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AR Category: Profilometry | Flatness and Warpage
Rugosidad superficial y características de una célula solar
Importancia de las pruebas de paneles solares
Maximizar la absorción de energía de una célula solar es clave para la supervivencia de esta tecnología como recurso renovable. Las múltiples capas de revestimiento y protección del vidrio permiten la absorción, transmisión y reflexión de la luz necesarias para el funcionamiento de las células fotovoltaicas. 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 ensayo y procedimientos
Para medir la superficie de la célula solar se utilizaron los siguientes parámetros de ensayo.
Resultados y debate
A continuación se muestra la vista 2D en falso color 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 rejilla, la altura del escalón y el paso pueden medirse en cualquier punto específico de la célula solar.
Conclusión
En este estudio pudimos demostrar 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 aprobado y suspenso, 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
Importancia de perfilar los acabados de la madera
En diversas industrias, la finalidad de un acabado para madera es proteger la superficie de madera de diversos tipos de daños, como 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 superficiales que pueden cuantificarse utilizando un perfilómetro 3D sin contacto Nanovea.
Cuantificar la cantidad de rugosidad y textura que existe en una superficie de madera puede ser esencial conocerla para asegurarse de que 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 de superficie controlados y a los compradores la posibilidad de inspeccionar y seleccionar materiales de madera que satisfagan sus necesidades.
Objetivo de medición
En este estudio, el sistema de alta velocidad Nanovea HS2000 perfilómetro equipado con un sensor de línea de perfilado sin contacto se utilizó para medir y comparar el acabado superficial de tres muestras de suelos: Antique Birch Hardwood, Courtship Grey Oak y Santos Mahogany. Mostramos la capacidad del perfilómetro sin contacto Nanovea para ofrecer velocidad y precisión en la medición de tres tipos de superficies y un análisis exhaustivo en profundidad de los escaneados.
Procedimiento de ensayo y procedimientos
Resultados y debate
Descripción de la muestra: Los suelos Courtship Grey Oak y Santos Mahogany son suelos laminados. Courtship Grey Oak es una muestra gris pizarra texturada de bajo brillo con un acabado EIR. Santos Mahogany es una muestra de color burdeos oscuro de alto brillo con preacabado. Antique Birch Hardwood tiene un acabado de óxido de aluminio de 7 capas, que proporciona protección contra el desgaste diario.
Madera dura de abedul antigua
Cortejo Roble gris
Santos Caoba
Debate
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 también son valores de rugosidad comunes que pueden utilizarse para evaluar la rugosidad de perfiles específicos a lo largo de la superficie. El roble gris cortejo posee una textura gruesa llena de rasgos similares a grietas a lo largo de la dirección celular y de fibra de la madera. Se realizaron análisis adicionales en la muestra de roble gris cortejo debido a la textura de su superficie. En la muestra de Courtship Grey Oak, 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 puede utilizarse el perfilómetro de alta velocidad Nanovea HS2000 para inspeccionar el acabado superficial de muestras de madera de forma eficaz y eficiente. Las mediciones del acabado superficial pueden resultar importantes tanto para los fabricantes como para los consumidores de suelos de madera noble 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, como el control de calidad y la investigación. Para estudiar superficies, a menudo se utilizan perfilómetros para escanear muestras y obtener imágenes de ellas. Un gran problema de los instrumentos de perfilometría convencionales es la incapacidad de adaptarse a muestras no convencionales. Las dificultades para medir muestras no convencionales pueden deberse al tamaño de la muestra, la geometría, la imposibilidad de mover la muestra u otros inconvenientes en la preparación de la muestra. El instrumento portátil de Nanovea Perfilómetros 3D sin contactode 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 a su portabilidad.
Más información sobre el perfilómetro sin contacto Jr25
Medición de la planitud de la pantalla mediante perfilometría 3D rápida
Medición de la planitud es una importante cualidad geométrica de la superficie 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 una experiencia negativas del producto para el usuario.
Véase Videoclip o Leer informe: Medición de la planitud de la pantalla mediante perfilometría 3D rápida
Humidity Effect On Paper Flatness
Paper flatness is critical to the proper performance of printing paper. It communicates functional characteristics and makes an impression of the paper quality. A better understanding of the effect of humidity on paper flatness, texture and consistency allows optimizing the processing and control measures to obtain the best product. Quantifiable, precise and reliable surface inspection of the paper in different humid environments is in need to simulate the use of paper in the realistic application. The Nanovea Perfilómetros 3D sin contacto utilizes chromatic confocal technology with unique capability to precisely measure the paper surface. A humidity controller provides precise control of the humidity in a sealed chamber where the test sample is exposed to the moisture.
Medición de la planitud de obleas mediante perfilometría 3D
En esta aplicación, el Nanovea ST400 Perfilómetro se utiliza para medir la sección de un conjunto de obleas. El área medida se seleccionó al azar, y se supuso lo suficientemente grande como para poder extrapolarla y hacer suposiciones sobre una superficie mucho mayor. Superficie medición de la planitudy otros parámetros de la superficie.
