La prepararea celulelor solare perovskite, stratul fotoactiv și interfețele funcționale sunt foarte sensibile la umiditate și oxigen din atmosfera ambientală. Fluctuațiile minore ale mediului pot duce la degradarea materialului, reducerea eficienței dispozitivului și alte probleme. Prin urmare, efectuarea lucrărilor de pregătire în interiorul unei torpedo a devenit practica standard în industrie. Performanța generală a torpedoului determină în mod direct controlabilitatea, reproductibilitatea și consistența procesului de fabricare a celulelor solare perovskite, precum și performanța și stabilitatea dispozitivelor finale. Pentru a asigura o pregătire cu succes, trebuie acordată o atenție strictă anumitor aspecte critice ale torpedoului.
（一）Menținerea umidității și a nivelurilor de oxigen <1 ppm în torpedo
Materialele de preparare perovskite prezintă o stabilitate chimică slabă. Contactul cu umiditatea și oxigenul poate provoca descompunerea și oxidarea acestora, deteriorând astfel eficiența conversiei fotoelectrice și stabilitatea pe termen lung a celulelor solare.
Umiditatea și nivelurile de oxigen sunt parametri critici pentru controlul mediului în torpedo. Pentru fabricarea celulelor solare perovskite, umiditatea și conținutul de oxigen din interiorul cutiei trebuie menținute stabil la un nivel extrem de scăzut de <1 ppm. Aceasta este o condiție fundamentală pentru păstrarea proprietăților intrinseci ale materialelor perovskite, permițând creșterea cristalelor de înaltă calitate și formarea de interfețe stabile.
Pentru a ne asigura că valorile de umiditate și oxigen din torpedo rămân stabil sub 1 ppm, sunt esențiale următoarele măsuri: asigurarea etanșeității corpului torpedei (inclusiv vizorul, mănuși, etanșări etc.) pentru a bloca complet infiltrarea impurităților externe; utilizarea gazelor inerte de înaltă puritate pentru a evita introducerea de impurități din gazul de lucru; monitorizarea strictă și regenerarea regulată sau înlocuirea materialelor de purificare pentru a-și menține capacitatea de purificare profundă de înaltă eficiență susținută. Prin aceste măsuri, umiditatea scăzută și atmosfera de oxigen din interiorul torpedoului poate fi menținută în mod constant și stabil.
（二）Mediu curat în torpedoul perovskit
Un mediu curat în interiorul torpedoului este crucial pentru a evita contaminarea cu impurități a materialelor perovskite, în special în timpul etapelor cheie de pregătire, cum ar fi depunerea filmului subțire. Chiar și particulele mici de praf pot deveni surse de defecte ale dispozitivelor. Torpedoul poate fi echipat cu un sistem de filtrare ultra-curat FFU (Fan Filter Unit) în partea de sus a carcasei. Acționat de un ventilator de îndepărtare a prafului, gazul intern al torpedoului trece prin cartușe de filtrare H14 de înaltă eficiență sau U15 de ultra-înaltă eficiență, creând un flux de aer laminar vertical unidirecțional stabil. Acest lucru îndepărtează efectiv particulele din zona de lucru, atingând un nivel de curățenie de Clasa 10 sau Clasa 100 în zona operațională a torpedoului, oferind astfel un mediu curat pentru fabricarea de înaltă precizie a celulelor solare perovskite.
După ce curge prin zona inferioară, gazul intern revine în sistemul de îndepărtare a prafului prin canalele de circulație, formând un mod de filtrare în buclă închisă. Acest lucru asigură că torpedoul poate menține în mod constant un mediu stabil și curat.
（三）Manevrarea solvenților organici și controlul temperaturii
1.Manipularea solvenților organici
În timpul preparării celulelor solare perovskite, solvenții organici (cum ar fi dimetilformamidă, DMF și dimetil sulfoxid, DMSO) se pot evapora din soluții în timpul preparării soluției și postprocesării dispozitivului, acumulându-se în torpedo. Acești solvenți organici volatili pot interacționa potențial cu materialele perovskite, afectând performanța dispozitivului și pot prezenta, de asemenea, riscuri pentru senzorii torpedoului. Pentru a rezolva această problemă, funcția de „purjare” a torpedei poate fi activată, folosind gaz de lucru inert pentru a deplasa și a expulza amestecul de gaz care conține solvenți organici din cutie. De asemenea, se recomandă instalarea unui adsorbitor de solvenți organici lărgit, care utilizează materiale de adsorbție pentru a absorbi în profunzime solvenții organici reziduali în torpedo, reducând și mai mult concentrația acestora.
2.Controlul temperaturii
Pentru a prepara soluții de perovskit, compuși de plumb și halogenuri (notă: textul original a menționat „compuși de calciu și titan”, care nu este standard pentru precursorii de perovskiți; perovskiții tipici pentru celulele solare folosesc halogenuri de plumb precum PbI2 sau PbBr2 sau halogenuri de staniu. Presupunând o ușoară inexactitate în originalul) și solvenții trebuie să fie adesea dizolvați cu cunoștințe organice. surfactanți și stabilizatori pentru a îmbunătăți stabilitatea soluției. Aceste materiale necesită depozitare într-o torpedo fără umiditate, oxigen și praf. Unele soluții de preparare sunt sensibile la temperatură. Fluctuațiile de temperatură pot duce la probleme precum concentrația neuniformă a soluției sau rate anormale de cristalizare. Pentru a rezolva acest lucru, un sistem industrial de aer condiționat poate fi instalat în torpedo pentru a controla cu precizie temperatura internă într-un interval adecvat, de obicei în jur de 15-20°C. Acest lucru oferă un mediu de temperatură stabil pentru prepararea soluției, creșterea filmului subțire și alte etape, asigurând consistența în condiții experimentale.
