Perovskit güneş pilleri ve optoelektronik cihazların hassas üretiminde, kaplama işleminin doğruluğu, ürünlerin fotoelektrik dönüşüm verimliliğini doğrudan belirler. Kaplama ekipmanının temel malzemesi olan granit yoğunluk parametresi (tipik olarak 2600-3100 kg/m³), sadece fiziksel bir gösterge değil, ekipmanın stabilitesini, titreşim direncini ve uzun vadeli güvenilirliğini derinden etkileyen önemli bir faktördür. Aşağıda, dört ana boyuttan iç bağlantılarının analizi yer almaktadır.
"Sıfır yer değiştirme" prensibine dayalı, yüksek yoğunluklu stabil temel yapımı
Perovskit kaplamalar, alt tabakanın yüzey düzlüğü için son derece yüksek gereksinimlere sahiptir (Ra≤0,5μm) ve tabanın herhangi bir yer değiştirmesi, düzensiz kaplama kalınlığına veya iğne deliği kusurlarına yol açabilir. Yoğunluğu ≥3100 kg/m³ olan granit, içindeki sıkıca iç içe geçmiş mineral yapısı nedeniyle son derece güçlü bir atalet kütlesi oluşturabilir. Belirli bir TOPCon perovskit tandem pil üretim hattında, yüksek yoğunluklu granit taban kullanıldıktan sonra, yüksek frekanslı mekanik titreşim (50-200Hz) ortamında ekipmanın kaplama kalınlığı sapması ±15nm'den ±3nm'ye düşmüş ve pilin akım-gerilim eğrisinin tutarlılığı önemli ölçüde iyileştirilmiştir.
2. Yoğunluk ve titreşim sönümlemesi arasındaki pozitif korelasyon etkisi
Kaplama işlemi sırasında, hassas kaplama başlığının yüksek hızlı hareketi (800 mm/s'yi aşan doğrusal hızla) ekipmanda rezonansa neden olma eğilimindedir. Çalışmalar, granitin yoğunluğundaki her %10'luk artış için titreşim azaltma verimliliğinin %18 oranında artırılabileceğini göstermektedir. Yoğunluk 3100 kg/m³'e ulaştığında, doğal frekansı 12 Hz kadar düşük olabilir ve böylece kaplama ekipmanının titreşime duyarlı aralığı (20-50 Hz) etkili bir şekilde önlenebilir. Alman bir araştırma ekibinin deneyleri, yüksek yoğunluklu granit tabanının perovskit spin-kaplama işleminde film kalınlığı homojenliğini %27 artırdığını ve kusur oranını %40 azalttığını göstermiştir.
3. Yüksek yoğunluklu, geliştirilmiş termal kararlılık performansı
Perovskit malzemeler sıcaklık değişimlerine karşı son derece hassastır. 0,1℃'lik bir değişim kafes bozulmasına neden olabilir. İçerideki daha yakın atomik aralık nedeniyle, yüksek yoğunluklu granitin termal genleşme katsayısı (4-6×10⁻⁶/℃), geleneksel malzemelere göre %30 daha düşüktür. Tavlama işleminde (100-150℃), yüksek yoğunluklu taban, ekipmanın temel bileşenlerinin termal deformasyonunu ±0,5 μm içinde kontrol ederek, kaplamanın yüksek sıcaklık işleminden sonra nano ölçekli düzlüğünü korumasını ve termal gerilmeden kaynaklanan kaplama çatlamasını önlemesini sağlar.
4. Uzun süreli kullanımda "yorgunluk önleyici" garanti
Perovskit kaplama ekipmanı günde ortalama 16 saatten fazla çalışır ve tabanın sürekli mekanik strese dayanması gerekir. 3100 kg/m³ yoğunluğa sahip granit, ≥200 MPa basınç dayanımına ve sıradan çeliğe göre beş kat daha fazla aşınma direncine sahiptir. Belirli bir seri üretim perovskit modül fabrikasının gerçek ölçüm verileri, üç yıllık sürekli çalışmanın ardından, yüksek yoğunluklu granit tabanlı kaplama makinesinin konumlandırma doğruluğunun yalnızca %0,8 azaldığını, düşük yoğunluklu tabanlı ekipmanın ise aynı dönemde %3,2 azaldığını göstermektedir; bu da ekipman bakım maliyetini ve arıza riskini önemli ölçüde azaltmaktadır.
Sonuç: Yüksek yoğunluk seçmek, yüksek performans seçmek anlamına gelir.
Nan ölçekli kaplama hassasiyetinden üretim hatlarının uzun vadeli istikrarlı çalışmasına kadar, granit yoğunluğu, perovskit kaplama ekipmanının performansını etkileyen temel faktör haline gelmiştir. Verimlilik ve kaliteyi hedefleyen üretim işletmeleri için, ≥3100 kg/m³ kapasiteli yüksek kaliteli granit tabanların (örneğin ZHHIMG® sertifikalı ürünler) seçilmesi, mevcut süreci garanti altına almanın yanı sıra gelecekteki kapasite yükseltmeleri için stratejik bir yatırım anlamına da gelir.
Yayın tarihi: 10 Haz-2025