Meerdere redenen waarom perovskietcoatingmachines afhankelijk zijn van granieten bases
Uitstekende stabiliteit
Het perovskietcoatingproces stelt extreem hoge eisen aan de stabiliteit van de apparatuur. Zelfs de geringste trilling of verplaatsing kan leiden tot een ongelijkmatige coatingdikte, wat op zijn beurt de kwaliteit van de perovskietfilms beïnvloedt en uiteindelijk de foto-elektrische conversie-efficiëntie van de batterij vermindert. Graniet heeft een dichtheid van maar liefst 2,7-3,1 g/cm³, is hard van textuur en kan een stabiele ondersteuning bieden voor de coatingmachine. Vergeleken met metalen bases kunnen granieten bases de interferentie van externe trillingen, zoals de trillingen die worden gegenereerd door de werking van andere apparatuur en de verplaatsing van personeel in de fabriek, effectief verminderen. Nadat ze door de granieten base zijn gedempt, zijn de trillingen die worden overgedragen op de kerncomponenten van de coatingmachine verwaarloosbaar, wat een stabiele voortgang van het coatingproces garandeert.
Extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt
Wanneer de perovskietcoatingmachine in werking is, genereren sommige componenten warmte door de werking van stroom en mechanische wrijving, waardoor de temperatuur van de apparatuur stijgt. Tegelijkertijd kan de omgevingstemperatuur in de productiewerkplaats ook enigszins fluctueren. De afmetingen van gangbare materialen veranderen aanzienlijk wanneer de temperatuur varieert, wat funest is voor perovskietcoatingprocessen die nanoschaalprecisie vereisen. De thermische uitzettingscoëfficiënt van graniet is extreem laag, ongeveer (4-8) × 10⁻⁶/℃. Bij temperatuurschommelingen verandert de afmeting nauwelijks.
Goede chemische stabiliteit
Oplossingen van perovskietprecursoren vertonen vaak een bepaalde chemische reactiviteit. Als de chemische stabiliteit van het basismateriaal van de apparatuur tijdens het coatingproces slecht is, kan dit een chemische reactie aangaan met de oplossing. Dit verontreinigt niet alleen de oplossing, wat de chemische samenstelling en prestaties van de perovskietfilm beïnvloedt, maar kan ook de basis corroderen, wat de levensduur van de apparatuur verkort. Graniet bestaat voornamelijk uit mineralen zoals kwarts en veldspaat. Het heeft stabiele chemische eigenschappen en is bestand tegen zuur- en alkalicorrosie. Wanneer het in contact komt met perovskietprecursoroplossingen en andere chemische reagentia tijdens het productieproces, vinden er geen chemische reacties plaats, waardoor de zuiverheid van de coatingomgeving en de stabiele werking van de apparatuur op lange termijn worden gegarandeerd.
Hoge dempingseigenschappen verminderen de impact van trillingen
Wanneer de coatingmachine in werking is, kunnen de bewegingen van interne mechanische componenten trillingen veroorzaken, zoals de heen-en-weergaande beweging van de coatingkop en de werking van de motor. Als deze trillingen niet tijdig kunnen worden gedempt, zullen ze zich voortplanten en zich in de apparatuur overlappen, wat de coatingnauwkeurigheid verder beïnvloedt. Graniet heeft een relatief hoge dempingseigenschap, met een dempingsverhouding die doorgaans varieert van 0,05 tot 0,1, wat vele malen hoger is dan die van metalen.
Het technische mysterie van het bereiken van ±1 μm vlakheid in een 10-spanten portaalframe
Hoogprecieze verwerkingstechnologie
Om een vlakheid van ±1 μm te bereiken voor een portaalframe met 10 overspanningen, moeten in de verwerkingsfase eerst geavanceerde, uiterst precieze bewerkingstechnieken worden toegepast. Het oppervlak van het portaalframe wordt nauwkeurig bewerkt door middel van ultraprecieze slijp- en polijsttechnieken.
Geavanceerd detectie- en feedbacksysteem
Bij de productie en installatie van portaalframes is het cruciaal om te beschikken over geavanceerde detectie-instrumenten. De laserinterferometer kan de vlakheidsafwijking van elk onderdeel van het portaalframe in realtime meten en de meetnauwkeurigheid kan submicronnauwkeurigheid bereiken. De meetgegevens worden in realtime teruggekoppeld naar het besturingssysteem. Het besturingssysteem berekent de positie en de hoeveelheid die moeten worden aangepast op basis van de feedbackgegevens en past vervolgens het portaalframe aan met behulp van een zeer nauwkeurige fijnafstelling.
Geoptimaliseerd structureel ontwerp
Een doordacht structureel ontwerp verbetert de stijfheid en stabiliteit van het portaalframe en vermindert vervorming door het eigen gewicht en externe belastingen. De structuur van het portaalframe werd gesimuleerd en geanalyseerd met behulp van de software voor eindige-elementenanalyse om de vorm, de afmetingen en de verbindingsmethode van de dwarsbalk en de kolom te optimaliseren. Dwarsbalken met een kokervormige doorsnede hebben bijvoorbeeld een sterkere torsie- en buigweerstand in vergelijking met gewone I-balken en kunnen vervorming bij een overspanning van 10 meter effectief verminderen. Tegelijkertijd zijn op belangrijke onderdelen verstevigingsribben toegevoegd om de stijfheid van de structuur verder te verbeteren, zodat de vlakheid van het portaalframe nog steeds binnen ±1 μm kan blijven bij blootstelling aan verschillende belastingen tijdens de werking van de coatingmachine.
Selectie en verwerking van materialen
De granieten basis van de perovskietcoatingmachine, met zijn stabiliteit, lage thermische uitzettingscoëfficiënt, chemische stabiliteit en hoge dempingseigenschappen, vormt een solide basis voor zeer nauwkeurige coating. Het portaalframe met 10 overspanningen heeft een ultrahoge vlakheid van ±1 μm bereikt dankzij een reeks technische hulpmiddelen, zoals zeer nauwkeurige verwerkingstechnieken, geavanceerde detectie- en feedbacksystemen, geoptimaliseerd structureel ontwerp en materiaalkeuze en -behandeling. Deze factoren dragen gezamenlijk bij aan een hogere efficiëntie en hogere kwaliteit van de productie van perovskietzonnecellen.
Geplaatst op: 21 mei 2025