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Recubrimientos porosos para mejorar la transmitancia en el ámbito de la energía solar

 

11/09/2020

Energías renovables y ahorro energético

Tanto en la energía solar fotovoltaica como en la térmica, los recubrimientos porosos se utilizan en la preparación de capas antirreflectantes.  Estas capas sirven para aumentar la transmitancia del vidrio o reducir las pérdidas por reflexión en paneles fotovoltaicos. En energía solar térmica se consigue aumentar la transmitancia del vidrio de 0,92 a 0,97,  con excelente durabilidad ambiental y en cámara climática. El personal investigador del CIEMAT desarrolló un procedimiento de preparación de recubrimientos porosos (20 - 200 nm) que permite, mediante el uso de un aditivo surfactante (Tritón) controlar la porosidad del recubrimiento variando el contenido de este, consiguiéndose así películas porosas de sílice, titania y otros materiales dieléctricos, con porosidades de hasta un 40 % que presentan excelentes propiedades mecánicas.

El procedimiento de preparación de soluciones precursoras mediante la técnica sol-gel, permite la preparación de recubrimientos dieléctricos porosos.  Además, al prepararse a partir de una solución polimérica, con cadenas de sílice tridimensionales, tiene unas excelentes propiedades mecánicas frente a las soluciones coloidales. 

La utilización del aditivo surfactante, conocido como Tritón, permite controlar la porosidad de las capas depositadas mediante la técnica sol-gel; el aditivo se añade a una solución polimérica convencional, proporcionando una elevada porosidad al material sin afectar a la homogeneidad y estabilidad de la capa.

Las principales ventajas sobre otros tipos de recubrimientos preparados a partir de soluciones coloidales son, entre otras, que permite controlar la porosidad del recubrimiento (simplemente variando el contenido de Tritón en la solución precursora); las películas obtenidas presentan unas propiedades mecánicas superiores, que permiten la limpieza de los tubos con menor degradación por efecto de la abrasión-erosión de las partículas depositadas sobre la cubierta de vidrio; unas mejores propiedades ópticas (al permitir controlar la porosidad del material); y una excelente durabilidad de las soluciones precursoras permitiendo su empleo durante años.

Esta tecnología se patentó por el CIEMAT en 2002 y la patente ha sido licenciada a las empresas Archimede Solar Energy en 2011, Huiyin Solar en 2012 y Soltigua en 2014.

Recubrimientos porosos para mejorar la transmitancia en el ámbito de la energía solar