Meerdere redenen waarom machines voor het coaten van perovskiet afhankelijk zijn van granieten funderingen.
Uitstekende stabiliteit
Het perovskietcoatingproces stelt extreem hoge eisen aan de stabiliteit van de apparatuur. Zelfs de kleinste trilling of verschuiving kan leiden tot een ongelijkmatige coatingdikte, wat op zijn beurt de kwaliteit van de perovskietfilms beïnvloedt en uiteindelijk het fotovoltaïsche rendement van de batterij verlaagt. Graniet heeft een dichtheid van maar liefst 2,7-3,1 g/cm³, is hard van structuur en biedt een stabiele ondersteuning voor de coatingmachine. In vergelijking met metalen onderstellen kunnen granieten onderstellen de invloed van externe trillingen, zoals trillingen veroorzaakt door de werking van andere apparatuur en de bewegingen van personeel in de fabriek, effectief verminderen. Nadat deze trillingen door het granieten onderstel zijn gedempt, zijn de trillingen die naar de kerncomponenten van de coatingmachine worden overgebracht verwaarloosbaar, waardoor een stabiele voortgang van het coatingproces wordt gewaarborgd.
Extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt
Tijdens het gebruik van de perovskietcoatingmachine genereren sommige componenten warmte door de 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 bij temperatuurschommelingen, wat fataal is voor perovskietcoatingprocessen die precisie op nanoschaal vereisen. De thermische uitzettingscoëfficiënt van graniet is extreem laag, ongeveer (4-8) × 10⁻⁶/℃. Bij temperatuurschommelingen verandert de afmeting ervan dan ook nauwelijks.
Goede chemische stabiliteit
Perovskiet-precursoroplossingen vertonen vaak een zekere chemische reactiviteit. Tijdens het coatingproces kan, als de chemische stabiliteit van het basismateriaal van de apparatuur slecht is, een chemische reactie met de oplossing optreden. Dit leidt niet alleen tot verontreiniging van de oplossing, wat de chemische samenstelling en prestaties van de perovskietfilm beïnvloedt, maar kan ook het basismateriaal aantasten en de levensduur van de apparatuur verkorten. Graniet bestaat hoofdzakelijk uit mineralen zoals kwarts en veldspaat. Het heeft stabiele chemische eigenschappen en is bestand tegen corrosie door zuren en basen. Wanneer het in contact komt met perovskiet-precursoroplossingen en andere chemische reagentia tijdens het productieproces, treden er geen chemische reacties op. Dit garandeert de zuiverheid van de coatingomgeving en een langdurige, stabiele werking van de apparatuur.
Hoge dempingseigenschappen verminderen de impact van trillingen.
Tijdens het gebruik van de coatingmachine 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 worden gedempt, zullen ze zich in de machine voortplanten en versterken, waardoor de coatingnauwkeurigheid verder wordt beïnvloed. Graniet heeft een relatief hoge dempingseigenschap, met een dempingsfactor die doorgaans varieert van 0,05 tot 0,1, wat vele malen hoger is dan die van metalen materialen.
Het technische raadsel van het bereiken van een vlakheid van ±1 μm in een portaalconstructie met 10 spanten.
Hoogprecisieverwerkingstechnologie
Om een vlakheid van ±1 μm te bereiken voor een portaalframe met 10 overspanningen, moeten eerst geavanceerde, uiterst nauwkeurige 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 van cruciaal belang om geavanceerde meetinstrumenten te gebruiken. De laserinterferometer kan de vlakheidsafwijking van elk onderdeel van het portaalframe in realtime meten, met een nauwkeurigheid tot op submicronniveau. De meetgegevens worden in realtime teruggekoppeld naar het besturingssysteem. Dit systeem berekent op basis van de feedbackgegevens de positie en de hoeveelheid die moet worden aangepast en stelt vervolgens het portaalframe bij met behulp van een uiterst nauwkeurig afstelmechanisme.
Geoptimaliseerd constructieontwerp
Een doordacht constructief ontwerp draagt bij aan 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 eindige-elementenanalyse (FEA)-software om de doorsnede, afmetingen en verbindingsmethode van de dwarsbalk en kolom te optimaliseren. Zo hebben dwarsbalken met een doosvormige doorsnede een grotere torsie- en buigweerstand dan gewone I-balken en kunnen ze de vervorming bij een overspanning van 10 meter effectief verminderen. Tegelijkertijd zijn op cruciale punten verstevigingsribben aangebracht om de stijfheid van de structuur verder te verhogen, zodat de vlakheid van het portaalframe binnen ±1 μm blijft, zelfs onder 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, biedt een solide basis voor uiterst nauwkeurige coating. Het portaalframe met tien overspanningen heeft een ultrahoge vlakheid van ±1 μm bereikt door een reeks technische middelen, zoals uiterst nauwkeurige verwerkingstechnieken, geavanceerde detectie- en feedbacksystemen, een geoptimaliseerd structureel ontwerp en materiaalselectie en -behandeling. Dit alles draagt bij aan de productie van perovskietzonnecellen met een hogere efficiëntie en kwaliteit.
Geplaatst op: 21 mei 2025