Synthesis and characterization of ZnO/PDMS based composite coating for photovoltaic applications

La ricerca e lo sviluppo di tecnologie sostenibili al giorno d’oggi disponibili, non conosce pause. Tra queste, il fotovoltaico presenta tutt’ora ampi margini di innovazione e crescita. Ottimizzando la composizione a strati di celle solari è infatti possibile teoricamente aumentare sensibilmente efficienza e stabilità nel tempo. In questo specifico lavoro di tesi, si è voluto studiare ed indagare le proprietà vantaggiose che il rivestimento composito sintetizzato può apportare in termini di aumento di indici di trasmissione e della vita operativa del modulo fotovoltaico. Nella prima parte dello studio, si è svolto un lavoro di pianificazione del lavoro seguito da diversi step dedicati alla sintesi in laboratorio di una struttura core-shell, adibita ad agire come materiale di rinforzo una volta inserita nel successivo rivestimento composito. In questa sezione è stata dedicata una prima caratterizzazione delle nanoparticelle di ossido di zinco, tramite tecniche XRD e TEM. Mentre una volta stabilizzate stericamente tramite polivinilpirrolidone, le particelle sono state investigate per mezzo di spettroscopia Raman, UV-Vis ed altre con il fine di dimostrare l’effettiva bontà della stabilizzazione e funzionalizzazione. Tramite l’utilizzo del metodo Stober, è stato poi creato un guscio si ossido di silicio attorno alle particelle. Il quale è stato verificato tramite tecniche DLS e TEM. A questo punto le particelle sono state disperse nella matrice polimerica, con nome commerciale di SYLGARD 184, pronte per intraprendere il processo di stampaggio. La seconda parte, una volta definiti i parametri relativi allo stampaggio utilizzato, in questo caso avvenuto tramite tecnica di blade coating, si concentra sulla caratterizzazione del rivestimento, dopo la necessaria fase di indurimento. Lo studio è stato svolto focalizzandosi sulle proprietà idrofobiche del rivestimento, così come quelle ottiche e relative alla durabilità dello stesso. Inoltre, diversi campioni, ciascuno con diversi rapporti in peso di ossido di zinco sono stati prodotti e comparati con l’obiettivo di determinare l’evoluzione delle proprietà sopra menzionate.