Face à la nécessité de trouver de nouvelles sources d'énergie, on assiste au développement des centrales solaires thermiques à concentration et plus particulièrement à tour. De l'air est utilisé comme fluide caloporteur circulant dans un récepteur sur lequel sont concentrés les rayons solaires. L'absorbeur situé dans le récepteur est l'élément clé de ces dispositifs ; il doit absorber le rayonnement solaire tout en ayant une faible émissivité dans le spectre du rayonnement infrarouge pour limiter les pertes thermiques observées.
Une première partie consistant à étudier des mousses de carbure de silicium a montré que ces matériaux complexes sont tout à fait adaptés pour une utilisation en tant qu'absorbeur volumique grâce à leur tenue haute température, à leur fort taux de porosité et à leur fort caractère absorbant du rayonnement solaire. Cependant ces matériaux présentent une forte émissivité dans le domaine du rayonnement infrarouge entraînant des pertes thermiques. Pour remédier à cela, il est possible de fonctionnaliser ces supports par un oxyde sélectif. Pour cela YBaCuO a été choisi car des travaux ont montrés son caractère réfléchissant dans le domaine du rayonnement infrarouge.
La seconde partie est donc dédiée à la synthèse par voie sol-gel et à la caractérisation de l'oxyde YBaCuO et plus particulièrement à l'évaluation de l'influence de la microstructure et de la stœchiométrie en oxygène sur la sélectivité spectrale. Ainsi les meilleures propriétés optiques sont obtenues pour une valeur élevée de la stœchiométrie en oxygène ainsi qu'une microstructure la plus lisse possible.
La partie finale consiste ainsi en la fonctionnalisation de support à base de SiC (pastilles puis mousses) permettant d'optimiser la sélectivité spectrale de ces substrats. L'oxyde YBaCuO est déposé par trempage retrait dans une suspension permettant d'obtenir des dépots d'environ 10 µm. Les supports de SiC ainsi fonctionnalisés présentent un meilleur caractère absorbant dans le domaine du rayonnement solaire, en revanche il sera nécessaire d'améliorer la réflectivité dans le domaine du rayonnement infrarouge mais la faisabilité concernant la fonctionnalisation de supports plans ou poreux a été démontrée. |