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Category : Profilométrie | Planéité et gauchissement

 

Rugosité de la surface et caractéristiques d'une cellule solaire

Importance de l'essai des panneaux solaires

La maximisation de l'absorption d'énergie d'une cellule solaire est essentielle à la survie de la technologie en tant que ressource renouvelable. Les multiples couches de revêtement et de verre de protection permettent l'absorption, la transmission et la réflexion de la lumière nécessaires au fonctionnement des cellules photovoltaïques. Étant donné que la plupart des cellules solaires grand public ont un rendement de 15-18%, l'optimisation de leur rendement énergétique est une bataille permanente.


Des études ont montré que la rugosité de la surface joue un rôle essentiel dans la réflexion de la lumière. La première couche de verre doit être aussi lisse que possible pour atténuer la réflexion de la lumière, mais les couches suivantes ne suivent pas cette ligne directrice. Un certain degré de rugosité est nécessaire à l'interface de chaque revêtement pour augmenter la possibilité de diffusion de la lumière dans leurs zones d'appauvrissement respectives et augmenter l'absorption de la lumière dans la cellule1. L'optimisation de la rugosité de la surface dans ces régions permet à la cellule solaire de fonctionner au mieux de ses capacités. Avec le capteur Nanovea HS2000 High Speed Sensor, la mesure de la rugosité de la surface peut être effectuée rapidement et avec précision.



Objectif de la mesure

Dans cette étude, nous montrerons les capacités du système Nanovea Profilomètre HS2000 avec High Speed Sensor en mesurant la rugosité de la surface et les caractéristiques géométriques d'une cellule photovoltaïque. Pour cette démonstration, une cellule solaire monocristalline sans protection en verre sera mesurée, mais la méthodologie peut être utilisée pour diverses autres applications.




Procédure d'essai et procédures

Les paramètres de test suivants ont été utilisés pour mesurer la surface de la cellule solaire.




Résultats et discussion

La vue 2D en fausses couleurs de la cellule solaire et une extraction de la surface avec ses paramètres de hauteur respectifs sont représentées ci-dessous. Un filtre gaussien a été appliqué aux deux surfaces et un indice plus agressif a été utilisé pour aplanir la zone extraite. Cela exclut les formes (ou ondulations) supérieures à l'indice de coupure, laissant derrière elles des caractéristiques qui représentent la rugosité de la cellule solaire.











Un profil a été pris perpendiculairement à l'orientation des lignes de grille pour mesurer leurs caractéristiques géométriques, comme le montre le graphique ci-dessous. La largeur de la ligne de grille, la hauteur du pas et le pas peuvent être mesurés pour n'importe quel endroit spécifique de la cellule solaire.









Conclusion





Dans cette étude, nous avons pu montrer la capacité du capteur linéaire Nanovea HS2000 à mesurer la rugosité et les caractéristiques de surface d'une cellule photovoltaïque monocristalline. Avec la possibilité d'automatiser des mesures précises de plusieurs échantillons et de fixer des limites de réussite et d'échec, le capteur linéaire Nanovea HS2000 est un choix parfait pour les inspections de contrôle de la qualité.

Référence

1 Scholtz, Lubomir. Ladanyi, Libor. Mullerova, Jarmila. " Influence de la rugosité de surface sur les caractéristiques optiques des cellules solaires multicouches " Advances in Electrical and Electronic Engineering, vol. 12, no. 6, 2014, pp. 631-638.

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Inspection du fini de surface des parquets en bois

 

Importance du profilage des finitions du bois

Dans diverses industries, l'objectif d'une finition du bois est de protéger la surface du bois contre divers types de dommages tels que chimiques, mécaniques ou biologiques et/ou de fournir une esthétique visuelle spécifique. Pour les fabricants comme pour les acheteurs, la quantification des caractéristiques de surface des finitions du bois peut être vitale pour le contrôle de la qualité ou l'optimisation des processus de finition du bois. Dans cette application, nous allons explorer les différentes caractéristiques de surface qui peuvent être quantifiées à l'aide d'un profilomètre sans contact Nanovea 3D.


Quantifier la quantité de rugosité et de texture qui existe sur une surface en bois peut être essentiel à connaître afin de s'assurer qu'elle peut répondre aux exigences de son application. En affinant le processus de finition ou en vérifiant la qualité des surfaces en bois sur la base d'une méthode d'inspection de surface quantifiable, reproductible et fiable, les fabricants pourraient créer des traitements de surface contrôlés et les acheteurs pourraient inspecter et sélectionner les matériaux en bois en fonction de leurs besoins.



Objectif de la mesure

Dans cette étude, le Nanovea HS2000 à grande vitesse profilomètre équipé d'un capteur de ligne de profilage sans contact a été utilisé pour mesurer et comparer la finition de surface de trois échantillons de revêtement de sol : bois dur de bouleau antique, chêne gris Courtship et acajou Santos. Nous présentons la capacité du profilomètre sans contact Nanovea à fournir à la fois vitesse et précision lors de la mesure de trois types de surfaces et d'une analyse approfondie et complète des scans.





Procédure d'essai et procédures




Résultats et discussion

Description de l'échantillon : Les revêtements de sol Courtship Grey Oak et Santos Mahogany sont des revêtements de sol stratifiés. Courtship Grey Oak est un échantillon gris ardoise texturé, peu brillant, avec un fini EIR. L'acajou Santos est un échantillon bourgogne foncé lustré qui a été préfini. Le bois dur Antique Birch a un fini à l'oxyde d'aluminium à 7 couches, offrant une protection contre l'usure quotidienne.

 





Bois dur de bouleau antique






Chêne gris de la cour






Acajou Santos




Discussion

Il existe une distinction claire entre les valeurs Sa de tous les échantillons. Le plus lisse était le bois dur de bouleau antique avec une Sa de 1,716 µm, suivi de l'acajou Santos avec une Sa de 2,388 µm, et augmentant significativement pour le chêne gris Courtship avec une Sa de 11,17 µm. Les valeurs P et R sont également des valeurs de rugosité courantes qui peuvent être utilisées pour évaluer la rugosité de profils spécifiques le long de la surface. Le chêne gris Courtship possède une texture grossière avec des caractéristiques semblables à des fissures le long de la direction des cellules et des fibres du bois. Une analyse supplémentaire a été effectuée sur l'échantillon de Chêne Gris Courtship en raison de sa surface texturée. Sur l'échantillon de chêne gris Courtship, des tranches ont été utilisées pour séparer et calculer la profondeur et le volume des fissures de la surface uniforme plus plate.



Conclusion




Dans cette application, nous avons montré comment le profilomètre à grande vitesse Nanovea HS2000 peut être utilisé pour inspecter la finition de surface des échantillons de bois de manière efficace et efficiente. Les mesures de la finition de surface peuvent s'avérer importantes pour les fabricants et les consommateurs de parquets en bois dur, car elles leur permettent de comprendre comment améliorer un processus de fabrication ou de choisir le produit le plus performant pour une application spécifique.

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Portabilité et flexibilité du profilomètre 3D sans contact Jr25

Comprendre et quantifier la surface d'un échantillon est crucial pour de nombreuses applications, notamment le contrôle qualité et la recherche. Pour étudier les surfaces, les profilomètres sont souvent utilisés pour numériser et imager des échantillons. Un gros problème avec les instruments de profilométrie conventionnels est l’incapacité à prendre en charge des échantillons non conventionnels. Des difficultés lors de la mesure d'échantillons non conventionnels peuvent survenir en raison de la taille de l'échantillon, de sa géométrie, de l'incapacité de déplacer l'échantillon ou d'autres préparations d'échantillon peu pratiques. Le portable de Nanovea Profilomètres 3D sans contact, la série JR, est capable de résoudre la plupart de ces problèmes grâce à sa capacité à numériser des surfaces d'échantillons sous différents angles et à sa portabilité.

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Mesure de la planéité d'un écran à l'aide d'une profilométrie 3D rapide

Mesure de la planéité est une qualité de surface géométrique importante dans la fabrication de pièces et d'assemblages de précision. La planéité de la surface joue un rôle essentiel dans l'utilisation finale du produit. Par exemple, les pièces qui sont connectées de manière étanche à l'air ou aux liquides sur une surface exigent des conditions de surface rigoureuses de planéité supérieure au niveau de la face de contact. La planéité de l'écran est essentielle à la fonctionnalité et à l'esthétique des appareils électroniques tels que les téléphones cellulaires, les tablettes et les ordinateurs portables. Toute imperfection de la planéité de l'écran peut créer une impression et une expérience négatives du produit pour l'utilisateur.

Voir Clip vidéo ou Lire le rapport : Mesure de la planéité d'un écran à l'aide d'une profilométrie 3D rapide

Effet de l'humidité sur la planéité du papier

La planéité du papier est essentielle au bon fonctionnement du papier d'impression. Il communique les caractéristiques fonctionnelles et donne une impression de la qualité du papier. Une meilleure compréhension de l’effet de l’humidité sur la planéité, la texture et la consistance du papier permet d’optimiser les mesures de traitement et de contrôle pour obtenir le meilleur produit. Une inspection quantifiable, précise et fiable de la surface du papier dans différents environnements humides est nécessaire pour simuler l'utilisation du papier dans une application réaliste. La Nanovéa Profilomètres 3D sans contact utilise une technologie confocale chromatique avec une capacité unique pour mesurer avec précision la surface du papier. Un contrôleur d'humidité permet un contrôle précis de l'humidité dans une chambre scellée où l'échantillon testé est exposé à l'humidité.

Effet de l'humidité sur la planéité du papier

Mesure de la planéité d'un wafer à l'aide de la profilométrie 3D

Dans cette application, le Nanovea ST400 Profilomètre est utilisé pour mesurer la section d'un réseau de plaquettes. La surface mesurée a été choisie au hasard, et supposée suffisamment grande pour pouvoir être extrapolée afin d'émettre des hypothèses sur une surface beaucoup plus grande. Surface mesure de la planéitéla planéité et d'autres paramètres de surface sont utilisés pour analyser la surface.


Mesure de la planéité d'un wafer à l'aide de la profilométrie 3D