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カテゴリープロフィロメトリー|平坦度・反り特性

 

太陽電池の表面粗さと特徴

ソーラーパネルテストの重要性

太陽電池のエネルギー吸収を最大化することは、再生可能な資源としてこの技術が生き残るための鍵である。何層ものコーティングとガラスの保護により、太陽電池が機能するために必要な光の吸収、透過、反射を可能にしている。一般消費者向けの太陽電池のほとんどは15~18%の効率で動作するため、そのエネルギー出力を最適化することは継続的な戦いである。


表面の粗さが光の反射率に極めて重要な役割を果たすことは、研究によって明らかになっている。ガラスの初期層は、光の反射を軽減するために可能な限り平滑でなければならないが、その後の層はこのガイドラインに従わない。それぞれの空乏ゾーンで光が散乱する可能性を高め、セル内での光の吸収を増加させるために、各コーティングの界面にはある程度の粗さが必要である1。これらの領域の表面粗さを最適化することで、太陽電池がその能力を最大限に発揮できるようになります。ナノベアHS2000高速センサーを使用すれば、表面粗さを迅速かつ正確に測定することができます。



測定目的

この研究では、ナノベアの能力を紹介する。 プロフィロメーター 太陽電池の表面粗さと幾何学的特徴を測定することにより、高速センサー付きHS2000を使用します。このデモンストレーションでは、ガラスで保護されていない単結晶太陽電池を測定しますが、この方法は他のさまざまなアプリケーションにも使用できます。




試験方法と手順

太陽電池の表面測定には、以下の試験パラメータを使用した。




結果および考察

下に描かれているのは、太陽電池の2Dフォールスカラー図と、それぞれの高さパラメータを持つ表面の領域抽出です。両方の表面にガウシアンフィルターを適用し、抽出された領域を平坦化するために、より積極的なインデックスを使用しました。これにより、カットオフ指数より大きな形状(またはうねり)は除外され、太陽電池の粗さを表す特徴が残されます。











グリッドラインの幾何学的特性を測定するために、グリッドラインの方向に対して垂直なプロファイルを撮影したのが次の図である。グリッドラインの幅、段差、ピッチは、太陽電池の任意の位置で測定することができます。









結論





この研究では、単結晶太陽電池の表面粗さと特徴を測定するナノベア HS2000 ラインセンサーの能力を展示することができました。複数のサンプルの正確な測定を自動化し、合否判定を設定できるナノベアラインセンサは、品質管理検査に最適な選択肢です。

参考

1 ショルツ,ルボミールラダニ,リボルミュレロヴァ,ヤルミラ"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.

さて、次はアプリケーションについてです。

フローリングの表面仕上げ検査

 

木材仕上げのプロファイリングの重要性

様々な産業において、木材仕上げの目的は、化学的、機械的、生物学的などの様々な種類のダメージから木の表面を保護すること、および/または特定の視覚的美観を提供することです。メーカーやバイヤーにとって、木材仕上げの表面特性を定量化することは、木材の品質管理や仕上げ工程の最適化にとって不可欠なことです。このアプリケーションでは、Nanovea 3D 非接触型プロフィロメータを使用して定量化できるさまざまな表面特性について説明します。


木製の表面に存在する粗さと質感の量を定量化することは、その用途の要件を満たすことができることを確認するために知ることが不可欠となる場合があります。定量的で再現性のある信頼性の高い表面検査方法に基づいて仕上げ工程を洗練させたり、木の表面の品質をチェックすることで、メーカーは管理された表面処理を行うことができ、バイヤーはニーズに合わせて木の材料を検査し選択することができるようになります。



測定目的

この研究では、高速 Nanovea HS2000 プロフィロメーター 非接触プロファイリング ライン センサーを備えた 3 つのフローリング サンプルの表面仕上げを測定し、比較するために使用されました。アンティーク バーチ ハードウッド、コートシップ グレー オーク、サントス マホガニーのフローリングです。 3 種類の表面積とスキャンの包括的な詳細分析を測定する際に、速度と精度の両方を実現する Nanovea 非接触式表面形状計の機能を紹介します。





試験方法と手順




結果および考察

サンプル説明です。コートシップグレーオークとサントスマホガニーフローリングは、ラミネートフローリングタイプのフローリングです。コートシップグレーオークは、光沢を抑えた質感のあるスレートグレーのサンプルで、EIR仕上げです。Santos Mahoganyは、高光沢で濃いワインレッドのサンプルで、仕上げ済みです。Antique Birch Hardwoodは、7層の酸化アルミニウム仕上げで、日常的な磨耗を防止します。

 





アンティークバーチハードウッド






コートシップ・グレーオーク






サントス・マホガニー




ディスカッション

すべてのサンプルのSa値には、明確な違いがあります。最も滑らかだったのはアンティークバーチハードウッドでSaは1.716μm、次いでサントスマホガニーでSaは2.388μm、そしてコートシップグレーオークではSaが11.17μmと大幅に上昇しています。P値とR値も一般的な粗さの値で、表面に沿った特定のプロファイルの粗さを評価するために使用することができます。コートシップグレイオークは、木材の細胞や繊維の方向に沿って亀裂のような特徴に満ちた粗いテクスチャーを有しています。コートシップグレイオークのサンプルは、その表面の質感から、追加の分析が行われました。コートシップグレイオークのサンプルでは、スライスを用いて、より平らで均一な表面からひび割れの深さと体積を分離し、計算しました。



結論




このアプリケーションでは、Nanovea HS2000 高速度プロフィロメータを使用して、木材サンプルの表面仕上げを効果的かつ効率的に検査できることを示しました。表面仕上げの測定は、硬質フローリングの製造業者と消費者の両方にとって、製造プロセスの改善方法や特定の用途に最適な製品を選択する方法を理解する上で重要であることが証明されます。

さて、次はアプリケーションについてです。

3次元非接触形状測定機Jr25のポータビリティとフレキシビリティ

サンプルの表面を理解し定量化することは、品質管理や研究を含む多くのアプリケーションにとって重要です。表面を研究するには、サンプルをスキャンして画像化するために表面形状計がよく使用されます。従来の形状測定装置の大きな問題は、従来とは異なるサンプルに対応できないことです。従来とは異なるサンプルの測定では、サンプルのサイズ、形状、サンプルを移動できないこと、またはその他の不便なサンプル前処理により、困難が発生する可能性があります。 Nanoveaのポータブル 3D非接触表面形状計JR シリーズは、さまざまな角度からサンプル表面をスキャンする機能とその携帯性により、これらの問題のほとんどを解決できます。

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高速3次元プロフィロメトリによるスクリーンの平面度測定

平坦度測定 は、精密部品や組立品の製造において重要な幾何学的表面品質である。表面の平坦度は、製品の最終用途において重要な役割を果たす。例えば、表面積を越えて気密または液密に接続される部品には、接触面の優れた平坦度という厳しい表面条件が要求される。携帯電話、パッド、ノートパソコンなどの電子機器では、画面の平坦性が機能性と美観の両立に重要である。スクリーンの平坦度が不完全だと、ユーザーの印象や製品体験に悪影響を及ぼす可能性がある。

参照 ビデオクリップ またはRead Reportをご覧ください。 高速3次元プロフィロメトリによるスクリーンの平面度測定

紙の平坦度に対する湿度の影響

紙の平坦度は、印刷用紙の適切な性能にとって重要です。機能的な特徴を伝え、紙の品質を印象づけます。紙の平坦性、質感、一貫性に対する湿度の影響をより深く理解することで、最高の製品を得るために加工および制御手段を最適化することができます。実際の用途での紙の使用をシミュレートするには、さまざまな湿潤環境での紙の定量的で正確かつ信頼性の高い表面検査が必要です。ナノベア 3D非接触形状計 紙の表面を正確に測定する独自の機能を備えたクロマチック共焦点技術を利用しています。湿度コントローラーは、試験サンプルが湿気にさらされる密閉チャンバー内の湿度を正確に制御します。

紙の平坦度に対する湿度の影響

3Dプロフィロメトリーによるウェハの平坦度測定

このアプリケーションでは、Nanovea ST400 プロフィロメーター は、ウェハーアレイの断面を測定するために使用されます。測定面積はランダムに選択され、より大きな表面について仮定するために外挿することができるという点で十分に大きいと仮定される。表面 平坦度測定また、平面度やその他の表面パラメータも解析に使用されます。


3Dプロフィロメトリーによるウェハの平坦度測定