Desarrollo y caracterización de materiales para aplicaciones solares térmicas

Resumen

Una de las principales carencias que presentan los colectores Cilidro Parabólicos, se produce en el campo de los materiales ópticos: reflectores, absorbente solar y cubierta de vidrio. Presentan problemas de rendimiento óptico, elevado coste y durabilidad, lo que hace que el rendimiento sea bajo, el coste de los colectores sea elevado y se produzcan pérdidas ópticas y térmicas por la degradación de las propiedades de los materiales empleados. En este trabajo de tesis se han producido recubrimientos antirreflectantes de sílice porosa con un incremento de la transmitacia del vidriod e 0,92 a 0,97, reflectores de plata de primera superficie protegidos con una capa de sílice densa de 150 nm, que presentan una reflectividad de 0,96 y absorbentes solares formados por un filtro interferencial de sílice/platino/sílice con una absorptancia solar de 0,91 y una emisividad térmica a 400ºC de 0,10. Estos materiales se han preparado mediante la técnica sol-gel, que presenta una serie de ventajas frente a la pulverización catódica como son: infraestructura reducida, simplicidad del proceso, posibilidad de producir recubrimientos de dieléctricos puros, mezclas de dieléctricos y materiales compuestos metal/dieléctrico. La densidad de los recubrimientos obtenidos por sol-gel puede ser controlada, de forma que las películas densas presentan unas propiedades protectoras excelentes, mientras que las películas porosas permiten su uso como antirreflectantes. Los materiales producidos se han caracterizado ópticamente mediante espectroscopía visible e infrarroja, con medidas de reflectancia y transmitancia y se ha puesto especial énfasis en el estudio de la durabilidad térmica y ambiental de los diferentes materiales producidos. Para la optimización de las propiedades ópticas de los diferentes recubrimientos se ha desarrollado un programa para el cálculo analítico de las propiedades ópticas, en función del espesor e índice