El cambio climático ocasionado por las emisiones de gases con efecto invernadero y el agotamiento de los combustibles fósiles a corto-medio plazo hacen necesaria la búsqueda de nuevas fuentes de energía alternativas, limpias y renovables. De entre ellas, la energía solar es una de las mejores opciones por su gran disponibilidad para la generación de calor y electricidad.

El objetivo de este proyecto va encaminado al desarrollo de nuevos recubrimientos absorbedores solares selectivos crecidos en forma de multicapas basados en nitruros metálicos de cromo y aluminio (CrAlN). Las propiedades de resistencia a la oxidación y estabilidad térmica del CrAlN unidas a un diseño nanoestructurado adecuado permitirán mantener unas buenas prestaciones ópticas (alta absorbancia y baja emitancia) y mejorar su durabilidad a alta temperatura. El incremento de la temperatura de trabajo (T>550ºC) conllevará una mejora de la eficiencia y una reducción de costes de las plantas de concentración de solar térmica, haciéndolas más competitivas. Para su preparación se utilizará la técnica de pulverización catódica mediante impulsos de alta intensidad (HiPIMS), una variante reciente de la pulverización catódica convencional que permite mejorar la densidad y compacidad de las capas gracias a un mayor grado de ionización del plasma. Estas propiedades son de interés para mejorar la adhesión al sustrato y ralentizar los procesos de degradación térmica. Además de los nitruros se ensayarían otras configuraciones cambiando el tipo de material absorbedor (oxinitruros y nanocomposites de carburos metálicos).

El proyecto comprenderá todas las etapas, desde la síntesis de los materiales componentes de las estructuras solares selectivas, diseño y simulación de su comportamiento óptico, a su validación en condiciones similares a la aplicación final (a nivel de laboratorio y ensayos de campo). La caracterización estructural, química y de estabilidad térmica y resistencia a la oxidación discurrirá en paralelo con el fin de optimizar los recubrimientos solares selectivos con mejores prestaciones y durabilidad.