Wiele powodów, dla których maszyny do powlekania perowskitem opierają się na podstawach granitowych
Wyjątkowa stabilność
Proces powlekania perowskitami stawia niezwykle wysokie wymagania dotyczące stabilności urządzeń. Nawet najmniejsze wibracje lub przemieszczenia mogą prowadzić do nierównomiernej grubości powłoki, co z kolei wpływa na jakość folii perowskitowych i ostatecznie obniża wydajność konwersji fotoelektrycznej baterii. Granit ma gęstość sięgającą 2,7-3,1 g/cm³, twardą teksturę i zapewnia stabilne podparcie dla maszyny do powlekania. W porównaniu z podstawami metalowymi, podstawy granitowe skutecznie redukują zakłócenia spowodowane wibracjami zewnętrznymi, takimi jak wibracje generowane przez pracę innych urządzeń i ruch personelu w fabryce. Po wytłumieniu przez podstawę granitową, wibracje przenoszone na główne elementy maszyny do powlekania są pomijalne, co zapewnia stabilny przebieg procesu powlekania.
Bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej
Podczas pracy maszyny do powlekania perowskitem, niektóre jej elementy generują ciepło w wyniku pracy wykonywanej przez prąd i tarcie mechaniczne, co powoduje wzrost temperatury urządzenia. Jednocześnie temperatura otoczenia w hali produkcyjnej może ulegać pewnym wahaniom. Rozmiar powszechnie stosowanych materiałów ulega znacznym zmianom wraz ze zmianą temperatury, co jest kluczowe dla procesów powlekania perowskitem, które wymagają precyzji na poziomie nano. Współczynnik rozszerzalności cieplnej granitu jest wyjątkowo niski i wynosi około (4-8) ×10⁻⁶/℃. Wraz ze zmianami temperatury, jego rozmiar zmienia się nieznacznie.
Dobra stabilność chemiczna
Roztwory prekursorów perowskitu często wykazują pewną reaktywność chemiczną. Podczas procesu powlekania, jeśli stabilność chemiczna materiału bazowego urządzenia jest niska, może on ulec reakcji chemicznej z roztworem. Powoduje to nie tylko zanieczyszczenie roztworu, wpływając na skład chemiczny i wydajność powłoki perowskitowej, ale także korozję podłoża, skracając żywotność urządzenia. Granit składa się głównie z minerałów takich jak kwarc i skaleń. Posiada stabilne właściwości chemiczne i jest odporny na korozję kwasową i alkaliczną. W kontakcie z roztworami prekursorów perowskitu i innymi odczynnikami chemicznymi w procesie produkcyjnym, nie zachodzą żadne reakcje chemiczne, co zapewnia czystość środowiska powlekania i długotrwałą, stabilną pracę urządzenia.
Wysokie właściwości tłumienia redukują wpływ drgań
Podczas pracy maszyny do powlekania, ruch wewnętrznych elementów mechanicznych może powodować drgania, takie jak ruch posuwisto-zwrotny głowicy powlekającej i praca silnika. Jeśli drgania te nie zostaną odpowiednio wytłumione, będą się rozprzestrzeniać i nakładać wewnątrz urządzenia, co dodatkowo wpłynie na dokładność powlekania. Granit charakteryzuje się stosunkowo wysoką charakterystyką tłumienia, ze współczynnikiem tłumienia zazwyczaj wynoszącym od 0,05 do 0,1, co stanowi wartość kilkakrotnie wyższą niż w przypadku materiałów metalowych.
Techniczna tajemnica osiągnięcia płaskości ±1μm w 10-przęsłowej ramie bramowej
Technologia przetwarzania o wysokiej precyzji
Aby uzyskać płaskość ±1 μm dla 10-przęsłowej ramy bramowej, konieczne jest zastosowanie zaawansowanych, precyzyjnych technik obróbki już na etapie obróbki. Powierzchnia ramy bramowej jest precyzyjnie obrabiana za pomocą ultraprecyzyjnych technik szlifowania i polerowania.
Zaawansowany system wykrywania i sprzężenia zwrotnego
W procesie produkcji i montażu ram bramowych kluczowe jest wyposażenie ich w zaawansowane urządzenia detekcyjne. Interferometr laserowy może mierzyć odchyłki płaskości każdej części ramy bramowej w czasie rzeczywistym, a jego dokładność pomiaru może sięgać poziomu submikronowego. Dane pomiarowe są przesyłane zwrotnie do systemu sterowania w czasie rzeczywistym. System sterowania oblicza położenie i ilość elementów wymagających regulacji na podstawie danych zwrotnych, a następnie reguluje ramę bramową za pomocą precyzyjnego urządzenia dostrajającego.
Zoptymalizowana konstrukcja
Przemyślana konstrukcja pomaga zwiększyć sztywność i stabilność ramy bramowej oraz zredukować odkształcenia spowodowane jej własnym ciężarem i obciążeniami zewnętrznymi. Konstrukcja ramy bramowej została symulowana i analizowana za pomocą oprogramowania do analizy elementów skończonych w celu optymalizacji kształtu przekroju poprzecznego, rozmiaru oraz sposobu połączenia belki poprzecznej ze słupem. Na przykład belki poprzeczne o przekroju skrzynkowym charakteryzują się większą wytrzymałością na skręcanie i zginanie w porównaniu ze zwykłymi belkami dwuteowymi i mogą skutecznie redukować odkształcenia przy rozpiętości 10 metrów. Jednocześnie, w kluczowych miejscach dodano żebra wzmacniające, aby dodatkowo zwiększyć sztywność konstrukcji, zapewniając, że płaskość ramy bramowej może być zachowana z dokładnością ±1 μm pod wpływem różnych obciążeń podczas pracy maszyny do powlekania.
Dobór i obróbka materiałów
Granitowa podstawa maszyny do powlekania perowskitem, charakteryzująca się stabilnością, niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej, stabilnością chemiczną i wysokim tłumieniem, stanowi solidny fundament dla precyzyjnego powlekania. 10-przęsłowa rama portalowa osiągnęła niezwykle wysoką płaskość ±1 μm dzięki szeregowi rozwiązań technicznych, takich jak precyzyjne techniki przetwarzania, zaawansowane systemy detekcji i sprzężenia zwrotnego, zoptymalizowana konstrukcja oraz dobór i obróbka materiałów, co wspólnie przyczynia się do wzrostu wydajności i jakości produkcji perowskitowych ogniw słonecznych.
Czas publikacji: 21 maja 2025 r.