El Laboratorio de Fabricación y Caracterización de Dispositivos Optoelectrónicos y Fotovoltaicos (CandeLAB) es un laboratorio asociado al grupo de Dispositivos Electrónicos y Fotónicos Orgánicos (DELFO) dentro del Área de Tecnología Electrónica de la Universidad Rey Juan Carlos. El laboratorio posee dos unidades:
En la Unidad de Fabricación se oferta servicios de depósito de capa delgada mediante técnicas de spin-coating y spray pirólisis, evaporación de metales por efecto Joule y fabricación de dispositivos en atmósfera inerte.
En la Unidad de Caracterización se oferta la medida de espesores de capa delgada (a partir de 10nm), medida de la característica I-V y espectroscopía de impedancias (1mHz-1MHz). Asimismo se dispone de un servicio de caracterización de la degradación de células solares (medida automatizada de la curva I-V y de los parámetros de la célula) bajo protocolo ISOS-O2 (outdoor) con monitorización de condiciones ambientales (temperatura, irradiancia, humedad, etc).
Finalmente, se oferta un servicio de modelado, simulación numérica y optimización de dispositivos opotoelectrónicos y fotovoltaicos mediante herramientas TCAD (Silvaco, COMSOL).
Equipamiento
Para desarrollar sus capacidades técnicas, CandeLAB dispone de los siguientes equipos:
- Sala blanca de 25 m2, clase 10000 .
- Vitrina de extracción de gases VA 960 120 Flovigas.
- Evaporadora térmica por efecto Joule EMITECH 975K.
- Pasivador por plasma de ozono UVO Cleaner 420 Jelight.
- Caja de guantes doble Mbraun (O2 < 0.1 ppm, H2O < 0.1 ppm), con spin coater Karl Suss Microtec Lithography GMBH Delta 6 RC y horno de vacío integrado. Sistema de refrigeración por agua Chiller para la caja de guantes.
- Destilador de agua MILLIPORE, Ellix 3.
- Balanza de precisión Mettler Toledo, XS205.
- Placa calefactora y 2 cubetas de ultrasonidos.
- Espectrorradiómetro Konica Minolta CS-2000 en rango visible.
- Analizador de parámetros de semiconductor Agilent 4155C generador de pulsos SMU Agilent 41501B.
- Autolab PGSTAT204, con módulo para medidas de espectroscopía de impedancias FRA32. Rango 1mHz-1MHz.
- Sistema de caracterización de la degradación de células solares según el protocolo ISOS-O2 (tracking).
- Carga electrónica de 4 cuadrantes NI PXIe-4139 con multiplexor de 64 canales NIPXI-2527.
- Banco óptico programable Metrohm Autolab para medidas de IMPS/IMVS.
- Simulador Solar de LEDs Oriel VeraSol-2.
- Módulo programable de alimentación/medida (SMU), Keithley 2450.
- Puntas de prueba de tungsteno (20 um de diámetro), acopladas a bases magnéticas manipuladas mediante microposicionadores.
- Horno-Mufla controlada por microprocesador. El horno-mufla, marca OVAN y modelo Muffovan 8, está diseñado para calentar y secar materiales hasta una temperatura de 1100 ºC. Este equipo lleva integrado un controlador de temperatura Eurotherm 3208 que permite guardar hasta 5 programas compuestos por 4 segmentos de temperatura.
- Equipo de control térmico de precisión. Este equipo ofrece exactitud y estabilidad en el control térmico en un rango de -40 ºC a 90ºC . Es utilizado para estudiar el comportamiento de células solares a diferentes temperaturas.
- Equipo de spray pirólisis. Permite la deposición química a partir de la aspersión de una solución sobre un sustrato que se encuentra a alta temperatura. A su vez, este equipo está formado por 4 componentes principales:
- Placa calefactora de titanio capacitada para alcanzar una temperatura máxima de 600 ºC (Modelo PZ28-3TD; Fabricante HARRY GESTIGKEIT GMBH).
- Controlador de la placa calefactora que permite guardar hasta 3 programas compuestos por un máximo de 5 segmentos de temperatura (Modelo PR5-3T; Fabricante HARRY GESTIGKEIT GMBH).
- Sistema de O2 a presión.
- Pistola pulverizadora de tubo.
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Equipo de Electrospray. Permite el depósito de capas por aerosol mediante la aplicación de potencial entre el capilar por el que viaja la disolución y el sustrato, siendo capaces de controlar el caudal del capilar y el potencial aplicado hasta 10kV. Este equipo está formado por 3 componentes principales:
- Caudalímetro, para controlar el flujo de disolución en el uso del equipo.
- Controlador de potencial, modelo IONERTMES-3020 Electrospray.
- Cámara Web para controlar el correcto depósito de las disoluciones.
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Caja de guantes Vigor Tech USA (O2 < 0.1 ppm, H2O < 0.1 ppm), con balanza de precisión (ENTRIS II Essential Analytical Balance 220g, 0.1mg) para pesado de componentes en condiciones controladas.
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Evaporadora térmica por efecto Joule MINIvap P210170 con controlador para espesores en el depósito.
Servicios Técnicos Ofertados
CandeLAB presta servicios relacionados con la fabricación y caracterización electroóptica de dispositivos optoelectrónicos y fotovoltaicos:
- Tratameinto térmico y secado de materiales hasta 1100 ºC.
- Depósito de capas delgadas por spin coating en atmósfera inerte.
- Depósito de capas de delgadas por spray-pirólisis.
- Caracterización de espesores de capa delgada.
- Evaporación de metales por efecto Joule.
- Fabricación en atmósfera inerte de dispositivos: diodos emisores de luz, células solares y fotodetectores orgánicos e híbridos.
- Caracterización eléctrica DC de dispositivos electrónicos.
- Medida de impedancias de dispositivos electrónicos entre 1mHz y 1MHz.
- Caracterización eléctrica en DC y AC a diferentes longitudes de onda de dispositivos electrónicos.
- Caracterización eléctrica en DC y medida de impedancias de dispositivos electrónicos en un rango de temperatura de -40 ºC a 90ºC .
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Medida automatizada de la curva I-V de células solares bajo protocolo de degradación ISOS-DI (indoor).
- Medida automatizada de la curva I-V de células solares en seguidor solar bajo protocolo de degradación ISOS-O2 (outdoor) con monitorización de condiciones ambientales (temperatura, irradiancia, humedad, etc).
- Caracterización radiométrica de dispositivos. Medida de la radiancia, luminancia, espectro de emisión, coordenadas de color en el rango visible (de 380 nm a 780 nm).
- Servicio de modelado, simulación numérica y optimización de dispositivos opotoelectrónicos y fotovoltaicos mediante herramientas TCAD.