Революция в исследовании солнечных элементов: автоматизированная умная лаборатория в Университете Монреаля

Сегодняшние химические лаборатории — это работа умнее, а не тяжелее. Высокая воспроизводимость и скорость увеличивают пропускную способность и качество исследований. Больше не обременённые утомительными повторяющимися задачами, учёные наконец освобождены для фокуса на более творческих аспектах своей работы.

Эта статья посвящена Др. Даниэлю Шартрану, Ph.D. и платформе автоматизации, которую он построил в Университете Монреаля (U of M). Платформа предназначена для ускорения исследований университета по солнечным элементам для более зелёной, чистой энергии.

 

Др. Шартрану нужно было автоматизировать fabricación и характеристику малых тестовых солнечных элементов в инертных атмосферных камерах.

 
Солнечные элементы

Солнечные элементы генерируют энергию, когда свет, или фотоны, поглощаются полупроводниковыми материалами и конвертируются в электричество. Устройства солнечных элементов — электрические строительные блоки солнечных панелей. Обычно используются для производства чистой энергии, они также могут детектировать свет и измерять его интенсивность.

Производство солнечных элементов не всегда экологично из-за потребляемых материалов и энергии. Поэтому исследователи по всему миру ищут лучшие способы их производства.

Система Др. Шартрана предоставляет исследователям химической лаборатории U of M быструю платформу автоматизации для исследования новых материалов и методов производства солнечных элементов.

 

Вызовы автоматизации

Стеклянные подложки, нужные для этого исследования, деликатны. Каждая должна быть тщательно обработана внутри камеры инертной атмосферы при точно одинаковых условиях. Этот вызов требовал малого, компактного, но высокоточного робота, способного маневрировать в тесном пространстве. Кроме того, компоненты платформы должны были быть доступными, но высоконадёжными и лёгкими в использовании.

Решения

Для робототехнического компонента Др. Шартран выбрал самый маленький в мире шестиосевой роботизированный манипулятор, Meca500. Монтировка робота на линейной оси значительно увеличила его досягаемость, أبعد того, что могло быть получено от использования более крупного робота. Минутная и воспроизводимая позиционировка робота устранила необходимость в системе выравнивания с использованием зрения или других средств.

От ручных к роботизированным движениям

 Сначала робот размещает стойку на своей базе. Затем он переносит стеклянную подложку от базы к спин-коутеру. Далее жидкостной диспенсер готовит и наносит жидкости на стеклянную подложку, за которым следует нагревательная плита для отжига (тепловой обработки). Как только достигнуто заданное время, робот снимает стеклянную подложку с плиты, переворачивает её и помещает в поддон, который, когда заполнен, загружается роботом в вакуумную камеру для металлического осаждения.     

Выгоды

Благодаря этой платформе: Пропускная способность увеличена в 10 раз. Минутные, воспроизводимые движения возможны, так же как переменные приготовления растворов и времена отжига. Это переводится в более высокое качество исследований. Прежде всего, автоматизация Др. Шартрана освобождает исследователей от утомительных, повторяющихся аспектов их работы, чтобы они могли фокусироваться на инновациях, на службе окружающей среде.

 

О Др. Шартране

Др. Даниэль Шартран имеет Ph.D. в Координационной химии от Университета Монреаля, где он работает последние четырнадцать лет. В настоящее время он является Научным советником в Департаменте химии Лаборатории Анализа Материалов и Молекул Фотоактивности (LAMP). Др. Шартран развил страсть к проектированию и внедрению автоматизации для повышения пропускной способности аналитических техник, такой как эта роботизированная характеристика солнечных устройств.

Университет Монреаля

Университет Монреаля — один из ведущих в мире исследовательских университетов. Основан в 1878 году в Монреале, Квебек, университет стремится способствовать благополучию общества, ставя себя на передовой знаний. С этой целью университет открыл новый современный научный комплекс, известный как MIL Campus, в 2019 году для передового исследования. Узнайте больше >

Узнайте больше о продуктах и решениях Mecademic

Готовы узнать, как наши продукты и решения могут увеличить вашу производственную пропускную способность в минимально возможном футуринте, не жертвуя точностью или дальностью?

➡️ Исследуйте наши продукты: https://www.mecademic.com/en/products

➡️ Или свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы забронировать демо!

---