Dans la fabrication de précision des cellules solaires à pérovskite et des dispositifs optoélectroniques, la précision du procédé de revêtement détermine directement l'efficacité de conversion photoélectrique des produits. Matériau de base des équipements de revêtement, le granite, dont la densité (généralement comprise entre 2 600 et 3 100 kg/m³) n'est pas seulement un indicateur physique, mais un facteur clé qui influence profondément la stabilité, la résistance aux vibrations et la fiabilité à long terme des équipements. Voici une analyse de ses connexions internes selon quatre dimensions principales.
Construction à haute densité d'une fondation stable à « déplacement nul »
Les revêtements en pérovskite exigent une planéité de surface extrêmement élevée (Ra ≤ 0,5 μm), et tout déplacement de la base peut entraîner une épaisseur de revêtement irrégulière ou des défauts de micro-trous. Le granit d'une densité ≥ 3 100 kg/m³ peut former une masse inertielle extrêmement résistante grâce à sa structure minérale dense. Sur une ligne de production de batteries tandem en pérovskite TOPCon, l'adoption d'une base en granit haute densité a permis de réduire l'écart d'épaisseur du revêtement de ± 15 nm à ± 3 nm sous l'effet de vibrations mécaniques haute fréquence (50-200 Hz), améliorant ainsi significativement la régularité de la courbe courant-tension de la batterie.
2. L'effet de corrélation positive entre la densité et l'atténuation des vibrations
Lors du processus de revêtement, le mouvement à grande vitesse de la tête de revêtement de précision (vitesse linéaire supérieure à 800 mm/s) est susceptible de provoquer des résonances dans l'équipement. Des études montrent que pour chaque augmentation de 10 % de la densité du granit, l'atténuation des vibrations peut être améliorée de 18 %. Lorsque la densité atteint 3 100 kg/m³, sa fréquence naturelle peut descendre jusqu'à 12 Hz, évitant ainsi la plage de sensibilité aux vibrations (20 à 50 Hz) de l'équipement de revêtement. Les expériences menées par une équipe de recherche allemande ont montré que la base en granit haute densité a permis d'augmenter de 27 % l'uniformité de l'épaisseur du film lors du procédé de revêtement par centrifugation de pérovskite et de réduire le taux de défauts de 40 %.
3. Performances de stabilité thermique améliorées à haute densité
Les matériaux pérovskites sont extrêmement sensibles aux fluctuations de température. Une variation de 0,1 °C peut entraîner une distorsion du réseau. Grâce à l'espacement atomique plus étroit à l'intérieur, le coefficient de dilatation thermique du granite haute densité (4-6 × 10⁻⁶/°C) est inférieur de 30 % à celui des matériaux conventionnels. Lors du recuit (100-150 °C), la base haute densité permet de contrôler la déformation thermique des composants clés de l'équipement avec une précision de ± 0,5 μm, garantissant ainsi la planéité nanométrique du revêtement après traitement à haute température et évitant les fissures dues aux contraintes thermiques.
4. Garantie de fonctionnement à long terme « anti-fatigue »
L'équipement de revêtement en pérovskite fonctionne en moyenne plus de 16 heures par jour, et la base doit résister à des contraintes mécaniques continues. Le granit, d'une densité de 3 100 kg/m³, présente une résistance à la compression ≥ 200 MPa et une résistance à l'usure cinq fois supérieure à celle de l'acier ordinaire. Les données de mesure réelles d'une usine de modules en pérovskite de production en série montrent qu'après trois ans de fonctionnement continu, la précision de positionnement de la machine de revêtement à base de granit haute densité n'a diminué que de 0,8 %, tandis que celle de l'équipement à base faible densité a diminué de 3,2 % sur la même période, réduisant ainsi considérablement les coûts de maintenance et les risques d'arrêt des équipements.
Conclusion : Choisir une haute densité, c'est choisir une haute performance
De la précision du revêtement à l'échelle nanométrique au fonctionnement stable et durable des lignes de production, la densité du granit est devenue un facteur déterminant pour la performance des équipements de revêtement pérovskite. Pour les entreprises manufacturières soucieuses d'efficacité et de qualité, le choix de bases en granit de haute qualité d'une capacité ≥ 3 100 kg/m³ (comme les produits certifiés ZHHIMG®) garantit non seulement le bon fonctionnement du procédé actuel, mais représente également un investissement stratégique pour les futures augmentations de capacité.
Date de publication : 10 juin 2025