CARACTÉRISATION ET STABILITÉ DE COUCHES ANTIREFLETS

Résumé
Certains traitements physicochimiques permettent, grâce à une dissolution sélective des constituants du verre pyrex, d'en diminuer l'indice de réfraction superficiel et donc de diminuer le coefficient de réflexion. En effet, un traitement thermique à haute température permet d'abord d'obtenir une séparation des phases. L'une d'elles est ensuite dissoute préférentiellement par attaque chimique. Ce traitement, simple de mise en oeuvre, conduit à une amélioration d'environ 6 % de la transmission du pyrex dans tout le domaine du spectre solaire. La couche superficielle ainsi formée est constituée de grains de taille moyenne 1000 Å. Ces grains sont eux-mêmes formés de très fines cristallites, environ 50 Å, qui ont pu être visualisées au microscope électronique à transmission. Cette structure cristalline a ensuite été confirmée par diffraction électronique. La couche possède donc un indice variable dans l'épaisseur ce qui lui confère des propriétés antireflets. Les résultats préliminaires d'une étude de vieillissement accéléré montrent que les couches sont assez stables. En effet, il n'y a pas d'évolution sensible des spectres de réflexion et de transmission après les traitements suivants : - chaleur humide 95 °C, 95 % HR : 800 heures - exposition à la vapeur d'eau et ruissellement continu : 500 heures - brouillard salin : 700 heures - exposition extérieure : 10 semaines Seuls deux points faibles ont été mis en évidence à ce jour avec le procédé actuel : il s'agit d'une part, d'une diminution de la dureté superficielle (le pyrex traité se laisse rayer plus facilement que le pyrex non traité) et, d'autre part, après traitement, le pyrex devient légèrement diffusant du fait de sa structure superficielle (ce phénomène ne présente toutefois que peu d'importance dans la majorité des applications solaires), mais nous pensons qu'en optimisant les paramètres d'élaboration il sera possible de remédier en partie à ces défauts.

Abstract
By selective etching of one component of Pyrex glass, superficial refractive index can be lowered. In a first step, high temperature annealing leads to phase segregation. In a second step, the most soluble phase is chemically etched. This simple treatment improves by 6 % the transmittance of Pyrex glass over the whole solar spectrum. After treatment, the top layer consists of 100 Å average size grains. TEM observation shows that these grains are made of much smaller crystallites (50 Å). The resulting graded index of the top layer gives to Pyrex glass antireflecting properties. Preliminary results of aging tests show a rather good stability.