超黒表面は熱放射などの分野で重要な役割を果たしています。広帯域で高い吸収特性を持つ超黒表面を製造し、製造プロセスを簡素化しコストを削減するために、フェムト秒レーザーとリバースモールド技術に基づく製造方法を提案しました。実験ではレーザー加工された銅板をマスターモールドとして用い、レーザーのパラメータが微細構造の形態や寸法に与える影響を調査し、適切なパラメータを選択して周期的な微細構造を加工しました。二次金型を用いて周期的微細構造を黒塗装基板と結合し、太陽光スペクトルの広帯域で全方向に高い吸収性能を持つ柔軟な超黒表面を得ました。最後に、超黒表面と酸化インジウムスズ（ITO）透明ガラスを組み合わせて太陽エネルギー吸収器の設計方法を提案し、屋外実験を実施しました。実験結果は、超黒表面が太陽光スペクトル帯域で最大98.3％の正入射吸収率を持ち、入射角70°の大きな角度でも90％以上の吸収率を維持することを示しました。ITO透明ガラスで覆われた太陽エネルギー吸収器は最大4 ℃の装置温度上昇を実現しました。全体の製造プロセスは簡単でコストが低く、超黒表面は柔軟な基板を持ち、大面積展開が可能です。

フェムト秒レーザー加工;リバースモールド;超黒表面;吸収率;微細構造アレイ