Desenvolvimento e caracterização de filmes finos transparentes para aplicações óticas

Abstract

Este trabalho baseou-se no desenvolvimento de filmes finos transparentes funcionalizados para aplicação em concentradores solares luminescentes (LSC – Luminescent Solar Concentrators) com vista à melhoria do seu desempenho energético. Tecnologias como os LSCs, representam uma alternativa promissora na geração de energia fotovoltaica para incorporação em fachadas de edifícios, nomeadamente em janelas inteligentes, sendo uma maneira eficiente e económica de converter diretamente a energia solar em energia elétrica e assim diminuir o recurso às energias não renováveis, como os combustíveis fósseis. Como tal, diferentes tipos de luminóforos foram incorporados em matrizes poliméricas, usadas como guias de onda, de forma a absorverem e converterem a luz solar por processos de conversão por downshifting. Esta abordagem resultou no aumento da densidade de corrente e da eficiência dos sistemas em estudo, diminuindo também o risco de degradação dos seus componentes sob radiação ultra-violeta (UV). Adicionalmente, desenvolveram-se outras soluções, para implementar nestes sistemas revestimentos com funções de barreira térmica de forma a proporcionar um maior conforto térmico no ambiente interior dos edifícios. Estes revestimentos basearam-se numa estrutura multicamada de TiO2/Al/TiO2, com capacidade de reflexão de radiação infravermelha, tendo-se obtido uma redução de 10 ºC na temperatura ambiente do sistema em estudo. Este desenvolvimento foi efetuado garantindo uma transmitância mínima no visível que permite a sua integração em janelas e fachadas transparentes de edifícios. Com a realização de ensaios de envelhecimento acelerado, verificou-se que os materiais desenvolvidos demonstram boa estabilidade a temperaturas moderadas (até cerca de 80 °C) e não apresentam alterações significativas por exposição a radiação UV. De notar que a aplicação de um revestimento adicional (externo) de PMMA também lhes conferiu maior resistência térmica e propriedades hidrofóbicas. Como tal, concluiu-se que estes revestimentos poderão ser aplicados em janelas inteligentes em zonas climáticas com condições de temperatura e exposição solar moderadas.