Кілька причин, чому машини для покриття перовскітом покладаються на гранітні основи
Видатна стабільність
Процес нанесення перовскітного покриття має надзвичайно високі вимоги до стабільності обладнання. Навіть найменша вібрація або зміщення можуть призвести до нерівномірної товщини покриття, що, у свою чергу, впливає на якість перовскітних плівок і зрештою знижує ефективність фотоелектричного перетворення акумулятора. Граніт має щільність 2,7-3,1 г/см³, тверду текстуру та може забезпечити стабільну опору для машини для нанесення покриття. Порівняно з металевими основами, гранітні основи можуть ефективно зменшити вплив зовнішніх вібрацій, таких як вібрації, що виникають під час роботи іншого обладнання та руху персоналу на заводі. Після послаблення гранітною основою вібрації, що передаються основним компонентам машини для нанесення покриття, є незначними, що забезпечує стабільний хід процесу нанесення покриття.
Надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення
Під час роботи машини для нанесення перовскітного покриття деякі компоненти генерують тепло через роботу, що виконується струмом, та механічне тертя, що призводить до підвищення температури обладнання. Тим часом температура навколишнього середовища у виробничому цеху також може певною мірою коливатися. Розмір звичайних матеріалів значно змінюється при зміні температури, що є фатальним для процесів нанесення перовскітного покриття, які потребують нанорозмірної точності. Коефіцієнт теплового розширення граніту надзвичайно низький, приблизно (4-8) × 10⁻⁶/℃. При коливаннях температури його розмір змінюється дуже мало.
Добра хімічна стабільність
Розчини-прекурсори перовскіту часто мають певну хімічну реакційну здатність. Під час процесу нанесення покриття, якщо хімічна стабільність основного матеріалу обладнання низька, він може вступити в хімічну реакцію з розчином. Це не тільки забруднює розчин, впливаючи на хімічний склад та характеристики перовскітної плівки, але й може призвести до корозії основи, скорочуючи термін служби обладнання. Граніт складається переважно з таких мінералів, як кварц та польовий шпат. Він має стабільні хімічні властивості та стійкий до кислотної та лужної корозії. При контакті з розчинами-прекурсорами перовскіту та іншими хімічними реагентами у виробничому процесі не відбувається жодних хімічних реакцій, що забезпечує чистоту середовища покриття та довготривалу стабільну роботу обладнання.
Високі характеристики демпфування зменшують вплив вібрації
Під час роботи машини для нанесення покриттів рух внутрішніх механічних компонентів може викликати вібрацію, таку як зворотно-поступальний рух головки для нанесення покриття та робота двигуна. Якщо ці вібрації не вчасно послабити, вони поширюватимуться та накладатимуться всередині обладнання, що ще більше впливатиме на точність покриття. Граніт має відносно високу характеристику демпфування, коефіцієнт демпфування зазвичай коливається від 0,05 до 0,1, що в кілька разів перевищує показники металевих матеріалів.
Технічна загадка досягнення площинності ±1 мкм у 10-прольотній портальній рамі
Високоточна технологія обробки
Щоб досягти площинності ±1 мкм для 10-прольотної портальної рами, на етапі обробки необхідно застосувати передові високоточні методи обробки. Поверхня портальної рами ретельно обробляється за допомогою надточних методів шліфування та полірування.
Розширена система виявлення та зворотного зв'язку
У процесі виробництва та встановлення рам порталу вкрай важливо використовувати передові засоби виявлення. Лазерний інтерферометр може вимірювати відхилення площинності кожної частини рами порталу в режимі реального часу, а точність його вимірювання може досягати субмікронного рівня. Дані вимірювання будуть передаватися назад до системи керування в режимі реального часу. Система керування розраховує положення та кількість, які необхідно скоригувати, на основі даних зворотного зв'язку, а потім регулює раму порталу за допомогою високоточних пристроїв точного налаштування.
Оптимізований структурний дизайн
Розумне конструктивне рішення допомагає підвищити жорсткість і стійкість рами порталу та зменшити деформацію, спричинену власною вагою та зовнішніми навантаженнями. Структура рами порталу була змодельована та проаналізована за допомогою програмного забезпечення для аналізу методом скінченних елементів для оптимізації форми поперечного перерізу, розміру та способу з'єднання поперечної балки та колони. Наприклад, поперечні балки з коробчастими поперечними перерізами мають сильніший опір крученню та вигину порівняно зі звичайними двотавровими балками та можуть ефективно зменшити деформацію на прольоті 10 метрів. Тим часом, у ключових частинах додано підсилюючі ребра для подальшого підвищення жорсткості конструкції, забезпечуючи підтримку площинності рами порталу в межах ±1 мкм при різних навантаженнях під час роботи машини для нанесення покриттів.
Вибір та обробка матеріалів
Гранітна основа перовскітної машини для нанесення покриттів, завдяки своїй стабільності, низькому коефіцієнту теплового розширення, хімічній стабільності та високим характеристикам демпфування, забезпечує міцну основу для високоточних покриттів. 10-прольотна портальна рама досягла надвисокої площинності ±1 мкм завдяки низці технічних засобів, таких як високоточні методи обробки, вдосконалені системи виявлення та зворотного зв'язку, оптимізований конструкційний дизайн, а також вибір та обробка матеріалів, що разом сприяють виробництву перовскітних сонячних елементів для досягнення вищої ефективності та вищої якості.
Час публікації: 21 травня 2025 р.