Análisis y diseño de estructuras multicapa ópticamente selectivas

Las estructuras multicapa, formadas por diferentes capas de materiales y usando mecanismos como los fenomenos de interferencia (filtros interferenciales), rugosidad de la superficie (discriminacion del frente de onda), gradientes de indice de refraccion (materiales compuestos), son de gran utilidad para conseguir selectividad optica, es decir, diferentes propiedades opticas en funcion del rango de longitudes de onda. El diseno de una estructura multicapa opticamente selectiva, como un absorbente selectivo, implica predecir el comportamiento optico de los materiales, que viene determinado por los valores del indice de refraccion complejo en el rango de longitudes de onda de interes. El programa de diseno presentado en este trabajo permite el calculo de las principales propiedades opticas de los absorbentes solares formados por n capas. Los parametros que se pueden calcular son: reflectividad direccional o hemisferica en funcion de la longitud de onda, emisividad en funcion de la temperatura del absorbente y absortancia en funcion del angulo de incidencia de la radiacion. A a partir de ellos pueden calcularse los dos parametros fundamentales para la caracterizacion de un absorbente selectivo: la absortancia solar (absortancia total hemisferica) y la emitancia termica (emitancia total hemisferica). Se han estudiado las propiedades opticas de diversas estructuras multicapa: Al/CoO, Al/CoO/Sn02(F) y Al/CoO/Sn02(F)/Si02, siendo esta ultima la que mejores propiedades presenta. Tambien se analiza el efecto de la rugosidad superficial sobre las propiedades opticas, observandose un aumento considerable de la absortancia solar y un aumento discreto de la emisividad para absorbentes con gran dispersion de la rugosidad media. Este analisis se realiza mediante modelos aproximados que no reproducen completamente las propiedades opticas, por lo que solo proporciona una idea orientativa de la mejora en el funcionamiento del absorbente.