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Mesure d'Entrefer et du Parallélisme des Panneaux Photovoltaïques

Garantir des entrefers uniformes et parallèles

Coater Gap Measurement in Photovoltaic Applications

Selon l'Epia (European Photovoltaic Industry Association), les deux axes de recherche majeurs du secteur des panneaux photovoltaïques sont la réduction des coûts par kWh et le rendement des modules.

L'étude réalisée par Keithley Instruments 2009 et publiée sur le site www.society.com indique que « de manière générale, le secteur fait de l'optimisation du rendement des équipements une priorité. Vient ensuite la réduction des coûts de production selon les personnes interrogées, mais cette attente reste bien en dessous du besoin d'améliorer les performances des panneaux photovoltaïques. »

Capacitec a toujours été aux côtés des constructeurs de panneaux et modules photovoltaïques et de fournisseurs en équipements de fabrication de panneaux photovoltaïques afin d'optimiser le rendement de leurs produits. Nous assistons ces constructeurs en leur proposant des capteurs de déplacement, d'entrefer et de parallélisme sans contact permettant d'optimiser l'efficacité des modules et de réduire les coûts associés aux activités suivantes :
 

  1. Mesure d'entrefer/parallélisme entre les têtes de revêtement par dépôt chimique en phase vapeur et les rouleaux métalliques
  2. Contrôle de l'entrefer des matrices d'extrusion pour les revêtements liquides
  3. Mesure d'entrefer/parallélisme entre les têtes des matrices d'extrusion et le support à revêtir
  4. Mesure d'entrefer/parallélisme entre deux rouleaux lors d'un revêtement et pour d'autres applications dans le domaine des cellules et des modules photovoltaïques
  5. Capteur de proximité à 800° C pour détecter l'absence/la présence de panneaux dans un four à vide
     

Fiche de demande technique (déplacements ou entrefers) :
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1. Entrefer/Parallélisme entre les têtes CVD et les rouleaux métalliques

Flexible Solar Panels

Capacitec fournit des capteurs d'entrefer haute température pour un producteur européen de matériaux stratifiés pour cellules solaires flexibles. Ces cellules solaires de 30 cm de large sont légères, indestructibles, ultra souples et peuvent s'intégrer facilement sur d'autres supports, tels qu'un revêtement de toit par exemple.

Lors de la fabrication, plusieurs couches ultra fines, actives et passives, sont déposées sur le support métallique des cellules solaires en passant entre plusieurs rouleaux. Ce processus permet de réduire considérablement les coûts de fabrication dans le cadre d'une production à grande échelle. Il existe plusieurs étapes de pelliculage : revêtement d'une couche externe transparente, application de couches de silicium amorphe et dépôt final d'une couche métallique réfléchissante.

Les capteurs de déplacement haute température sans contact de Capacitec sont utilisés lors de l'une des étapes de revêtement, effectuée à l'aide de machines de dépôt chimique en phase vapeur sous pression atmosphérique et fonctionnant à très hautes températures (600° C). Au cours de ce processus de dépôt chimique, il est important que l'entrefer entre la tête de revêtement et les rouleaux soit étalonné et maintenu avec précision. Si cet entrefer est trop important, le revêtement sera trop fin. À l'inverse, si l'entrefer est trop faible, le revêtement sera trop épais. Si la tête n'est pas parfaitement parallèle au support, le revêtement ne sera pas appliqué de manière homogène sur la largeur du support. Le problème du fabricant est qu'il ne peut pas étalonner l'entrefer à température ambiante avant le début de la production. En effet, une fois en service, la machine atteint une température de 600° C et le diamètre du rouleau se dilate.

Pour mieux contrôler le positionnement de la tête de revêtement, Capacitec propose des capteurs de déplacement sans contact haute température ainsi que des câbles de mesure de déplacement haute température, fixés près de la tête de revêtement à l'aide d'une fixation, adaptée pour pouvoir mesurer l'entrefer et le parallélisme entre la tête et le rouleau métallique, et ce même à très haute température. Ce procédé permet de mesurer en temps réel l'entrefer et le parallélisme et garantir que ceux-ci ne varient pas sur une longue période d'exploitation.
 

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2. Contrôle de l'Entrefer des Matrices d'Extrusion pour les revêtements liquides

Slot Die Coater Gap Measurement System

Depuis plus de 15 ans, Capacitec travaille en étroite collaboration avec les plus grands fabricants de films et de pellicules et les constructeurs de matrices d'extrusion afin de mettre au point des systèmes de mesure des entrefers de revêtement extrêmement précis. Ces nouveaux systèmes ont permis d'obtenir une meilleure précision de mesure par rapport aux anciennes méthodes de mesure telles que les jauges d'épaisseur et les micromètres. La « jauge d'épaisseur électronique » de Capacitec permet d'obtenir une uniformité de l'entrefer inférieure à 0,25 micron pour un entrefer de 110 microns sur toute la longueur de la matrice d'extrusion. Les solutions de mesure d'entrefer capacitives sans contact comprennent des sabres de mesure, des poignées de sabres adaptées, des systèmes et logiciels de traitement des signaux (cf. photo ci-contre) Cette technologie est aujourd'hui appliquée à la fabrication de panneaux photovoltaïques. En effet, les fabricants doivent s'assurer que l'entrefer des matrices d'extrusion (revêtement liquide) soit uniforme sur toute leur longueur.
 

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3. Entrefer/parallélisme entre les têtes des Matrices d'Extrusion et le support à revêtir

Troeller Slot Die Coater

Lors de la fabrication de cellules photovoltaïques organiques, un système de mesure d'entrefer pour matrice d'extrusion est utilisé pour garantir l'uniformité du revêtement organique. Les systèmes de mesure d'entrefer et de parallélisme sans contact de Capacitec permettent également de garantir le parallélisme entre la matrice d'extrusion et le rouleau métallique.

Pour ce faire, des capteurs de déplacement sans contact de type HPC-150 sont fixés à l'aide d'attaches spécifiques de part et d'autre de la matrice d'extrusion et sont alignés avec la tête de revêtement. Les signaux réceptionnés par chacun de ces capteurs sont traités à l'aide du logiciel de visualisation et de linéarisation Bargrafx® et de ses équipements associés. L'écran d'affichage indique si la tête de la matrice d'extrusion est parallèle au rouleau métallique avant d'appliquer le revêtement liquide sur les cellules photovoltaïques organiques.
 

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4. Parallélisme et Entrefer entre rouleaux

Gap/parallelism measurement between lamination rollers

Le système portatif de mesure d'entrefer sans contact Gapman sert de « jauge d’épaisseur électronique » et permet de mesurer le parallélisme et l’entrefer entre deux rouleaux durant la phase de revêtement des cellules photovoltaïques organiques ou d’autres modèles de panneaux solaires flexibles Merci de nous renvoyer la fiche de demande technique en indiquant le diamètre de vos rouleaux ainsi que les autres renseignements requis. Nous vous contacterons ensuite avec une offre technique accompagnée de notre proposition commerciale.

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5. Sonde de proximité à 800°C pour détection présence/absence

High Temperature Proximity Sensors

Article en cours de traduction.

Capacitec was contacted by a PV Module manufacuterer who was unable to find a supplier of very high temperature proximity swithces to track the absense/presence of glass panels entering a vacuum furnace for processing. Capacitec was successful in developing a custom very high temperature non-contact displacement sensor with special high temperature vacuum thruput cables that allowed the producer to track the location of thier Solar PV modules in the 800°C furnace.

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