Un nuevo instrumento mide el grosor de las células solares orgánicas en tiempo real
La uniformidad y el grosor de la capa son parámetros determinantes que condicionan la eficacia de las células solares. Los métodos convencionales suelen controlar el grosor de la capa después del proceso de aplicación. La solución innovadora del proyecto THIME (Thinfilm measurements on organic photovoltaic layers) ofrece una alternativa a los instrumentos de metrología del grosor que se emplean en la actualidad o a los sistemas monopunto en línea. El sistema de control de calidad recientemente creado ofrece mediciones en tiempo real en toda la anchura de la red, obteniendo un mapa de grosores que no se ha utilizado hasta la fecha en el sector de la impresión. La herramienta puede medir grosores de capa de hasta 500 nm. El funcionamiento se basa en dos técnicas ópticas diferentes: la interferometría óptica y la elipsometría espectroscópica. La versatilidad del sistema y la posibilidad de adaptarlo a diferentes materiales y sustratos con una calibración y modelado apropiados son elementos importantes de la solución que propone THIME. Un sofisticado programa informático permite al operario analizar los resultados del sistema a través de una interfaz gráfica y registrar las mediciones de grosor de una red impresa durante el proceso de impresión para elaborar análisis posprocesamiento. El sistema THIME se probó en tres instalaciones industriales diferentes y demostró cumplir los requisitos de los operarios. Se instaló después de la etapa de horneado en el equipo de impresión, lo que permitió medir el grosor seco, un parámetro que resulta desconocido para la mayoría de los operarios de impresión de células solares. El seguimiento en tiempo real de las propiedades de la red revestida mejora el control del proceso de impresión y contribuye a reducir el número de productos defectuosos y los residuos materiales. Los miembros del proyecto demostraron que el sistema ideado proporciona más información con el mismo nivel de calidad que los instrumentos de medición convencionales, como los perfilómetros mecánicos. Esto facilita el control en circuito cerrado del proceso de impresión para conseguir una línea de producción optimizada al máximo. Las células fotovoltaicas orgánicas de superficie grande preparan el terreno para la introducción de una tecnología de fabricación en serie económica y ya han comenzado a despertar un gran interés en el sector de las células solares. Se prevé que la comercialización del sistema THIME impulse el liderazgo de Europa en este campo. Puede ver aquí un vídeo sobre el proyecto.
Palabras clave
Célula solar, tiempo real, medición de grosores, películas finas, células fotovoltaicas orgánicas de superficie grande, grosor de la capa, roll-to-roll, hiperespectral, elipsometría
