Flere grunde til, at perovskitbelægningsmaskiner er afhængige af granitbaser
Enestående stabilitet
Perovskitbelægningsprocessen stiller ekstremt høje krav til udstyrets stabilitet. Selv den mindste vibration eller forskydning kan føre til ujævn belægningstykkelse, hvilket igen påvirker perovskitfilmens kvalitet og i sidste ende reducerer batteriets fotoelektriske konverteringseffektivitet. Granit har en densitet på op til 2,7-3,1 g/cm³, er hård i tekstur og kan give stabil støtte til belægningsmaskinen. Sammenlignet med metalbaser kan granitbaser effektivt reducere interferensen fra eksterne vibrationer, såsom vibrationer genereret af driften af andet udstyr og personalets bevægelser på fabrikken. Efter at være blevet dæmpet af granitbasen, er de vibrationer, der overføres til belægningsmaskinens kernekomponenter, ubetydelige, hvilket sikrer en stabil fremgang af belægningsprocessen.
Ekstremt lav termisk udvidelseskoefficient
Når perovskitbelægningsmaskinen er i drift, vil nogle komponenter generere varme på grund af strøm og mekanisk friktion, hvilket får udstyrets temperatur til at stige. Samtidig kan den omgivende temperatur i produktionsværkstedet også svinge i et vist omfang. Størrelsen af almindelige materialer vil ændre sig betydeligt, når temperaturen varierer, hvilket er fatalt for perovskitbelægningsprocesser, der kræver præcision på nanoskala. Granits termiske udvidelseskoefficient er ekstremt lav, cirka (4-8) × 10⁻⁶/℃. Når temperaturen svinger, ændrer dens størrelse sig meget lidt.
God kemisk stabilitet
Perovskit-forløberopløsninger har ofte en vis kemisk reaktivitet. Hvis den kemiske stabilitet af udstyrets basismateriale er dårlig under belægningsprocessen, kan det undergå en kemisk reaktion med opløsningen. Dette forurener ikke kun opløsningen, hvilket påvirker perovskitfilmens kemiske sammensætning og ydeevne, men kan også korrodere basen og forkorte udstyrets levetid. Granit består hovedsageligt af mineraler som kvarts og feldspat. Det har stabile kemiske egenskaber og er modstandsdygtigt over for syre- og alkalikorrosion. Når det kommer i kontakt med perovskit-forløberopløsninger og andre kemiske reagenser i produktionsprocessen, forekommer der ingen kemiske reaktioner, hvilket sikrer belægningsmiljøets renhed og udstyrets langsigtede stabile drift.
Høje dæmpningsegenskaber reducerer vibrationers påvirkning
Når belægningsmaskinen er i drift, kan bevægelsen af interne mekaniske komponenter forårsage vibrationer, såsom belægningshovedets frem- og tilbagegående bevægelse og motorens drift. Hvis disse vibrationer ikke kan dæmpes i tide, vil de forplante sig og overlejres inde i udstyret, hvilket yderligere påvirker belægningens nøjagtighed. Granit har en relativt høj dæmpningsegenskab med et dæmpningsforhold, der generelt ligger fra 0,05 til 0,1, hvilket er flere gange så højt som for metalliske materialer.
Det tekniske mysterium om at opnå ±1 μm fladhed i en 10-spænds gantryramme
Højpræcisionsbehandlingsteknologi
For at opnå en planhed på ±1 μm for en 10-spænds portalramme skal avancerede højpræcisionsbehandlingsteknikker anvendes først i behandlingsfasen. Portalrammens overflade finbehandles ved hjælp af ultrapræcisionsslibnings- og poleringsteknikker.
Avanceret detektions- og feedbacksystem
I fremstillings- og installationsprocessen for portalrammer er det afgørende at være udstyret med avancerede detektionsinstrumenter. Laserinterferometeret kan måle planhedsafvigelsen for hver del af portalrammen i realtid, og dens målenøjagtighed kan nå submikronniveau. Måledataene vil blive ført tilbage til styresystemet i realtid. Styresystemet beregner den position og mængde, der skal justeres, baseret på feedbackdataene og justerer derefter portalrammen via en højpræcisions finjusteringsenhed.
Optimeret strukturelt design
Et rimeligt strukturelt design bidrager til at forbedre stivheden og stabiliteten af portalrammen og reducere deformation forårsaget af dens egenvægt og eksterne belastninger. Portalrammens struktur blev simuleret og analyseret ved hjælp af finite element-analysesoftware for at optimere tværsnitsformen, størrelsen og forbindelsesmetoden for tværbjælken og søjlen. For eksempel har tværbjælker med kasseformede tværsnit stærkere vridnings- og bøjningsmodstand sammenlignet med almindelige I-bjælker og kan effektivt reducere deformation ved et spændvidde på 10 meter. Samtidig er der tilføjet forstærkningsribber på nøgledele for yderligere at forbedre strukturens stivhed og sikre, at portalrammens fladhed stadig kan opretholdes inden for ±1 μm, når den udsættes for forskellige belastninger under driften af belægningsmaskinen.
Udvælgelse og bearbejdning af materialer
Granitbasen på perovskitbelægningsmaskinen giver med sin stabilitet, lave termiske udvidelseskoefficient, kemiske stabilitet og høje dæmpningsegenskaber et solidt fundament for højpræcisionsbelægning. Gantryrammen med 10 spænd har opnået en ultrahøj fladhed på ±1 μm gennem en række tekniske midler såsom højpræcisionsbehandlingsteknikker, avancerede detektions- og feedbacksystemer, optimeret strukturdesign samt materialevalg og -behandling, hvilket i fællesskab fremmer produktionen af perovskit-solceller for at bevæge sig mod højere effektivitet og højere kvalitet.
Udsendelsestidspunkt: 21. maj 2025