При прецизното производство на перовскитни слънчеви клетки и оптоелектронни устройства, точността на процеса на нанасяне на покритието определя пряко ефективността на фотоелектрическото преобразуване на продуктите. Като основен материал на оборудването за нанасяне на покрития, параметърът на плътност на гранита (обикновено 2600-3100 кг/м³) не е просто физически индикатор, а ключов фактор, който оказва силно влияние върху стабилността, устойчивостта на вибрации и дългосрочната надеждност на оборудването. Следва анализ на вътрешните му връзки от четири основни измерения.
Конструкция с висока плътност на стабилна основа с "нулево изместване"
Перовскитните покрития имат изключително високи изисквания за плоскост на повърхността на субстрата (Ra≤0,5 μm) и всяко изместване на основата може да доведе до неравномерна дебелина на покритието или дефекти от типа „точкови дупки“. Гранитът с плътност ≥3100 kg/m³ може да образува изключително силна инерционна маса поради плътно преплетената си минерална структура вътре. В определена производствена линия за перовскитни тандемни батерии TOPCon, след използване на основа от гранит с висока плътност, отклонението в дебелината на покритието на оборудването намаля от ±15 nm на ±3 nm в среда на високочестотни механични вибрации (50-200 Hz), което значително подобри консистентността на кривата ток-напрежение на батерията.
2. Положителният корелационен ефект между плътността и затихването на вибрациите
По време на процеса на нанасяне на покритие, високоскоростното движение на прецизната покривна глава (с линейна скорост над 800 мм/сек) е склонно да причини резонанс в оборудването. Проучванията показват, че за всяко 10% увеличение на плътността на гранита, ефективността на затихване на вибрациите може да се подобри с 18%. Когато плътността достигне 3100 кг/м³, неговата естествена честота може да достигне едва 12 Hz, като по този начин ефективно се избягва чувствителният към вибрации диапазон (20-50 Hz) на оборудването за нанасяне на покритие. Експерименти на немски изследователски екип показват, че гранитната основа с висока плътност е увеличила еднородността на дебелината на филма при процеса на центрофугиране с перовскит с 27% и е намалила процента на дефекти с 40%.
3. Подобрена термична стабилност с висока плътност
Перовскитните материали са изключително чувствителни към температурни колебания. Промяна от 0,1℃ може да причини изкривяване на решетката. Поради по-близкото атомно разстояние вътре, коефициентът на термично разширение на гранита с висока плътност (4-6×10⁻⁶/℃) е с 30% по-нисък от този на конвенционалните материали. В процеса на отгряване (100-150℃), основата с висока плътност може да контролира термичната деформация на ключовите компоненти на оборудването в рамките на ±0,5μm, като гарантира, че покритието запазва наномащабна плоскост след високотемпературна обработка и избягва напукване на покритието, причинено от термично напрежение.
4. Гаранция за дългосрочна експлоатация „против умора“
Оборудването за перовскитно покритие работи средно повече от 16 часа на ден, а основата трябва да издържа на непрекъснато механично натоварване. Гранитът с плътност 3100 кг/м³ има якост на натиск ≥200 МРа, а износоустойчивостта му е пет пъти по-голяма от тази на обикновената стомана. Действителните данни от измерванията на определена фабрика за масово произвеждани перовскитни модули показват, че след непрекъсната работа в продължение на три години, точността на позициониране на машината за покритие с основа от гранит с висока плътност е намаляла само с 0,8%, докато тази на оборудването с основа с ниска плътност е намаляла с 3,2% през същия период, което значително намалява разходите за поддръжка на оборудването и риска от престой.
Заключение: Изборът на висока плътност означава избор на висока производителност
От прецизността на наноразмерните покрития до дългосрочната стабилна работа на производствените линии, плътността на гранита се е превърнала в основен фактор, влияещ върху производителността на оборудването за перовскитно покритие. За производствените предприятия, които се стремят към ефективност и качество, изборът на висококачествени гранитни основи с капацитет ≥3100 кг/м³ (като например сертифицирани от ZHHIMG® продукти) не само гарантира текущия процес, но и представлява стратегическа инвестиция за бъдещи подобрения в капацитета.
Време на публикуване: 10 юни 2025 г.