Um Planejamento Fatorial para o Preparo de Superfícies Seletivas de Ni/NiO por Magnetron Sputtering

RESUMO

Novas tecnologias e novos materiais vêm sendo desenvolvidos a fim de tornar a tecnologia solar economicamente mais atrativa. Materiais como o Ni e o NiO depositados em substrato de alumínio têm-se destacado em várias aplicações fototérmicas atuando como superfícies seletivas para a faixa do espectro solar. Neste trabalho foram produzidos filmes finos de Ni/NiO em substrato de alumínio pelo processo de “magnetron sputtering” empregando planejamento fatorial. Assim, procurou-se explorar os efeitos dos parâmetros de processo que influenciaram nas propriedades óticas como absortância solar e emitância térmica e indicaram a qualidade dos mesmos. Diversas propriedades foram analisadas como a composição química, através da técnica de espectroscopia de emissão óptica por centelhamento, a morfologia por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. Os valores de absortância solar variaram de 67 a 90%. A emitância térmica variou de 3 a 26%.

Introdução

O crescente uso de energia elétrica nos últimos anos faz crescer a demanda para desenvolver processos de criação de energia a partir de fontes renováveis, e de melhor eficiência energética. Dentre as fontes alternativas destaca-se a energia solar devido ao grande potencial energético para produção tanto em pequena quanto em larga escala. Um dispositivo que emprega a energia solar para sua conversão em energia térmica é o coletor solar. Tecnologia essa que vem sendo difundida para diversas aplicações, incluindo a residencial.
A fabricação e a utilização dos coletores solares no mundo têm crescido sistematicamente a cada ano. Diante da crescente competitividade no setor, novas tecnologias e novos materiais são desenvolvidos a fim de se tornarem economicamente mais atrativos1.
Materiais como o Ni e o NiO depositados em substrato de alumínio têm-se destacado em várias aplicações fototérmicas. A técnica de deposição por “magnetron sputtering” é bastante versátil, pois permite depositar