太阳能光热发电系统核心部件——高性能集热器对光热转换材料的性能要求日益提高，需要可在大气环境及高温(＞400℃)稳定工作的高性能选择性吸收薄膜材料。针对这一需求，本文提出以TiAl(O)N作为介质材料，Mo纳米粒子作为填充材料，设计出具有红外反射层、吸收层、减反射层三主体功能层的耐高温Ti(Mo)AlON选择性吸收薄膜，其由内至外膜层结构为:Ti/Mo-TiAlN/Mo-TiAlON/Al2O3，层间采取渐变设计以抑制高温服役时层间元素扩散，并利用多层结构特征辅以光学设计实现光干涉效应。利用所建立的基于PEM的N2-O2双气氛自适应反应溅射方法，成功制备出所设计的多层渐变结构薄膜，这种兼具本征吸收型、金属-陶瓷型、光干涉型及多层渐变型吸收特征的多吸收机制薄膜，具有良好的大气环境高温稳定性及较理想的选择性吸收性能。在此基础上，对吸收层Al含量、吸收层Mo含量、多层结构尺度特征等关键工艺因素对薄膜性能及高温稳定性的影响规律及可能机制展开了系统的实验研究及理论分析，初步建立了此类薄膜的设计制备工艺方法及优化思路。　　研究结果表明:基于PEM的N2-O2双气氛自适应反应溅射技术制备Ti(Mo)AlON光热薄膜具有与理论设计相一致的膜层结构，吸收层Al含量、吸收层Mo含量、吸收层亚层尺度改变时，薄膜的物相构成不变，为TiN、TiO或具有类似TiN面心立方晶格结构的(Ti，Al)N、(Ti，Al)(N，O)化合物及Mo纳米晶，但结晶物相的比例、生长取向、结晶度及掺杂相的尺寸、分布形态不同，导致薄膜光吸收、热辐射及热稳定性能有所差异。　　Al含量由9at％增大到10at％、12at％后，薄膜在紫外光区反射率升高，400nm～1600nm反射率降低，吸收率随吸收层Al含量增加而增大。500℃测试时，Al含量为9at％和10at％的薄膜法向发射率为0.10，Al含量继续增大，平均法向发射率上升至0.15。　　未掺Mo及Mo掺杂量为2at％、3at％的Ti(Mo)AlON薄膜在300nm～2400nm波长范围内吸收率α=0.92，Mo掺杂量为1at％的薄膜吸收率α=0.94，吸收性能最佳。热氧化处理后，Mo含量为2at％的薄膜光吸收性能基本不变（α=0.94），其他薄膜吸收率均有所降低。室温测试时，各薄膜法向发射率ε≈0.02，测试温度升至500℃后，随Mo掺杂量增大，平均法向发射率值由0.08增加到0.13，热辐射增强。　　不同尺度的Ti(Mo)AlON薄膜，厚度为310nm的薄膜光吸收性能最强，吸收率达0.95，但热稳定性最差，吸收层厚度增大，热稳定性增强。测试温度500℃时，法向发射率均增大但水平相当，平均法向发射率ε=0.10。　　综合实验研究结果，本文所制备的Ti(Mo)AlON薄膜吸收层Al含量为10at％、Mo含量为2at％、厚度为470nm时综合性能最优，其稳定服役温度可达500℃，α=0.94，ε≈0.02@RT、ε≈0.10@500℃。