У прецизійному виробництві перовскітних сонячних елементів та оптоелектронних пристроїв точність процесу нанесення покриття безпосередньо визначає ефективність фотоелектричного перетворення виробів. Граніт, як основний матеріал обладнання для нанесення покриттів, має параметр щільності (зазвичай 2600-3100 кг/м³), який є не просто фізичним показником, а ключовим фактором, що суттєво впливає на стабільність, вібростійкість та довгострокову надійність обладнання. Нижче наведено аналіз його внутрішніх з'єднань з чотирьох основних вимірів.
Високощільне будівництво стабільного фундаменту з "нульовим зміщенням"
Перовскітні покриття мають надзвичайно високі вимоги до площинності поверхні підкладки (Ra ≤ 0,5 мкм), і будь-яке зміщення основи може призвести до нерівномірної товщини покриття або дефектів у вигляді точкових отворів. Граніт щільністю ≥3100 кг/м³ може утворювати надзвичайно сильну інерційну масу завдяки своїй щільно переплетеній мінеральній структурі всередині. На певній виробничій лінії перовскітних тандемних акумуляторів TOPCon, після використання високощільної гранітної основи, відхилення товщини покриття обладнання зменшилося з ±15 нм до ±3 нм в середовищі високочастотної механічної вібрації (50-200 Гц), що значно покращило узгодженість кривої струм-ампера акумулятора.
2. Позитивний кореляційний ефект між щільністю та затуханням вібрації
Під час процесу нанесення покриття високошвидкісний рух прецизійної головки для нанесення покриття (з лінійною швидкістю понад 800 мм/с) може викликати резонанс в обладнанні. Дослідження показують, що на кожні 10% збільшення щільності граніту ефективність вібраційного ослаблення може бути підвищена на 18%. Коли щільність досягає 3100 кг/м³, його власна частота може бути низькою до 12 Гц, що ефективно дозволяє уникнути чутливого до вібрації діапазону (20-50 Гц) обладнання для нанесення покриття. Експерименти німецької дослідницької групи показали, що високощільна гранітна основа збільшила однорідність товщини плівки перовскітного спінінгового покриття на 27% та зменшила рівень дефектів на 40%.
3. Підвищена термостабільність завдяки високій щільності
Перовскітні матеріали надзвичайно чутливі до коливань температури. Зміна на 0,1℃ може спричинити спотворення кристалічної решітки. Через меншу відстань між атомами всередині, коефіцієнт теплового розширення високощільного граніту (4-6×10⁻⁶/℃) на 30% нижчий, ніж у звичайних матеріалів. У процесі відпалу (100-150℃) високощільна основа може контролювати теплову деформацію ключових компонентів обладнання в межах ±0,5 мкм, забезпечуючи збереження нанорозмірної площинності покриття після високотемпературної обробки та уникаючи розтріскування покриття, спричиненого термічним напруженням.
4. Гарантія тривалої експлуатації «від втоми»
Обладнання для нанесення перовскітного покриття працює в середньому понад 16 годин на день, а основа повинна витримувати постійні механічні навантаження. Граніт щільністю 3100 кг/м³ має міцність на стиск ≥200 МПа, а його зносостійкість у п'ять разів перевищує зносостійкість звичайної сталі. Фактичні дані вимірювань на певному заводі з виробництва серійних перовскітних модулів показують, що після безперервної роботи протягом трьох років точність позиціонування машини для нанесення покриття з основою з граніту високої щільності зменшилася лише на 0,8%, тоді як обладнання з основою низької щільності зменшилося на 3,2% за той самий період, що значно зменшує витрати на обслуговування обладнання та ризик простою.
Висновок: Вибір високої щільності означає вибір високої продуктивності
Від нанорозмірної точності покриття до довгострокової стабільної роботи виробничих ліній, щільність граніту стала основним фактором, що впливає на продуктивність обладнання для перовскітного покриття. Для виробничих підприємств, які прагнуть ефективності та якості, вибір високоякісних гранітних основ з місткістю ≥3100 кг/м³ (таких як сертифіковані ZHHIMG® продукти) не тільки гарантує безперебійний поточний процес, але й є стратегічною інвестицією для майбутнього оновлення потужностей.
Час публікації: 10 червня 2025 р.