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Categoría: Perfilometría | Aplanación y alabeo

 

Rugosidad de la superficie y características de una célula solar

Importancia de las pruebas de los paneles solares

Maximizar la absorción de energía de una célula solar es clave para la supervivencia de la tecnología como recurso renovable. Las múltiples capas de recubrimiento y protección del vidrio permiten la absorción, transmisión y reflexión de la luz que es necesaria para que las células fotovoltaicas funcionen. Dado que la mayoría de las células solares de consumo funcionan con una eficiencia de 15-18%, optimizar su producción de energía es una batalla constante.


Los estudios han demostrado que la rugosidad de la superficie desempeña un papel fundamental en la reflectancia de la luz. La capa inicial de vidrio debe ser lo más lisa posible para atenuar la reflectancia de la luz, pero las capas posteriores no siguen esta pauta. Es necesario un cierto grado de rugosidad en la interfaz de cada capa con otra para aumentar la posibilidad de dispersión de la luz dentro de sus respectivas zonas de agotamiento y aumentar la absorción de la luz dentro de la célula1. La optimización de la rugosidad de la superficie en estas regiones permite que la célula solar funcione de la mejor manera posible y, con el sensor de alta velocidad Nanovea HS2000, la medición de la rugosidad de la superficie puede realizarse de forma rápida y precisa.



Objetivo de medición

En este estudio mostraremos las capacidades del Nanovea Perfilómetro HS2000 con sensor de alta velocidad midiendo la rugosidad de la superficie y las características geométricas de una célula fotovoltaica. Para esta demostración se medirá una célula solar monocristalina sin protección de vidrio, pero la metodología puede utilizarse para otras diversas aplicaciones.




Procedimiento de prueba y procedimientos

Para medir la superficie de la célula solar se utilizaron los siguientes parámetros de prueba.




Resultados y discusión

A continuación se muestra la vista en falso color 2D de la célula solar y una extracción del área de la superficie con sus respectivos parámetros de altura. Se aplicó un filtro gaussiano a ambas superficies y se utilizó un índice más agresivo para aplanar el área extraída. Esto excluye la forma (u ondulación) mayor que el índice de corte, dejando atrás las características que representan la rugosidad de la célula solar.











Se tomó un perfil perpendicular a la orientación de las líneas de rejilla para medir sus características geométricas, que se muestra a continuación. La anchura de la línea de rejilla, la altura del escalón y el paso pueden medirse en cualquier lugar específico de la célula solar.









Conclusión:





En este estudio pudimos mostrar la capacidad del sensor de línea Nanovea HS2000 para medir la rugosidad y las características de la superficie de una célula fotovoltaica monocristalina. Con la capacidad de automatizar mediciones precisas de múltiples muestras y establecer límites de aprobación o rechazo, el sensor de línea Nanovea HS2000 es una opción perfecta para las inspecciones de control de calidad.

Referencia

1 Scholtz, Lubomir. Ladanyi, Libor. Mullerova, Jarmila. "Influence of Surface Roughness on Optical Characteristics of Multilayer Solar Cells " Advances in Electrical and Electronic Engineering, vol. 12, no. 6, 2014, pp. 631-638.

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Inspección del acabado superficial de los suelos de madera

 

La importancia de perfilar los acabados de la madera

En diversas industrias, la finalidad de un acabado de la madera es proteger la superficie de la madera de diversos tipos de daños, como los químicos, mecánicos o biológicos, y/o proporcionar una estética visual específica. Tanto para los fabricantes como para los compradores, la cuantificación de las características superficiales de los acabados de la madera puede ser vital para el control de calidad o la optimización de los procesos de acabado de la madera. En esta aplicación, exploraremos las diversas características de la superficie que pueden cuantificarse utilizando un perfilómetro sin contacto Nanovea 3D.


Cuantificar la cantidad de rugosidad y textura que existe en una superficie de madera puede ser esencial para saber si puede cumplir los requisitos de su aplicación. Perfeccionar el proceso de acabado o comprobar la calidad de las superficies de madera basándose en un método de inspección de superficies cuantificable, repetible y fiable permitiría a los fabricantes crear tratamientos superficiales controlados y a los compradores la posibilidad de inspeccionar y seleccionar los materiales de madera para satisfacer sus necesidades.



Objetivo de medición

En este estudio, el Nanovea HS2000 de alta velocidad perfilómetro equipado con un sensor de línea de perfilado sin contacto se utilizó para medir y comparar el acabado de la superficie de tres muestras de pisos: pisos de madera de abedul antiguo, roble gris cortejo y caoba Santos. Mostramos la capacidad del perfilómetro sin contacto Nanovea para brindar velocidad y precisión al medir tres tipos de áreas de superficie y un análisis completo y en profundidad de los escaneos.





Procedimiento de prueba y procedimientos




Resultados y discusión

Descripción de la muestra: Los suelos Courtship Grey Oak y Santos Mahogany son tipos de suelos laminados. Courtship Grey Oak es una muestra de color gris pizarra de bajo brillo, con un acabado EIR. Santos Mahogany es una muestra de color burdeos oscuro de alto brillo que fue preacabada. La madera dura de abedul antiguo tiene un acabado de 7 capas de óxido de aluminio, que proporciona protección contra el desgaste diario.

 





Madera dura de abedul antigua






Cortejo de roble gris






Santos Caoba




Discusión

Existe una clara distinción entre el valor Sa de todas las muestras. La más suave fue la madera dura de abedul antiguo con un Sa de 1,716 µm, seguida de la caoba de Santos con un Sa de 2,388 µm, y aumentando significativamente para el roble gris de cortejo con un Sa de 11,17 µm. Los valores P y los valores R son también valores de rugosidad comunes que pueden utilizarse para evaluar la rugosidad de perfiles específicos a lo largo de la superficie. El roble gris de cortejo posee una textura gruesa llena de rasgos similares a grietas a lo largo de la dirección celular y de la fibra de la madera. Se realizó un análisis adicional en la muestra de roble gris cortejo debido a su superficie texturizada. En la muestra de roble gris corteza, se utilizaron rodajas para separar y calcular la profundidad y el volumen de las grietas de la superficie uniforme más plana.



Conclusión:




En esta aplicación, hemos mostrado cómo el perfilómetro de alta velocidad Nanovea HS2000 puede utilizarse para inspeccionar el acabado superficial de las muestras de madera de forma eficaz y eficiente. Las mediciones del acabado de la superficie pueden resultar importantes tanto para los fabricantes como para los consumidores de suelos de madera dura a la hora de comprender cómo pueden mejorar un proceso de fabricación o elegir el producto adecuado que mejor se adapte a una aplicación específica.

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Portabilidad y flexibilidad del perfilómetro 3D sin contacto Jr25

Comprender y cuantificar la superficie de una muestra es crucial para muchas aplicaciones, incluido el control de calidad y la investigación. Para estudiar superficies, a menudo se utilizan perfilómetros para escanear y obtener imágenes de muestras. Un gran problema con los instrumentos de perfilometría convencionales es la incapacidad de adaptarse a muestras no convencionales. Pueden surgir dificultades al medir muestras no convencionales debido al tamaño de la muestra, la geometría, la incapacidad de mover la muestra u otras preparaciones inconvenientes de la muestra. El portátil de Nanovea Perfilómetros 3D sin contacto, la serie JR, es capaz de resolver la mayoría de estos problemas gracias a su capacidad para escanear superficies de muestras desde distintos ángulos y su portabilidad.

Lea sobre el perfilómetro sin contacto Jr25.

Medición de la planicidad de la pantalla mediante perfilometría 3D rápida

Medición de la planicidad es una calidad superficial geométrica importante en la fabricación de piezas y conjuntos de precisión. La planitud de la superficie desempeña un papel vital en el uso final del producto. Por ejemplo, las piezas que se conectan de forma estanca al aire o a los líquidos a través de una superficie requieren unas condiciones superficiales estrictas de planitud superior en la cara de contacto. La planitud de la pantalla es fundamental para la funcionalidad y la estética de dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, tabletas y ordenadores portátiles. Cualquier imperfección en la planitud de la pantalla puede crear una impresión y experiencia negativas para el usuario del producto.

Ver Vídeo o Leer el informe: Medición de la planicidad de la pantalla mediante perfilometría 3D rápida

Efecto de la humedad en la planicidad del papel

La planitud del papel es fundamental para el rendimiento adecuado del papel de impresión. Comunica características funcionales y da una impresión de la calidad del papel. Una mejor comprensión del efecto de la humedad sobre la planitud, textura y consistencia del papel permite optimizar las medidas de procesamiento y control para obtener el mejor producto. Es necesaria una inspección de la superficie cuantificable, precisa y confiable del papel en diferentes ambientes húmedos para simular el uso del papel en una aplicación realista. La Nanovea Perfilómetros 3D sin contacto Utiliza tecnología confocal cromática con una capacidad única para medir con precisión la superficie del papel. Un controlador de humedad proporciona un control preciso de la humedad en una cámara sellada donde la muestra de prueba está expuesta a la humedad.

Efecto de la humedad en la planicidad del papel

Medición de la planicidad de las obleas mediante perfilometría 3D

En esta aplicación, el Nanovea ST400 Perfilómetro se utiliza para medir la sección de un conjunto de obleas. La superficie medida se seleccionó al azar, y se asumió que era lo suficientemente grande como para poder extrapolarla para hacer suposiciones sobre una superficie mucho mayor. Superficie medición de la planicidadLa superficie se analiza mediante el análisis de la planitud y otros parámetros de la superficie.


Medición de la planicidad de las obleas mediante perfilometría 3D