作为合金材料界的新人，高熵合金超越了传统的合金设计理念，拥有五种以上的元素，并且由于其高构型熵，一般呈现出简单的固溶体结构。高熵合金具有优异的机械性能、耐热能力以及耐磨、耐腐蚀和耐辐照等优点，在可再生能源行业具有巨大的发展潜力。

近日，中科院兰州化学物理研究所高向虎副教授和刘刚教授带领的研究小组制备了一系列高熵合金基、高温、太阳能选择性通过成分调制、构象熵优化和使用高熵氮化物的结构设计来吸收涂层。

研究人员设计了一种彩色太阳能选择性吸收涂层，由铝、高熵合金氮化物、高熵合金氮氧化物和二氧化硅组成的红外反射层组成，可实现 93.5% 的高太阳能吸收率和更低的热辐射率，超过普通合金百分之十。

随后，他们发现单层高熵合金氮化物陶瓷也具有良好的本征吸收性能，因此制备了结构简单的涂层。他们使用高熵合金氮化物作为吸收层，SiO 2或Si 3 N 4作为抗反射层，获得了吸收率为92.8%、发射率小于7%的涂层，在涂层中表现出良好的热稳定性。在 650 摄氏度的真空中持续 300 小时。

为进一步提高吸收体的吸收能力，研究人员选择不锈钢为基材，低氮含量高熵合金薄膜作为主要吸收层，高氮含量高熵合金薄膜作为消光干涉层， SiO 2、Si 3 N 4或Al 2 O 3作为抗反射层，形成从基板到表面光学常数逐渐递减的结构。结合光学模拟和磁控溅射方法来提高制备效率，这有助于实现 96% 的出色太阳能吸收和小于 10% 的低热发射。

然后，他们使用有限差分时域模拟研究了光吸收机制。在真空中在 600 摄氏度下退火 168 小时后，这种高熵合金、氮化物基吸收体仍保持良好的光学性能，表明其具有出色的热稳定性。在不同的工作温度和浓度比下计算了吸收器的光热转换效率，在工作温度为550摄氏度和100个太阳时，效率能够达到90.1%。与最近报道的最先进的吸收剂相比，高熵合金基吸收剂表现出优异的光热转换效率和热稳定性。

吸收体沉积在不同的基板材料上，保持了优异的光学性能，并实现了在铝箔上的大规模制备。通过对不同入射角吸收光谱的研究，发现吸收涂层在入射光角0-60°范围内具有良好的吸收性。在模拟太阳光的辐射下，涂层表面温度超过100摄氏度，表明该材料在界面水分蒸发领域具有巨大的应用潜力。