Device physics & engineering
Naast fundamenteel en strategisch basisonderzoek biedt imo-imomec ook wetenschappelijke diensten aan in samenwerking met de industrie. Voor deze wetenschappelijke diensten richt imo-imomec zich op vier pijlers: analytische chemie, analytische microscopie, device engineering & physics en verpakkingsmaterialen.
Bekijk de inhoud van deze pagina
Maak kennis met het team
De EMAP groep is verbonden aan de faculteit industriële ingenieurswetenschappen van de UHasselt aan de opleidingen elektronica-ICT, elektromechanica en energie. Naast academisch onderzoek voeren zeook toegepast en contractonderzoek uit in samenwerking met de industrie, met een focus op het ontwikkelen en testen van innovatieve materiaalsystemen. Vanuit de beschikbare expertise en ervaring binnen zowel fundamenteel als toegepast onderzoek, ze zijn een technology enabler binnen de aangegeven domeinen in het linkermenu.
In samenwerking met bedrijven zoeken we steedsnaar technologische oplossingen om de R&D te ondersteunen of om een bepaald probleem aan te pakken. Wanneer er geen standaardoplossingen beschikbaar zijn, bieden zeondersteuning bij het uitwerken en ontwikkelen van een oplossing op maat. Als onderdeel van de ontwikkeling vertalen zede probleemstelling naar een technisch haalbaar en gebruiksvriendelijk concept.
De nauwe samenwerking met imec en de actieve deelname aan consortia zoals EnergyVille en Solliance zorgen ervoor dat het team kan putten uit de expertise en kennis van een uitgebreid netwerk, en dat de expertise zich niet beperkt tot de domeinen die in het linkermenu zijn aangeduid.
Heb je een specifieke vraag of wil je een offerte ontvangen? Onze business developer helpt u graag verder.
Functioneel printen
Binnen imo-imomec kan een brede waaier aan print- en coatingtechnieken gebruikt worden om dunne lagen en patronen van functionele materialen op allerlei soorten substraten aan te brengen. De focus ligt vooral op drop-on-demand (DoD) inkjetprinten, zeefdrukken, mescoating en ultrasone spraycoating van bijvoorbeeld geleidende, lichtgevende, krasbestendige of hydrofobe coatings.
Elke print- en coatingtechniek vereist een optimalisatie van het substraat, de inktformulering (en dus de functionaliteit) en de printtechniek. Onderzoek, ontwikkeling en service kunnen vanuit elk van deze drie invalshoeken starten om tot innovatieve producten of geoptimaliseerde productieprocessen te komen.
Toepassing
Toepassing
Naast een uitgebreide expertise in het afzetten van functionele coatings, heeft imo-imomec ook een brede knowhow in het sinteren en uitharden van afgezette inkten om het droogproces te optimaliseren. Dit stelt ons in staat om de volgende diensten uit te voeren voor een brede waaier van toepassingsdomeinen:
- Analyse/testen van functionele inkten voor de genoemde druk- en coatingtechnieken
- Co-ontwikkeling van functionele toepassingen met print- en coatingtechnologie
- Organische elektronica (bijv. OLED, OPV)
- Flexibele en rekbare elektronica
- Functionele coatings
- Lichtgevende lagen
- Printbare sensoren
- Analyse/testen van substraten voor de toepassing van functioneel printen
- Implementatie van printtechnieken in productieprocessen
- Optimalisatie van sinter- en uithardingsprocessen
- ...
Substraten
Substraten
Afhankelijk van de gewenste functionaliteit en de print-/coatingtechniek kunnen allerlei soorten preparaten of materiaalsystemen behandeld worden. Typische voorbeelden van preparaten en materiaalsystemen voor functioneel printen zijn:
- Inkt- en coatingformuleringen
- Stretch PU-folies
- PET/PEN-folies
- 3D-objecten
- Zonnecellen
- (O)LED's
- Papier
- Textiel
- ...
Onze uitrusting
Onze uitrusting
Voor functioneel printen kan imo-imomec rekenen op verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen. Naast de print- en coatingtechnieken beschikken we ook over apparatuur om de afgezette materialen te karakteriseren. Hieronder een overzicht:
Depositie
- Inkjet printer
Dimatix DMP2831 - Screen printer
Baccini Applied Materials
ISIMAT 1000P - Spray coater
Sonotek - Spray coater (3D)
Sonotek - Spin coater
Laurell WS-400BX-6NPP/LITE
Laurell H6-23
Karakterisering
- Warmtegeleidingsvermogen
Minimaal 150 K/W - Fotometrisch systeem
Avantes-integrerende bol
Avantes spectrometer - NIR-sintersysteem
Adphos lamp, 400 W - Snelheidsmixer
Rochem DAC150 - Van Der Pauw opstelling
- Trekbank
PV & batterijsystemen
Imo-imomec heeft uitgebreide expertise in zonnecel- en batterijonderzoek. Daarnaast neemt imo-imomec actief deel aan EnergyVille, een samenwerking tussen de Vlaamse onderzoekspartners KU Leuven, VITO, imec en UHasselt voor onderzoek naar duurzame energie en intelligente energiesystemen.
Binnen het fotovoltaïsch (PV) onderzoek focust imo-imomec op drie pijlers: i) synthese van materialen voor energietoepassingen en (dunne film) zonnecellen, ii) integratie van (dunne film) PV-materialen in bouwelementen (BIPV), infrastructuurelementen (IIPV) en voertuigen (VIPV) en iii) versnelde levenscyclus testen van fotovoltaïsche systemen.
Binnen het batterijonderzoek bieden we efficiënte screening en evaluatie van nieuwe conceptmaterialen en elektrode-architecturen voor (herlaadbare) batterijtoepassingen. Er is een breed scala aan (elektrochemische) karakterisatie- en productieapparatuur beschikbaar om de voor- en nadelen van mogelijke materialen of concepten op laboratoriumschaal af te wegen.
Toepassing
Toepassing
Met zijn brede waaier aan synthese-, karakteriserings- en testapparatuur kan imo-imomec de volgende diensten leveren op het gebied van zonneceltechnologie en batterijonderzoek:
PV-systemen
- Integratie van PV in bouwelementen (BIPV), infrastructuurelementen (IIPV) en voertuigen (VIPV)
- Ontwikkeling van materialen voor energietoepassingen en zonnecellen
- Geavanceerde opto-elektrische karakterisering (CVf en (TR)PL)
- Betrouwbaarheidstesten van fotovoltaïsche systemen
- Potential induced degradation (PID)
- Carrier induced degradation (CID)
- Thermo-mechanical stress
- Thermal cycling
- Vochtigheidsgraad
- Loss analysis van zonnecellen
- ...
Batterijsystemen
- Assemblage van knoopcelbatterijen in een gecontroleerde atmosfeer
- (Temperatuursafhankelijke) elektrochemische eigenschappen
- (Elektrochemische) impedantiespectroscopie tot 7 MHz
- Productie en karakterisering van elektrodecoatings
- ...
Specimen
Specimen
Imo-imomec kan een beroep doen op een brede waaier van aangepaste en gestandaardiseerde testen om PV- en batterijonderzoek uit te voeren. Dit van materiaal- tot systeemniveau. Typische voorbeelden van specimens voor dit onderzoek zijn:
PV-systemen
- (Dunne film) zonnecellen en panelen
- Inkapselingsmaterialen
- (Flexibele) substraten
- Montagesystemen
- Vermogen optimalisatoren
- Anti-PID kasten
- Omvormers
- ...
Batterijsystemen
- Materialen voor elektrodecoatings
- Knoopcel (oplaadbare) batterijen
- Oplaadbare batterijen
- ...
Onze uitrusting
Onze uitrusting
De infrastructuur waarop imo-imomec een beroep kan doen, ondersteunt karakterisatie- en productieactiviteiten voor de hele waardeketen: van grondstoffen tot toepassingen. Hieronder vindt u een overzicht.
PV-systemen
- Productielijn voor chalcogenide/kesteriet dunne film zonnecellen en modules
- Selenisation/sulphurisation in elemental S(e)
- Selenisation/sulfurisation in H2S(e) gas
- (Time-resolved) photoluminescence ((TR)PL) arrangement
- Current-voltage (IV) tracer onder STC
- I.f.v. metingen onder verschillende temperaturen
- I.f.v. metingen onder verschillende verlichtingen
- Electroluminescence (EL) opstellingen
- Thermomechanische testopstellingen
- PID test opstelling voor spanningen tot 4000 VDC
- Zonnesimulator
Batterijsystemen
- Elektrochemische impedantiespectrometer
- Knoopcel batterij calorimeter
- Elektrode kalibrator
- Elektrode coater
- Batterij cycler
- Slurriemixer
Multifysische modellering
Imo-imomec heeft een uitgebreide kernexpertise op het gebied van reverse engineering (met gespecialiseerde apparatuur), het bouwen van modellen met verschillende fysische processen (thermisch, elektrisch, stroming, enz.), het uitvoeren en interpreteren van simulaties en in-house validatie onder gecontroleerde en versnelde stresscondities. De validatie van de modellen gebeurt door middel van op maat gemaakte of standaard testopstellingen, met gebruik van klimaatkamers, mechanische opstellingen, (microscopische) infraroodcamera's, enzovoort. Het betrouwbaarheidsonderzoek binnen EnergyVille naar zonnepanelen en omvormers is gebaseerd op deze expertise.
Voor dit academisch onderzoek worden verschillende tools gebruikt, gaande van op maat geschreven Python code en elektro-thermische modellen in PLECS of SPICE tot eindige elementen modellering (FEM) in COMSOL.
Toepassing
Toepassing
Multifysische simulaties en multi-schaalsimulaties kunnen worden gebruikt voor allerlei product- en procesinnovaties. Dit stelt ons in staat om onderzoek te doen voor een breed scala aan toepassingsdomeinen:
- Op missieprofielen gebaseerde levensduurbepaling
- Thermische modellering
- Elektrische modellering
- Sterkteberekening
- Stromingsanalyse
- ...
Specimen
Specimen
Afhankelijk van de focus van het onderzoek kunnen alle soorten materiaalsystemen aan bod komen. Typische voorbeelden van materiaalsystemen voor multifysische modellering zijn:
- Microfluïdische kanalen
- (Micro)-transducers
- Bevestigingssystemen
- Power optimizers
- Zonnepanelen
- ...
Onze uitrusting
Onze uitrusting
De verschillende tools zijn flexibel inzetbaar, kunnen vele malen worden gecombineerd en kunnen worden aangestuurd via (aangepaste) besturingssoftware voor automatische terugkoppeling. Hieronder volgt een overzicht van de commerciële tools voor het ontwikkelen van modellen op maat.
- COMSOL
- PLECS
- LTspice
- Python
Elektrische karakterisering
Dankzij een uitgebreid gamma gespecialiseerde elektrische meetapparatuur is imo-imomec ook uw partner voor het uitvoeren van elektrische analyses. Dit kan gaan van spannings- of stroommetingen tot geavanceerde impedantiemetingen. De apparatuur is uiterst flexibel en geschikt voor multi-parameteranalyse waarbij verschillende elektrische signalen simultaan gemeten worden. Hiervoor schrijven we onze eigen testroutines op maat.
Bovendien kunnen alle bovengenoemde technieken gekoppeld worden aan de technieken in het linkermenu om gecombineerde opstellingen mogelijk te maken. Denk aan elektromechanische testen, thermo-elektrische testen, enzovoort.
Toepassing
Toepassing
Dankzij de brede waaier aan elektrische karakteriseringstechnieken is imo-imomec in staat om de elektrische eigenschappen van allerlei toepassingen te meten. Dit stelt ons in staat om de volgende diensten uit te voeren voor een brede waaier van toepassingsdomeinen:
- Aangepaste meetopstellingen voor de elektrische karakterisatie van zonnecellen en batterijen
- Versnelde weerbestendigheidstesten gecombineerd met (in-situ) elektrische metingen
- Thermo-elektrische karakterisering van bijvoorbeeld motorbesturingen en omvormers
- Meting van elektrische eigenschappen van bekabeling
- Elektrische karakterisering van verwarmers
- ...
Specimen
Specimen
Imo-imomec kan terugvallen op een brede waaier van aangepaste en gestandaardiseerde testen om elektrische karakteriseringen uit te voeren, van materiaal- tot systeemniveau. Typische voorbeelden van specimens voor elektrische karakterisatie zijn:
- Zonnecellen
- Si wafers
- Batterijen
- Sensoren
- Kabels
- PCB's
- ...
Onze uitrusting
Onze uitrusting
De apparatuur is flexibel inzetbaar, kan vele malen worden gecombineerd en kan worden aangestuurd via (op maat gemaakte) besturingssoftware voor automatische gegevensopslag. Hieronder staat een selectie uit ons assortiment.
- National Instruments opstellingen voor multi-analyse
2-kanaals oscilloscoop (250 MS/s, 125 MHz)
4 kanalen, 4 kwadranten SMU (24V, 150mA)
2 kanalen, 2 kwadranten SMU (10V, 6A)
2 kanalen, 1 SMU kwadrant (60V, 1A)
PCI picoampère multimeters
Camera grabber - Nationale instrumenten NIDAQ
Sensorblok (RTD, thermistor, thermokoppel en meetcel)
4-kanaals metingen (16bit, 100kS/s) - Parameter-analyser
Keithley 4200A-SCS - Multimeters en pico-ampèremeters
Keithley 2000
Keithley 2001
Keithley 6400 - Bronmeeteenheden (SMU)
Keysight B2902A
Keithley 2400
Keithley 2401
Keithley 228A - Elektrometers
Keithley 6514
Keithley 6517
Thermische karakterisering
Imo-imomec kan terugvallen op een breed scala aan thermische karakteriseringstechnieken. Enerzijds is het mogelijk om temperatuurprofielen op te stellen in klimaatkamers of ovens, anderzijds is er diverse apparatuur beschikbaar om thermische eigenschappen te meten door middel van onder andere high-end infraroodcamera's, fiber Bragg grating sensoren en thermokoppels.
Bovendien kunnen alle bovengenoemde technieken gekoppeld worden aan de technieken in het linkermenu om gecombineerde opstellingen mogelijk te maken. Denk aan thermomechanische testen, thermo-elektrische testen, enzovoort.
Toepassing
Toepassing
Dankzij het brede gamma thermische karakteriseringstechnieken kan imo-imomec thermische eigenschappen meten onder invloed van verschillende thermische excitatiebronnen. Deze omvatten jouleverwarming, verlichting, convectie, enzovoort. Hierdoor kunnen we de volgende diensten uitvoeren voor een brede waaier van toepassingsdomeinen:
- Bepaling van temperatuurcoëfficiënten
- Bepaling van thermische respons
- Bepaling van thermische geleidbaarheid
- Versnelde levensduurtesten
- Foutenanalyse
- ...
Daarnaast heeft imo-imomec een uitgebreide expertise opgebouwd in de integratie van Fibre Bragg Grating sensoren in allerlei toepassingen. Deze sensoren kunnen zeer lokale temperatuurveranderingen meten, gecombineerd met de interne vervorming van het materiaal.
Specimen
Specimen
Imo-imomec kan een beroep doen op een brede waaier van aangepaste en gestandaardiseerde testen om thermische karakteriseringen uit te voeren, van materiaal- tot systeemniveau. Typische voorbeelden van specimens voor thermische karakterisatie zijn:
- Elektronische componenten
- Zonnecellen
- Batterijen
- Poeders
- PCB's
- ...
Onze uitrusting
Onze uitrusting
Voor thermische karakterisatie kan imo-imomec rekenen op verschillende gespecialiseerde tools om het probleem op te lossen. Naast high-end meettoestellen beschikken we ook over apparatuur om temperatuurprofielen op te stellen. Hieronder vindt u een overzicht.
Warmtebronnen
- Klimaatkamer
Met uitbreiding voor zonnesimulator
Met venster voor IR-camera
Met trek- en duwbank - Oven
Met elektrische karakterisering
Meetapparatuur
- (Microscopische) IR camera
FLIR X6580sc
FLIR E40
FLIR A5 - FBGS-opstelling
12 kanaals ondervraagunit
Contact
Dr. Steven Van Hoof
Materials physics & engineering
Wetenschapspark 1, 3590 Diepenbeek, Belgium