événement
Soutenance publique de thèse de doctorat en Sciences physiques - Florian BOCCHESE
Experimental and modelling study of the growth and the durability of multilayers with ZTAO as a protective layer deposited by magnetron sputtering for low emissivity applications
Catégorie :
défense de thèse
Date : 22/03/2023 16:00 - 22/03/2023 19:00
Lieu : S01
Orateur(s) : Florian BOCCHESE
Organisateur(s) : Stéphane Lucas
Date : 22/03/2023 16:00 - 22/03/2023 19:00
Lieu : S01
Orateur(s) : Florian BOCCHESE
Organisateur(s) : Stéphane Lucas
Jury
- Prof. SPORKEN Robert (département de physique, UNamur), President
- Prof. LUCAS Stéphane (département de physique, UNamur), Secretary
- Prof. CORNIL Jérôme (UMons)
- Prof. SMITH Roger (Loughborough University)
- Dr. RIVOLTA Nicolas (AGC Technovation Center)
Résumé
Au sein du monde
moderne actuel, la consommation énergétique ne cesse d’augmenter et mène
actuellement à une crise climatique. L’utilisation des verres « basse
émissivité » (verres Low-E) évite les pertes énergétiques au travers des
vitres. Cette technologie mature repose sur les propriétés optoélectroniques
d’une fine couche d’argent d’une dizaine de nanomètres déposée sur un substrat
de verre. Bien qu’efficace, les verres Low-E souffrent d’un problème de
corrosion de l’argent par des sels et se délamine facilement en absence de
couche de croissance. Dès lors, cette couche d’argent est protégée de part et
d’autre par des couches protectrices. Au sein des multicouches industrielles, le
ZnO dopé avec du Ti et de l’Al (ZTAO) permet de rallonger la durée vie des
verres Low-E. Cependant, les mécanismes de croissance de l’argent sur cette
couche de ZTAO ainsi que les mécanismes de dégradation de l’empilement
ZTAO/Ag/ZTAO ne sont pas encore bien compris.
Ce projet de thèse a
pour but de comprendre ces mécanismes de croissance et de dégradation. Pour ce
faire, une approche « bottom-up » a été développée séparant le projet
en trois étapes, l’étude du matériau ZTAO, la croissance de l’Ag sur celui-ci
et finalement la dégradation des multicouches Low-E. L’étude comporte un volet
de modélisation et expérimental qui permettent de mettre en exergue les
mécanismes physiques responsables des diverses propriétés étudiées.
Abstract
In today’s
modern world, energy consumption rises, leading to a climate crisis. The use of
«low emissivity» glasses (Low-E glasses) prevents energy losses through the
windows. This mature technology relies on the optoelectronic properties of a
thin layer of silver of about ten nanometres deposited on a glass substrate.
Although effective, Low-E glasses suffer from the problem of corrosion of
silver by salts and easily delaminated in the absence of a seed layer.
Therefore, this layer of silver is protected on both sides by protective
layers. In industrial multilayers, Ti, Al co-doped ZnO (ZTAO) makes it possible
to extend the lifetime of Low-E glasses. However, the mechanisms of silver
growth on this ZTAO layer and the mechanisms of degradation of the
ZTAO/Ag/ZTAO stack are not yet well understood.
This thesis
project aims to understand these mechanisms of growth and degradation. Therefore,
a bottom-up approach has been developed separating the project into three
stages, the study of the ZTAO material, the growth of Ag on it, and finally the
degradation of Low-E glasses. The study includes a modeling and experimental
component that highlights the physical mechanisms responsible for the various
properties studied.
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