Bij de vervaardiging van perovskietzonnecellen zijn de fotoactieve laag en functionele grensvlakken zeer gevoelig voor vocht en zuurstof in de omgevingsatmosfeer. Kleine omgevingsschommelingen kunnen leiden tot materiaaldegradatie, verminderde apparaatefficiëntie en andere problemen. Daarom is het uitvoeren van voorbereidende werkzaamheden in een dashboardkastje de standaardpraktijk in de branche geworden. De algehele prestaties van het dashboardkastje bepalen rechtstreeks de beheersbaarheid, reproduceerbaarheid en consistentie van het fabricageproces van perovskietzonnecellen, evenals de prestaties en stabiliteit van de uiteindelijke apparaten. Om een succesvolle voorbereiding te garanderen, moet strikte aandacht worden besteed aan bepaalde kritische aspecten van het dashboardkastje.
（一）Het handhaven van een vocht- en zuurstofniveau <1 ppm in het dashboardkastje
Perovskiet-bereidingsmaterialen vertonen een slechte chemische stabiliteit. Contact met vocht en zuurstof kan hun ontbinding en oxidatie veroorzaken, waardoor de foto-elektrische conversie-efficiëntie en de stabiliteit op lange termijn van de zonnecellen worden verslechterd.
Vocht- en zuurstofniveaus zijn kritische parameters voor de omgevingscontrole in handschoenenkastjes. Voor de vervaardiging van perovskietzonnecellen moet het vocht- en zuurstofgehalte in de doos stabiel op een extreem laag niveau van <1 ppm worden gehouden. Dit is een fundamentele voorwaarde voor het behoud van de intrinsieke eigenschappen van perovskietmaterialen, waardoor kristalgroei van hoge kwaliteit mogelijk wordt en stabiele grensvlakken worden gevormd.
Om ervoor te zorgen dat de vocht- en zuurstofwaarden in het dashboardkastje stabiel onder de 1 ppm blijven, zijn de volgende maatregelen essentieel: het garanderen van de luchtdichtheid van het dashboardkastje (inclusief de kijkopening, handschoenen, afdichtingen, enz.) om de infiltratie van externe onzuiverheden volledig te blokkeren; het gebruik van zeer zuivere inerte gassen om de introductie van onzuiverheden uit het werkgas te voorkomen; het strikt monitoren en regelmatig regenereren of vervangen van zuiveringsmaterialen om hun aanhoudende, hoogefficiënte diepe zuiveringscapaciteit te behouden. Door deze maatregelen kan de atmosfeer met een laag vocht- en zuurstofgehalte in het dashboardkastje consistent en stabiel worden gehandhaafd.
（二）Schone omgeving in het Perovskiet-handschoenenkastje
Een schone omgeving in het dashboardkastje is van cruciaal belang om besmetting met perovskietmaterialen door onzuiverheden te voorkomen, vooral tijdens belangrijke voorbereidingsstappen zoals de afzetting van dunne films. Zelfs kleine stofdeeltjes kunnen een bron van defecten in de apparaten worden. Het dashboardkastje kan worden uitgerust met een FFU (Fan Filter Unit) ultraschoon filtersysteem bovenaan de kast. Aangedreven door een stofverwijderingsventilator, stroomt het interne gas van het dashboardkastje door H14 hoogefficiënte of U15 ultrahoogefficiënte filterpatronen, waardoor een stabiele unidirectionele verticale laminaire luchtstroom ontstaat. Hierdoor worden deeltjes effectief uit het werkgebied verwijderd, waardoor een zuiverheidsniveau van klasse 10 of klasse 100 wordt bereikt in de operationele zone van het dashboardkastje, waardoor een schone omgeving wordt geboden voor de uiterst nauwkeurige fabricage van perovskietzonnecellen.
Nadat het door het bodemgedeelte is gestroomd, keert het interne gas via circulatiekanalen terug naar het stofverwijderingssysteem, waardoor een gesloten filtratiemodus wordt gevormd. Dit zorgt ervoor dat het dashboardkastje consistent een stabiele, schone omgeving kan behouden.
(三)Omgaan met organische oplosmiddelen en temperatuurregeling
1. Omgaan met organische oplosmiddelen
Tijdens de bereiding van perovskietzonnecellen kunnen organische oplosmiddelen (zoals dimethylformamide, DMF en dimethylsulfoxide, DMSO) uit oplossingen verdampen tijdens de voorbereiding van de oplossing en de nabewerking van het apparaat, waarbij ze zich ophopen in het dashboardkastje. Deze vluchtige organische oplosmiddelen kunnen mogelijk interageren met perovskietmaterialen, waardoor de prestaties van het apparaat worden beïnvloed, en ze kunnen ook risico's opleveren voor de sensoren van het dashboardkastje. Om dit probleem aan te pakken kan de 'purge'-functie van het dashboardkastje worden geactiveerd, waarbij inert werkgas wordt gebruikt om het gasmengsel met organische oplosmiddelen uit het dashboardkastje te verplaatsen en te verdrijven. Het wordt ook aanbevolen om een vergrote adsorber voor organische oplosmiddelen te installeren, die gebruik maakt van adsorptiematerialen om resterende organische oplosmiddelen diep in het dashboardkastje te adsorberen, waardoor de concentratie ervan verder wordt verlaagd.
2. Temperatuurregeling
Om perovskietoplossingen te bereiden, moeten verbindingen van lood en halogeniden (let op: de originele tekst vermeldt 'calcium- en titaniumverbindingen', wat niet standaard is voor perovskietvoorlopers; typische perovskieten voor zonnecellen gebruiken loodhalogeniden zoals PbI2 of PbBr2, of tinhalogeniden. Uitgaande van een kleine onnauwkeurigheid in het origineel en aanpassing aan algemene kennis) moeten worden opgelost in organische oplosmiddelen, vaak met de toevoeging van oppervlakteactieve stoffen en stabilisatoren om de oplossing te verbeteren. stabiliteit. Deze materialen moeten worden bewaard in een handschoenenkastje dat vrij is van vocht, zuurstof en stof. Sommige bereidingsoplossingen zijn temperatuurgevoelig. Temperatuurschommelingen kunnen leiden tot problemen zoals een ongelijkmatige oplossingsconcentratie of abnormale kristallisatiesnelheden. Om dit aan te pakken kan een industrieel airconditioningsysteem in het dashboardkastje worden geïnstalleerd om de interne temperatuur nauwkeurig te regelen binnen een geschikt bereik, doorgaans rond de 15-20 °C. Dit zorgt voor een stabiele temperatuuromgeving voor de bereiding van oplossingen, dunnefilmgroei en andere stappen, waardoor consistentie onder experimentele omstandigheden wordt gegarandeerd.
