Múltiples razones por las que las máquinas de recubrimiento de perovskita dependen de bases de granito
Excelente estabilidad
El proceso de recubrimiento con perovskita exige una estabilidad de equipo extremadamente alta. Incluso la más mínima vibración o desplazamiento puede provocar un espesor de recubrimiento desigual, lo que a su vez afecta la calidad de las películas de perovskita y, en última instancia, reduce la eficiencia de conversión fotoeléctrica de la batería. El granito tiene una densidad de hasta 2,7-3,1 g/cm³, es de textura dura y proporciona un soporte estable para la máquina de recubrimiento. En comparación con las bases metálicas, las bases de granito pueden reducir eficazmente la interferencia de vibraciones externas, como las generadas por el funcionamiento de otros equipos y el movimiento del personal en la fábrica. Tras ser atenuadas por la base de granito, las vibraciones transmitidas a los componentes principales de la máquina de recubrimiento son insignificantes, lo que garantiza el progreso estable del proceso de recubrimiento.
Coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo
Durante el funcionamiento de la máquina de recubrimiento con perovskita, algunos componentes generan calor debido al trabajo realizado por la corriente y la fricción mecánica, lo que provoca un aumento de la temperatura del equipo. Además, la temperatura ambiente en el taller de producción también puede fluctuar. El tamaño de los materiales comunes cambia significativamente con las variaciones de temperatura, lo cual es perjudicial para los procesos de recubrimiento con perovskita que requieren precisión a nanoescala. El coeficiente de expansión térmica del granito es extremadamente bajo, aproximadamente (4-8) × 10⁻⁶/℃. Cuando la temperatura fluctúa, su tamaño varía muy poco.
Buena estabilidad química
Las soluciones precursoras de perovskita suelen presentar cierta reactividad química. Durante el proceso de recubrimiento, si la estabilidad química del material base del equipo es deficiente, puede experimentar una reacción química con la solución. Esto no solo contamina la solución, afectando la composición química y el rendimiento de la película de perovskita, sino que también puede corroer la base, acortando la vida útil del equipo. El granito se compone principalmente de minerales como el cuarzo y el feldespato. Posee propiedades químicas estables y es resistente a la corrosión ácida y alcalina. Al entrar en contacto con soluciones precursoras de perovskita y otros reactivos químicos durante el proceso de producción, no se producen reacciones químicas, lo que garantiza la pureza del entorno de recubrimiento y el funcionamiento estable del equipo a largo plazo.
Las características de alta amortiguación reducen el impacto de la vibración.
Durante el funcionamiento de la máquina de recubrimiento, el movimiento de los componentes mecánicos internos, como el movimiento alternativo del cabezal de recubrimiento y el funcionamiento del motor, puede causar vibraciones. Si estas vibraciones no se pueden atenuar a tiempo, se propagarán y se superpondrán dentro del equipo, lo que afectará aún más la precisión del recubrimiento. El granito presenta una característica de amortiguación relativamente alta, con un coeficiente de amortiguación que generalmente oscila entre 0,05 y 0,1, varias veces superior al de los materiales metálicos.
El misterio técnico de lograr una planitud de ±1 μm en un pórtico de 10 tramos
Tecnología de procesamiento de alta precisión
Para lograr una planitud de ±1 μm en un pórtico de 10 tramos, es necesario adoptar técnicas avanzadas de procesamiento de alta precisión en la etapa de procesamiento. La superficie del pórtico se trata con precisión mediante técnicas de rectificado y pulido de ultraprecisión.
Sistema avanzado de detección y retroalimentación
En el proceso de fabricación e instalación de pórticos, es crucial contar con instrumentos de detección avanzados. El interferómetro láser puede medir la desviación de planitud de cada parte del pórtico en tiempo real, con una precisión de medición submicrónica. Los datos de medición se envían al sistema de control en tiempo real. Este calcula la posición y la cantidad de ajuste necesario basándose en los datos de retroalimentación y, a continuación, ajusta el pórtico mediante un dispositivo de ajuste fino de alta precisión.
Diseño estructural optimizado
Un diseño estructural razonable contribuye a mejorar la rigidez y estabilidad del pórtico y a reducir la deformación causada por su propio peso y las cargas externas. La estructura del pórtico se simuló y analizó mediante software de análisis de elementos finitos para optimizar la forma, el tamaño y el método de conexión de la viga transversal y la columna. Por ejemplo, las vigas transversales con sección en forma de cajón presentan mayor resistencia a la torsión y a la flexión que las vigas en I convencionales, y pueden reducir eficazmente la deformación en tramos de 10 metros. Asimismo, se añaden nervaduras de refuerzo en puntos clave para aumentar aún más la rigidez de la estructura, garantizando que la planitud del pórtico se mantenga dentro de ±1 μm al someterse a diversas cargas durante el funcionamiento de la máquina de recubrimiento.
Selección y procesamiento de materiales
La base de granito de la máquina de recubrimiento de perovskita, gracias a su estabilidad, bajo coeficiente de expansión térmica, estabilidad química y alta amortiguación, proporciona una base sólida para un recubrimiento de alta precisión. El pórtico de 10 tramos ha logrado una planitud ultraalta de ±1 μm mediante una serie de medidas técnicas, como técnicas de procesamiento de alta precisión, sistemas avanzados de detección y retroalimentación, diseño estructural optimizado, y selección y tratamiento de materiales, impulsando conjuntamente la producción de células solares de perovskita hacia una mayor eficiencia y calidad.
Hora de publicación: 21 de mayo de 2025