Κουτιά γαντιών για εφαρμογές ηλιακών κυψελών Perovskite
Στη διαδικασία κατασκευής των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη, το φωτοευαίσθητο ενεργό στρώμα και οι λειτουργικές διεπαφές είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην υγρασία και το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα του περιβάλλοντος. Μικρές περιβαλλοντικές διακυμάνσεις μπορεί να οδηγήσουν σε υποβάθμιση του υλικού, αποσύνθεση της απόδοσης της συσκευής και άλλα ζητήματα. Επομένως, η εκτέλεση εργασιών κατασκευής μέσα σε ντουλαπάκια γαντιών έχει γίνει η τυπική διαδικασία λειτουργίας στη βιομηχανία. Η συνολική απόδοση ενός κουτιού γαντιών καθορίζει άμεσα τη δυνατότητα ελέγχου και αναπαραγωγιμότητας της διαδικασίας κατασκευής ηλιακών κυττάρων περοβσκίτη, καθώς και την απόδοση και τη σταθερότητα των τελικών συσκευών. Για να διασφαλιστεί η επιτυχής κατασκευή, πρέπει να ελέγχονται αυστηρά αρκετές βασικές προφυλάξεις για τα ντουλαπάκια.
1. Διατηρήστε την περιεκτικότητα σε νερό και οξυγόνο < 1 ppm μέσα στο ντουλαπάκι
Τα υλικά κατασκευής περοβσκίτη παρουσιάζουν κακή χημική σταθερότητα. Η επαφή με την υγρασία και το οξυγόνο θα προκαλέσει την αποσύνθεση και την οξείδωσή τους, επιδεινώνοντας έτσι την απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής και τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα των ηλιακών κυψελών.
Η περιεκτικότητα σε νερό και οξυγόνο είναι κρίσιμοι δείκτες για τον περιβαλλοντικό έλεγχο του ντουλαπιού. Για την κατασκευή ηλιακών στοιχείων περοβσκίτη, η περιεκτικότητα σε νερό και οξυγόνο στο εσωτερικό του θαλάμου πρέπει να ελέγχεται σταθερά σε εξαιρετικά χαμηλό επίπεδο < 1 ppm. Αυτή είναι η θεμελιώδης προϋπόθεση για τη διατήρηση των εγγενών ιδιοτήτων των υλικών περοβσκίτη, την επίτευξη υψηλής ποιότητας ανάπτυξης κρυστάλλων και τη δημιουργία σταθερών διεπαφών.
Για να διασφαλιστεί ότι τα επίπεδα νερού και οξυγόνου μέσα στο ντουλαπάκι μπορούν να διατηρηθούν σταθερά κάτω από 1 ppm, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η στεγανότητα του σώματος του ντουλαπιού (συμπεριλαμβανομένων των παραθύρων προβολής, γαντιών, στεγανοποιητικών δακτυλίων κ.λπ.) ώστε να εμποδίζεται πλήρως η διείσδυση εξωτερικών ακαθαρσιών. Χρησιμοποιήστε αδρανές αέριο υψηλής καθαρότητας για να αποτρέψετε το ακάθαρτο αέριο εργασίας από την εισαγωγή υπερβολικών ακαθαρσιών στο θάλαμο. Εν τω μεταξύ, παρακολουθήστε αυστηρά και τακτικά αναγεννήστε ή αντικαταστήστε τα υλικά καθαρισμού για να διατηρήσετε τη συνεχή και αποτελεσματική ικανότητα βαθύ καθαρισμού τους. Μέσω αυτών των μέτρων, η ατμόσφαιρα χαμηλής περιεκτικότητας σε νερό και οξυγόνο στο εσωτερικό του ντουλαπιού μπορεί να διατηρηθεί σταθερά.
2. Καθαρό περιβάλλον μέσα στο ντουλαπάκι Perovskite
Ένα καθαρό εσωτερικό περιβάλλον είναι μια σημαντική προϋπόθεση για την αποφυγή μόλυνσης από ακαθαρσίες υλικών περοβσκίτη. Ειδικά σε βασικά στάδια κατασκευής, όπως η εναπόθεση λεπτής μεμβράνης, τα μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης μπορεί να προκαλέσουν ελαττώματα στις συσκευές. Το ντουλαπάκι μπορεί να εξοπλιστεί με ένα εξαιρετικά καθαρό σύστημα φιλτραρίσματος FFU στο επάνω μέρος του θαλάμου. Οδηγούμενο από έναν ανεμιστήρα αφαίρεσης σκόνης, το αέριο μέσα στο ντουλαπάκι φιλτράρεται μέσω φυσιγγίων φίλτρου υψηλής απόδοσης H14 ή υπερυψηλής απόδοσης U15 για να σχηματιστεί μια σταθερή μονής κατεύθυνσης κάθετη στρωτή ροή, η οποία αφαιρεί αποτελεσματικά τα σωματίδια στην περιοχή εργασίας. Η καθαριότητα της ζώνης λειτουργίας μέσα στο ντουλαπάκι γαντιών μπορεί να φτάσει τα πρότυπα κλάσης 10 ή 100, παρέχοντας ένα καθαρό περιβάλλον για την κατασκευή ηλιακών κυψελών περοβσκίτη υψηλής ακρίβειας.
Αφού ρέει στην κάτω περιοχή, το αέριο μέσα στον θάλαμο επιστρέφει στο σύστημα απομάκρυνσης σκόνης μέσω ενός αγωγού κυκλοφορίας, σχηματίζοντας μια λειτουργία φιλτραρίσματος κυκλοφορίας κλειστού βρόχου. Το σταθερό καθαρό περιβάλλον μέσα στο ντουλαπάκι μπορεί να διατηρηθεί με συνέπεια.
3. Επεξεργασία οργανικών διαλυτών και έλεγχος θερμοκρασίας
1) Επεξεργασία Οργανικών Διαλυτών
Κατά την κατασκευή των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη, οργανικοί διαλύτες (όπως διμεθυλοφορμαμίδιο DMF και διμεθυλοσουλφοξείδιο DMSO, κ.λπ.) εξατμίζονται από το διάλυμα και συσσωρεύονται μέσα στο ντουλαπάκι κατά την προετοιμασία του διαλύματος και τη συσκευή μετά την επεξεργασία. Αυτοί οι πτητικόι οργανικοί διαλύτες ενδέχεται να αλληλεπιδράσουν με υλικά περοβσκίτη, να επηρεάσουν την απόδοση της συσκευής και επίσης να θέτουν πιθανούς κινδύνους για τους αισθητήρες του ντουλαπιού συνοδηγού.
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, η λειτουργία 'εκκαθάριση' του ντουλαπιού συνοδηγού μπορεί να ενεργοποιηθεί για την εκκένωση του αερίου που είναι αναμεμειγμένο με οργανικούς διαλύτες μέσα στο θάλαμο μέσω αντικατάστασης αδρανούς αερίου λειτουργίας. Ταυτόχρονα, συνιστάται η εγκατάσταση ενός διευρυμένου προσροφητή οργανικού διαλύτη για την βαθιά απορρόφηση των υπολειμματικών οργανικών διαλυτών στο εσωτερικό του θαλάμου χρησιμοποιώντας υλικά προσρόφησης, μειώνοντας περαιτέρω τη συγκέντρωσή τους.
2) Έλεγχος θερμοκρασίας
Η παρασκευή διαλυμάτων περοβσκίτη απαιτεί την προσθήκη ενώσεων ασβεστίου και τιτανίου σε οργανικούς διαλύτες, μαζί με ορισμένα επιφανειοδραστικά και σταθεροποιητές για τη βελτίωση της σταθερότητας του διαλύματος. Αυτά τα υλικά πρέπει να φυλάσσονται μέσα σε ντουλαπάκι με άνυδρο, χωρίς οξυγόνο και χωρίς σκόνη περιβάλλον.
Ορισμένα διαλύματα κατασκευής είναι ευαίσθητα στη θερμοκρασία. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσουν σε ανομοιόμορφη συγκέντρωση διαλύματος, μη φυσιολογικό ρυθμό κρυστάλλωσης και άλλα προβλήματα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, ένα βιομηχανικό σύστημα κλιματισμού μπορεί να εγκατασταθεί μέσα στο ντουλαπάκι για τον ακριβή έλεγχο της εσωτερικής θερμοκρασίας εντός του κατάλληλου εύρους 15–20 °C, παρέχοντας ένα σταθερό περιβάλλον θερμοκρασίας για την προετοιμασία του διαλύματος, την ανάπτυξη λεπτής μεμβράνης και άλλα στάδια και διασφαλίζοντας τη συνέπεια των πειραματικών συνθηκών.
