Множество причин, по которым машины для нанесения покрытий из перовскита используют гранитные основания
Выдающаяся стабильность
Процесс нанесения покрытия на перовскит предъявляет чрезвычайно высокие требования к стабильности оборудования. Даже малейшая вибрация или смещение могут привести к неравномерной толщине покрытия, что, в свою очередь, влияет на качество перовскитных плёнок и, в конечном итоге, снижает эффективность фотоэлектрического преобразования батареи. Гранит имеет плотность 2,7–3,1 г/см³, твёрдую текстуру и может служить надёжной опорой для установки нанесения покрытия. По сравнению с металлическими основаниями, гранитные основания эффективно снижают влияние внешних вибраций, таких как вибрации, возникающие при работе другого оборудования и перемещении персонала на заводе. После демпфирования гранитным основанием вибрации, передаваемые на основные компоненты установки нанесения покрытия, незначительны, что обеспечивает стабильность процесса нанесения покрытия.
Чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения
Во время работы установки для нанесения покрытия перовскитом некоторые компоненты выделяют тепло из-за работы тока и механического трения, что приводит к повышению температуры оборудования. При этом температура окружающей среды в производственном цехе также может колебаться в определённых пределах. Размеры распространённых материалов значительно меняются при колебаниях температуры, что критически важно для процессов нанесения покрытия перовскитом, требующих наномасштабной точности. Коэффициент теплового расширения гранита чрезвычайно низок, приблизительно (4-8) × 10⁻⁶/℃. При колебаниях температуры его размеры изменяются незначительно.
Хорошая химическая стабильность
Растворы прекурсоров перовскита часто обладают определённой химической активностью. В процессе нанесения покрытия, если химическая стабильность основного материала оборудования низкая, он может вступить в химическую реакцию с раствором. Это не только загрязняет раствор, влияя на химический состав и эксплуатационные характеристики перовскитной плёнки, но и может вызвать коррозию основания, сокращая срок службы оборудования. Гранит в основном состоит из таких минералов, как кварц и полевой шпат. Он обладает стабильными химическими свойствами и устойчив к кислотной и щелочной коррозии. При контакте с растворами прекурсоров перовскита и другими химическими реагентами в процессе производства химические реакции не происходят, что обеспечивает чистоту среды нанесения покрытия и долгосрочную стабильную работу оборудования.
Высокие демпфирующие характеристики снижают воздействие вибрации
Во время работы окрасочной машины движение внутренних механических компонентов, например, возвратно-поступательное движение окрасочной головки и работа двигателя, может вызывать вибрацию. Если эти вибрации не удастся своевременно ослабить, они будут распространяться и накладываться друг на друга внутри оборудования, что ещё больше скажется на точности нанесения покрытия. Гранит обладает относительно высокими демпфирующими характеристиками: коэффициент демпфирования обычно составляет от 0,05 до 0,1, что в несколько раз превышает показатели металлических материалов.
Техническая загадка достижения плоскостности ±1 мкм в 10-пролетной портальной раме
Технология высокоточной обработки
Для достижения плоскостности ±1 мкм для 10-пролетной рамы портального крана необходимо применять передовые высокоточные методы обработки на этапе изготовления. Поверхность рамы портального крана подвергается высокоточной обработке с помощью высокоточной шлифовки и полировки.
Усовершенствованная система обнаружения и обратной связи
В процессе изготовления и монтажа рам портального крана крайне важно использовать передовые приборы контроля. Лазерный интерферометр позволяет измерять отклонение плоскостности каждой детали рамы портального крана в режиме реального времени, а его точность достигает субмикронного уровня. Данные измерений передаются в систему управления в режиме реального времени. Система управления рассчитывает положение и величину необходимой корректировки на основе данных обратной связи, а затем корректирует раму портального крана с помощью высокоточного устройства точной настройки.
Оптимизированная структурная конструкция
Рациональная конструкция конструкции способствует повышению жесткости и устойчивости рамы портала и уменьшению деформаций, вызванных собственным весом и внешними нагрузками. Конструкция рамы портала была смоделирована и проанализирована с помощью программного обеспечения для конечно-элементного анализа для оптимизации формы поперечного сечения, размера и способа соединения поперечной балки с колонной. Например, поперечные балки с коробчатым сечением обладают большей прочностью на кручение и изгиб по сравнению с обычными двутавровыми балками и могут эффективно снижать деформацию при пролете 10 метров. Кроме того, в ключевых узлах добавлены ребра жесткости для дополнительного повышения жесткости конструкции, гарантируя сохранение плоскостности рамы портала в пределах ±1 мкм при воздействии различных нагрузок во время работы покрасочной машины.
Подбор и обработка материалов
Гранитное основание установки для нанесения покрытия на перовскит, обладающее устойчивостью, низким коэффициентом теплового расширения, химической стабильностью и высокими демпфирующими характеристиками, обеспечивает прочную основу для высокоточного нанесения покрытий. 10-пролетная портальная рама достигла сверхвысокой плоскостности ±1 мкм благодаря ряду технических решений, таких как высокоточные методы обработки, передовые системы обнаружения и обратной связи, оптимизированная конструкция, а также выбор и обработка материалов, что в совокупности способствует повышению эффективности и качества производства перовскитных солнечных элементов.
Время публикации: 21 мая 2025 г.