Flere grunner til at perovskittbeleggsmaskiner er avhengige av granittbaser
Enestående stabilitet
Perovskittbeleggingsprosessen har ekstremt høye krav til utstyrets stabilitet. Selv den minste vibrasjon eller forskyvning kan føre til ujevn beleggtykkelse, noe som igjen påvirker kvaliteten på perovskittfilmene og til slutt reduserer batteriets fotoelektriske konverteringseffektivitet. Granitt har en tetthet så høy som 2,7–3,1 g/cm³, er hard i tekstur og kan gi stabil støtte for beleggingsmaskinen. Sammenlignet med metallbaser kan granittbaser effektivt redusere forstyrrelser fra eksterne vibrasjoner, for eksempel vibrasjoner generert av drift av annet utstyr og bevegelse av personell i fabrikken. Etter å ha blitt dempet av granittbasen, er vibrasjonene som overføres til kjernekomponentene i beleggingsmaskinen ubetydelige, noe som sikrer stabil fremdrift av beleggingsprosessen.
Ekstremt lav termisk utvidelseskoeffisient
Når perovskittbeleggsmaskinen er i drift, vil noen komponenter generere varme på grunn av arbeidet som utføres av strøm og mekanisk friksjon, noe som fører til at utstyrets temperatur stiger. Samtidig kan også omgivelsestemperaturen i produksjonsverkstedet svinge til en viss grad. Størrelsen på vanlige materialer vil endre seg betydelig når temperaturen varierer, noe som er fatalt for perovskittbeleggsprosesser som krever nanoskalapresisjon. Termisk utvidelseskoeffisienten til granitt er ekstremt lav, omtrent (4-8) × 10⁻⁶/℃. Når temperaturen svinger, endres størrelsen svært lite.
God kjemisk stabilitet
Perovskittforløperløsninger har ofte en viss kjemisk reaktivitet. Hvis den kjemiske stabiliteten til utstyrets basismateriale er dårlig under belegningsprosessen, kan det gjennomgå en kjemisk reaksjon med løsningen. Dette forurenser ikke bare løsningen, noe som påvirker den kjemiske sammensetningen og ytelsen til perovskittfilmen, men kan også korrodere basen og forkorte utstyrets levetid. Granitt består hovedsakelig av mineraler som kvarts og feltspat. Den har stabile kjemiske egenskaper og er motstandsdyktig mot syre- og alkalikorrosjon. Når den kommer i kontakt med perovskittforløperløsninger og andre kjemiske reagenser i produksjonsprosessen, oppstår det ingen kjemiske reaksjoner, noe som sikrer renheten i belegningsmiljøet og langsiktig stabil drift av utstyret.
Høye dempningsegenskaper reduserer vibrasjonspåvirkningen
Når belegningsmaskinen er i drift, kan bevegelsen av interne mekaniske komponenter forårsake vibrasjoner, som for eksempel frem- og tilbakegående bevegelser i belegningshodet og motorens drift. Hvis disse vibrasjonene ikke kan dempes i tide, vil de forplante seg og legge seg over hverandre inne i utstyret, noe som ytterligere påvirker belegningsnøyaktigheten. Granitt har en relativt høy dempningsegenskap, med et dempningsforhold som vanligvis varierer fra 0,05 til 0,1, som er flere ganger høyere enn for metalliske materialer.
Det tekniske mysteriet med å oppnå ±1 μm flathet i en 10-spenns gantryramme
Høypresisjons prosesseringsteknologi
For å oppnå en flathet på ±1 μm for en 10-spenns portalramme, må avanserte høypresisjonsbehandlingsteknikker tas i bruk først i behandlingsfasen. Overflaten på portalrammen finbehandles gjennom ultrapresisjonssliping og poleringsteknikker.
Avansert deteksjons- og tilbakemeldingssystem
I produksjons- og installasjonsprosessen av portalrammer er det avgjørende å være utstyrt med avanserte deteksjonsinstrumenter. Laserinterferometeret kan måle planhetsavviket til hver del av portalrammen i sanntid, og målenøyaktigheten kan nå submikronnivå. Måledataene vil bli matet tilbake til kontrollsystemet i sanntid. Kontrollsystemet beregner posisjonen og mengden som må justeres basert på tilbakemeldingsdataene, og justerer deretter portalrammen gjennom en finjusteringsenhet med høy presisjon.
Optimalisert strukturell design
Rimelig strukturell design bidrar til å forbedre stivheten og stabiliteten til portalrammen og redusere deformasjon forårsaket av egenvekt og eksterne belastninger. Strukturen til portalrammen ble simulert og analysert ved hjelp av programvare for endelig elementanalyse for å optimalisere tverrsnittsformen, størrelsen og tilkoblingsmetoden til tverrbjelken og søylen. For eksempel har tverrbjelker med boksformede tverrsnitt sterkere vridnings- og bøyemotstand sammenlignet med vanlige I-bjelker, og kan effektivt redusere deformasjon ved et spenn på 10 meter. Samtidig er det lagt til forsterkningsribber på viktige deler for å ytterligere forbedre stivheten til strukturen, noe som sikrer at portalrammens flathet fortsatt kan opprettholdes innenfor ±1 μm når den utsettes for forskjellige belastninger under drift av belegningsmaskinen.
Utvalg og bearbeiding av materialer
Granittbasen til perovskittbeleggsmaskinen, med sin stabilitet, lave termiske utvidelseskoeffisient, kjemiske stabilitet og høye dempningsegenskaper, gir et solid grunnlag for høypresisjonsbelegg. Gantryrammen med 10 spenn har oppnådd en ultrahøy flathet på ±1 μm gjennom en rekke tekniske tiltak som høypresisjonsbehandlingsteknikker, avanserte deteksjons- og tilbakemeldingssystemer, optimalisert strukturdesign og materialvalg og -behandling, som i fellesskap fremmer produksjonen av perovskitt-solceller for å bevege seg mot høyere effektivitet og høyere kvalitet.
Publiseringstid: 21. mai 2025