Su una linea di test per celle solari, è fondamentale utilizzare la giusta banda UV – UVA, UVB o UVC – non è una questione di preferenza, ma un requisito essenziale per i test stessi. Se lo spettro emesso dalla lampada non è preciso, non sarà possibile ottenere informazioni affidabili riguardo alla reazione dei fotoiniziatori durante il processo di legame tra i componenti della cella solare, né riguardo alla degenerazione delle pellicole sottili o all’adesione dei materiali utilizzati per sigillare i bordi della cella. Abbiamo progettato la nostra lampada al gallio appunto partendo da questo principio: lo spettro emesso è la variabile chiave, e noi la regoliamo con precisione attraverso la progettazione della lampada stessa.
Cosa conta, dal punto di vista tecnico
Regoliamo l’emittente a vapore di mercurio arricchito di gallio modificando il rapporto tra i sali luminosi presenti nel tubo ad arco; in questo modo possiamo far sì che l’emissione avvenga a 365 nm, 385 nm, 395 nm o 254 nm, a seconda del processo di test. In questo modo si ottiene un’emissione spettrale stabile, con un picco di intensità definito e una larghezza dello spettro prevedibile. Questo permette ai radiometri di fornire letture riproducibili, volta dopo volta. Inoltre, si ottiene una densità di potenza UV costante sul piano di test, espressa in mW/cm². La lampada mantiene inoltre i propri parametri di funzionamento anche dopo migliaia di accensioni. La geometria del riflettore e gli strati dicromici presenti sulla lampada sono progettati per eliminare le energie fuori banda e mantenere un profilo di fascio ben definito.
Perché questo approccio funziona nella pratica
Per validare le celle solari è necessaria un’esposizione ripetibile, e non semplicemente un calore generato da uno spettro ampio. Utilizzando uno spettro UV personalizzato, è possibile ridurre il tempo di esposizione, diminuire il carico termico sui substrati sensibili e assicurarsi che l’attivazione dei fotoiniziatori avvenga in modo corretto, in base alle caratteristiche chimiche dell’inchiostro o dell’incapsulante utilizzato. Il risultato è un processo più preciso, meno errori e meno necessità di rifacimento dei test.
Inoltre, la lampada mantiene un’emissione stabile per tutta la sua durata di vita, quindi i test di indurimento e invecchiamento delle celle solari non subiscono variazioni nel tempo.
Ecco alcuni dettagli importanti da considerare
La regolazione dello spettro dipende dall’allineamento preciso degli elementi della lampada e da una corretta gestione termica. L’efficienza e la stabilità della lampada dipendono invece dalla distanza tra il riflettore e il substrato, nonché dalla corrente di funzionamento specificata. Assicuratevi che lampada, circuito di alimentazione e elemento di accensione siano tutti progettati insieme, e verificate che il radiometro spettrale sia calibrato per la banda di frequenza utilizzata.
Ricordate: aumentare la potenza emessa riduce la durata di vita del tubo ad arco. Pianificate quindi gli intervalli di sostituzione in base al tempo effettivo di funzionamento della lampada, e non sulla base di speranze irrealistiche.