Flera anledningar till varför perovskitbeläggningsmaskiner förlitar sig på granitbaser
Enastående stabilitet
Perovskitbeläggningsprocessen har extremt höga krav på utrustningens stabilitet. Även den minsta vibration eller förskjutning kan leda till ojämn beläggningstjocklek, vilket i sin tur påverkar perovskitfilmernas kvalitet och i slutändan minskar batteriets fotoelektriska omvandlingseffektivitet. Granit har en densitet så hög som 2,7-3,1 g/cm³, är hård i konsistensen och kan ge stabilt stöd för beläggningsmaskinen. Jämfört med metallbaser kan granitbaser effektivt minska störningar från externa vibrationer, såsom vibrationer som genereras av driften av annan utrustning och personalens rörelser i fabriken. Efter att ha dämpats av granitbasen är vibrationerna som överförs till beläggningsmaskinens kärnkomponenter försumbara, vilket säkerställer en stabil utveckling av beläggningsprocessen.
Extremt låg värmeutvidgningskoefficient
När perovskitbeläggningsmaskinen är i drift genererar vissa komponenter värme på grund av arbetet som utförs av ström och mekanisk friktion, vilket gör att utrustningens temperatur stiger. Samtidigt kan omgivningstemperaturen i produktionsverkstaden också fluktuera i viss mån. Storleken på vanliga material kommer att förändras avsevärt när temperaturen varierar, vilket är ödesdigert för perovskitbeläggningsprocesser som kräver nanoskalig precision. Granitens värmeutvidgningskoefficient är extremt låg, ungefär (4-8) × 10⁻⁶/℃. När temperaturen fluktuerar förändras dess storlek mycket lite.
God kemisk stabilitet
Perovskitprekursorlösningar har ofta en viss kemisk reaktivitet. Om den kemiska stabiliteten hos utrustningens basmaterial är dålig under beläggningsprocessen kan det genomgå en kemisk reaktion med lösningen. Detta förorenar inte bara lösningen, vilket påverkar perovskitfilmens kemiska sammansättning och prestanda, utan kan också korrodera basen och förkorta utrustningens livslängd. Granit består huvudsakligen av mineraler som kvarts och fältspat. Den har stabila kemiska egenskaper och är resistent mot syra- och alkalikorrosion. När den kommer i kontakt med perovskitprekursorlösningar och andra kemiska reagens i produktionsprocessen sker inga kemiska reaktioner, vilket säkerställer beläggningsmiljöns renhet och utrustningens långsiktiga stabila drift.
Höga dämpningsegenskaper minskar vibrationer
När beläggningsmaskinen är i drift kan rörelsen hos interna mekaniska komponenter orsaka vibrationer, såsom beläggningshuvudets fram- och återgående rörelse och motorns drift. Om dessa vibrationer inte kan dämpas i tid kommer de att fortplanta sig och läggas över varandra inuti utrustningen, vilket ytterligare påverkar beläggningens noggrannhet. Granit har en relativt hög dämpningsegenskap, med ett dämpningsförhållande som vanligtvis ligger mellan 0,05 och 0,1, vilket är flera gånger högre än för metalliska material.
Det tekniska mysteriet med att uppnå ±1 μm planhet i en 10-spanns gantryram
Högprecisionsbehandlingsteknik
För att uppnå en planhet på ±1 μm för en portalram med 10 spann måste avancerade högprecisionsbehandlingstekniker användas först i bearbetningssteget. Portalramens yta finbehandlas genom ultraprecisionsslipning och poleringstekniker.
Avancerat detekterings- och feedbacksystem
Vid tillverkning och installation av portalramar är det avgörande att vara utrustad med avancerade detektionsinstrument. Laserinterferometern kan mäta planhetsavvikelsen för varje del av portalramen i realtid, och dess mätnoggrannhet kan nå submikronnivå. Mätdata matas tillbaka till styrsystemet i realtid. Styrsystemet beräknar positionen och kvantiteten som behöver justeras baserat på återkopplingsdata och justerar sedan portalramen med en högprecisionsfinjusteringsenhet.
Optimerad strukturell design
Rimlig strukturell design bidrar till att förbättra portalramens styvhet och stabilitet och minska deformation orsakad av dess egenvikt och externa belastningar. Portalramens struktur simulerades och analyserades med hjälp av programvara för finita elementanalys för att optimera tvärsnittsformen, storleken och anslutningsmetoden för tvärbalken och pelaren. Till exempel har tvärbalkar med lådformade tvärsnitt starkare vridnings- och böjmotstånd jämfört med vanliga I-balkar och kan effektivt minska deformation vid ett 10-metersspann. Samtidigt har förstärkningsribbor lagts till vid viktiga delar för att ytterligare förbättra strukturens styvhet, vilket säkerställer att portalramens planhet fortfarande kan bibehållas inom ±1 μm när den utsätts för olika belastningar under beläggningsmaskinens drift.
Urval och bearbetning av material
Granitbasen i perovskitbeläggningsmaskinen, med sin stabilitet, låga värmeutvidgningskoefficient, kemiska stabilitet och höga dämpningsegenskaper, ger en solid grund för högprecisionsbeläggning. Gantryramen med 10 spänn har uppnått en ultrahög planhet på ±1 μm genom en rad tekniska metoder, såsom högprecisionsbearbetningstekniker, avancerade detekterings- och återkopplingssystem, optimerad strukturdesign samt materialval och -behandling, vilket gemensamt främjar produktionen av perovskitsolceller för att gå mot högre effektivitet och högre kvalitet.
Publiceringstid: 21 maj 2025