Wytrzymałe powłoki antyodblaskowe

Warstwy antyodblaskowe wykonywane są z materiałów o niskim współczynniku załamania, czyli takich, które pochłaniają maksymalnie dużo światła bez jego odbijania. Warstwa ta pozostaje w bezpośrednim kontakcie z otoczeniem, a jej wytrzymałość ma wpływ na wytrzymałość całego elementu.

Dwutlenek krzemu jest najpowszechniej stosowanym materiałem tego rodzaju, ale jego wytrzymałość nie jest wysoka. Rosnące zapotrzebowanie na powłoki antyodblaskowe o zwiększonej odporności na zarysowania i trudne warunki środowiskowe stało się inspiracją dla powstania finansowanego ze środków UE projektu "Process and material research for ultra-stable antireflective coatings on glass" (NOSCRATCH).

Prace badawcze koncentrowały się na materiałach cienkowarstwowych i procesach umożliwiających stworzenie wysoce stabilnych powłok antyodblaskowych na podłożach szklanych lub szafirowych. Zespół opracował materiały optyczne oparte na nanokrystalicznych kompozytach aluminium, krzemu, tlenu i żelaza do zastosowania w powłokach antyodblaskowych. Naukowcy zoptymalizowali proces osadzania cienkowarstwowego oraz impulsowe rozpylanie magnetronowe dużej mocy w celu uzyskania gęstych powłok o wysokiej trwałości.

Następnie przeanalizowano właściwości optyczne, morfologiczne i mechaniczne warstwy. Oceniono jej gęstość, skład i mikrostrukturę, a także naprężenie szczątkowe i twardość. Zastosowano różne zaawansowane techniki, takie jak skaningowa mikroskopia elektronowa, transmisyjna mikroskopia elektronowe i reflektometria rentgenowska.

Prace nad rozwojem materiałów i procesów przeprowadzone w ramach projektu NOSCRATCH zaowocowały licznymi publikacjami w czasopismach naukowych. Pomogą one projektantom w optymalizacji parametrów procesów, umożliwiając wytwarzanie odpornych na zarysowania powłok antyodblaskowych przeznaczonych do eksploatacji w trudnych warunkach, na jakie narażone są na przykład ogniwa słoneczne.