収特性（集熱温度４００℃対応）について、Ｍｏの光学定数（ｎ，ｋ）、ＳｉＯ２の光学定数（ｎｃ，ｋｃ）、及びケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料の光学定数（ｎ，ｋ）を基にして、多層膜近似によって求めた。この結果を図８に「複合材料」として示す。
ここで、Ｍｏの光学定数（ｎ，ｋ）は、文献「Handbook of Optical Constants of Solids, Edward D. Palik, Academic Press, Boston, 1985」を参考にした。ＳｉＯ２の光学定数（ｎｃ，ｋｃ）、及びケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料の光学定数（ｎ，ｋ）は、分光エリプソメータによる測定データ及び分光光度計で測定した反射率特性及び透過率特性から算出したデータを使用した。
【００４５】
また、比較として、ケイ化クロム層の代わりにＭｏ層を用いたこと、及びＳｉＯ２層の厚さを変更したこと以外は実施例１と同様の図７に示す構造を有する太陽光−熱変換積層体を作製し、その吸収特性を多層膜近似によって求めた。
【００４６】
太陽光−熱変換積層体の吸収特性（集熱温度４００℃対応）について、Ｍｏの光学定数（ｎ，ｋ）、及びＳｉＯ２の光学定数（ｎｃ，ｋｃ）を基にして、多層膜近似によって求めた。この結果を図８に「比較」として示す。
ここで、Ｍｏの光学定数（ｎ，ｋ）は、文献「Handbook of Optical Constants of Solids, Edward D. Palik, Academic Press, Boston, 1985」を参考にした。ＳｉＯ２の光学定数（ｎｃ，ｋｃ）は、分光エリプソメータによる測定データ及び分光光度計で測定した反射率特性及び透過率特性から算出したデータを使用した。
【００４７】
なお、図８では、参考のために、実施例１で作製したＣｒとＳｉとの元素比が１：２．０であるケイ化クロム層を用いた太陽光−熱変換積層体の吸収特性の結果も示す。この結果を「ケイ化クロム」として示す。
【００４８】
図８のグラフに示されているように、Ｍｏ層を太陽熱−熱変換部材として有する比較用太陽光−熱変換積層体は、１０００〜２４８０ｎｍの波長範囲における光吸収率の傾きが緩やかであったのに対して、ケイ化クロム層、及びケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料からなる層を太陽熱−熱変換部材として有する太陽光−熱変換積層体は、１０００〜２４８０ｎｍの波長範囲における光吸収率の傾きが急であった。したがって、ケイ化クロム層、及びケイ化クロムとＳｉＯ２との複合材料からなる層を太陽熱−熱変換部材として有する太陽光−熱変換積層体は、Ｍｏ層を太陽熱−熱変換部材として有する比較用太陽光−熱変換積層体に比べて、熱媒体からの熱輻射による放熱を抑えつつ、太陽光を効率良く吸収することができることがわかった。
【００４９】
以上の結果からわかるように、本発明によれば、光を熱に効率的に変換することが可能な太陽光−熱変換部材、太陽光−熱変換積層体及び太陽光−熱変換装置を提供することができる。また、太陽光−熱変換部材、太陽光−熱変換積層体及び太陽光−熱変換装置を用いることにより、発電効率の高い太陽熱発電装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  太陽光−熱変換積層体、２  金属層、３  透明誘電体層、４  太陽光−熱変換部材の層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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