Recubrimientos multicapas de tipo orgánico/metal/cerámica para espejos solares de base polimérica flexible

La production actuelle d’energie qui provient principalement des combustibles fossiles a un impact negatif sur l’environnement. Le developpement des energies renouvelables peut limiter cet impact. Si la conversion thermodynamique de l’energie solaire obtenue en concentrant le rayonnement photonique permet d’atteindre des rendements eleves, l’enjeu est de realiser, a faible cout, de grandes surfaces de reflecteurs souples et legers ayant une excellente propriete optique reflechissante.Dans ce travail de recherche, nous avons etudie deux types de miroirs qui entrent dans la realisation des concentrateurs solaires. Le premier miroir est constitue d’une plaque souple en polymere tres transparent (indice de transmission le plus eleve possible) sur laquelle a ete depose un film reflechissant. Cette couche est protegee contre la corrosion et les agressions environnementales par un revetement organique opaque elabore en face arriere. On obtient ainsi un systeme polymere/metal/ film organique. Le second miroir est constitue d’un substrat opaque souple sur lequel est depose un film reflechissant. Une couche mince protectrice organique ou ceramique, ayant un indice optique de transmission le plus eleve possible, est elaboree en face avant sur la couche reflechissante. On obtient ainsi un systeme ceramique/metal/ organique.Cette couche reflechissante etant indispensable dans les deux configurations de miroir, nous avons etudie l’elaboration d’une couche reflechissante a base d’argent du fait que la technique de depot chimique dynamique, appelee encore technique JetMetalTM, permet d’obtenir des films d’argent a temperature ambiante et de facon rapide et peu couteuse. D’autre part, cette technologie agree « Green Tech » est bien adaptee pour l’elaboration de depot sur des grandes surfaces. Ce rapport decrit les etapes et les parametres necessaires pour obtenir des reflecteurs optiques a base d’argent de grandes qualites : qualite optique avec des reflectivites superieures a 95%, qualite mecanique avec des interfaces polymere/metal pouvant encaisser des deformations, un rapport qualite/prix par l’optimisation des cinetiques de depot et d’epaisseur de film d’argent (environ 100nm) avec un temps tres court d’elaboration. De nombreuses techniques d’analyses et de caracterisations (XPS, AFM, LRX, SEM…) ont ete utilisees pour degager les parametres pertinents d’un miroir solaire a base d’argent.La propriete optique du film d’argent est stable a l’air et avec le temps. Neanmoins, une protection de l’argent est necessaire en particulier en face avant. Cette protection doit adherer au film d’argent, pouvoir etre flexible et presenter un indice de transmission le plus eleve possible dans le domaine visible. Si differents vernis ont ete etudies, notre travail a surtout porte sur l’elaboration de revetements protecteurs organiques (PMMA, PU), ceramiques (SiO2, Al2O3) et surtout hybrides organique-ceramique. Ce travail de recherche a permis d’identifier les domaines de pertinence de ces differents types de revetements protecteurs sous contrainte radiative, leur compatibilite avec une couche reflective d’argent, pour conduire a des concentrateurs souples performants. Une solution originale est presentee en conclusion. Elle porte sur la realisation d’un miroir souple elabore sur une feuille de verre de 100 µm d’epaisseur revetue d’un film de 100 nm d’argent. La reflectivite est superieure a 95% dans le visible.