Detección de defectos diminutos en películas delgadas con tecnologías ópticas innovadoras
Los defectos pequeños en las películas delgadas utilizadas en productos como papel recubierto de polímero y sistemas fotovoltaicos (FV) de bajo coste pueden reducir la calidad y durabilidad del producto. También pueden mermar la productividad y aumentar el volumen de desperdicios, todo lo cual merma la competitividad. La exposición a vapor de agua de los módulos fotovoltaicos y las películas de barrera de cartón recubiertas de polímero con defectos provoca cortocircuitos en la electrónica y la degradación de los productos de papel. Los sistemas de inspección de control de calidad en línea alivian parte de la carga, pero a menudo hay que elegir entre la resolución y la velocidad. En el marco del proyecto financiado por la Unión Europea NANOMEND (Nanoscale defect detection, cleaning and repair for large area substrates), unos científicos desarrollaron tecnologías ópticas innovadoras para mejorar la identificación, limpieza y reparación de defectos a micro y nanoescala sin socavar la eficiencia de la producción. El instrumento recientemente desarrollado comprende un interferómetro de barrido por longitud de onda que puede realizar mediciones tridimensionales sin movimiento mecánico de la óptica solamente variando la longitud de onda de la fuente luminosa en la configuración del interferómetro. En pocos segundos se realiza el análisis de la información de medición. Es posible medir los defectos micrométricos y nanométricos con eficacia en ambientes con ruido pues el interferómetro tiene integrada una compensación del ruido ambiental. El interferómetro de barrido por longitud de onda puede utilizarse para medir superficies lisas y estructuradas. NANOMEND desarrolló dos líneas piloto para demostrar la nueva tecnología de detección, limpieza y reparación. La primera línea se desarrolló con el fin de prolongar el tiempo de conservación de los alimentos en cajas de cartón, y la segunda línea para aumentar la eficiencia y la vida útil de los módulos fotovoltaicos flexibles. Además, los científicos investigaron la capacidad de la tecnología de deposición de recubrimientos conocida como deposición de capas atómicas de producir recubrimientos ultrabarrera y evaluar los defectos en los recubrimientos holográficos para los módulos fotovoltaicos flexibles y envases recubiertos de papel. La mejora de la detección y reparación de defectos aumentará la calidad y la vida útil de los productos que incorporan películas delgadas de gran superficie, mejorando la posición competitiva de los fabricantes. También reducirá los desperdicios, disminuirá los costes y proporcionará importantes ventajas medioambientales. Previsiblemente, todo esto pondrá al alcance de las empresas asociadas nuevas oportunidades comerciales en los sectores del envasado inteligente, la electrónica flexible y la iluminación de gran superficie.
Palabras clave
Películas delgadas, recubrimientos de barrera, papel recubierto, NANOMEND, detección de defectos, interferómetro de barrido por longitudes de onda
