Kuti dorezash për aplikime me qeliza diellore perovskite
Në procesin e prodhimit të qelizave diellore perovskite, shtresa aktive e ndjeshme ndaj dritës dhe ndërfaqet funksionale janë shumë të ndjeshme ndaj lagështirës dhe oksigjenit në atmosferën e ambientit. Luhatjet e vogla mjedisore mund të çojnë në degradim material, prishje të efikasitetit të pajisjes dhe probleme të tjera. Prandaj, kryerja e operacioneve të fabrikimit brenda kutive të dorezave është bërë procedura standarde e funksionimit në industri. Performanca e përgjithshme e një kutie doreza përcakton drejtpërdrejt kontrollueshmërinë dhe riprodhueshmërinë e procesit të prodhimit të qelizave diellore perovskite, si dhe performancën dhe qëndrueshmërinë e pajisjeve të përfunduara. Për të siguruar fabrikim të suksesshëm, duhet të kontrollohen rreptësisht disa masa paraprake kryesore për kutitë e dorezave.
1. Ruani përmbajtjen e ujit dhe oksigjenit < 1 ppm brenda kutisë së dorezave
Materialet e prodhimit të perovskitit shfaqin stabilitet të dobët kimik. Kontakti me lagështinë dhe oksigjenin do të shkaktojë dekompozimin dhe oksidimin e tyre, duke përkeqësuar kështu efikasitetin e konvertimit fotoelektrik dhe stabilitetin afatgjatë të qelizave diellore.
Përmbajtja e ujit dhe oksigjenit janë tregues kritik për kontrollin mjedisor të kutisë së dorezave. Për prodhimin e qelizave diellore perovskite, përmbajtja e ujit dhe oksigjenit brenda dhomës duhet të kontrollohet në mënyrë të qëndrueshme në një nivel jashtëzakonisht të ulët prej < 1 ppm. Ky është parakushti themelor për ruajtjen e vetive të brendshme të materialeve perovskite, arritjen e rritjes së kristalit me cilësi të lartë dhe formimin e ndërfaqeve të qëndrueshme.
Për të siguruar që nivelet e ujit dhe oksigjenit brenda kutisë së dorezave të mund të ruhen në mënyrë të qëndrueshme nën 1 ppm, është e nevojshme të garantohet hermetika e trupit të kutisë së dorezave (përfshirë dritaret e shikimit, dorezat, unazat mbyllëse, etj.) për të bllokuar plotësisht depërtimin e papastërtive të jashtme; përdorni gaz inert me pastërti të lartë për të parandaluar që gazi i papastër i punës të futë papastërti të tepërta në dhomë; ndërkohë, monitoroni në mënyrë rigoroze dhe rregullisht rigjeneroni ose zëvendësoni materialet e pastrimit për të ruajtur kapacitetin e tyre të vazhdueshëm dhe efikas të pastrimit të thellë. Nëpërmjet këtyre masave, atmosfera me pak ujë dhe oksigjen brenda kutisë së dorezave mund të mbahet në mënyrë të qëndrueshme.
2. Mjedis i pastër brenda kutisë së dorezave Perovskite
Një mjedis i pastër i brendshëm është një parakusht i rëndësishëm për të shmangur ndotjen nga papastërtitë e materialeve perovskite. Veçanërisht në hapat kryesorë të fabrikimit, siç është depozitimi i filmit të hollë, grimcat e vogla të pluhurit mund të shkaktojnë defekte në pajisje. Kutia e dorezave mund të pajiset me një sistem filtrimi ultra të pastër FFU në pjesën e sipërme të dhomës. I drejtuar nga një ventilator për heqjen e pluhurit, gazi brenda kutisë së dorezës filtrohet përmes fishekëve të filtrit me efikasitet të lartë H14 ose U15 me efikasitet ultra të lartë për të formuar një rrjedhje të qëndrueshme vertikale laminare me një drejtim, e cila heq në mënyrë efektive grimcat në zonën e punës. Pastërtia e zonës së funksionimit brenda kutisë së dorezave mund të arrijë standardet e klasit 10 ose 100, duke siguruar një mjedis të pastër për fabrikimin me saktësi të lartë të qelizave diellore perovskite.
Pas rrjedhjes nëpër zonën e poshtme, gazi brenda dhomës kthehet në sistemin e heqjes së pluhurit përmes një tubacioni qarkullimi, duke formuar një mënyrë filtrimi me qark të mbyllur. Mjedisi i pastër i qëndrueshëm brenda kutisë së dorezave mund të ruhet vazhdimisht.
3. Trajtimi i tretësve organikë dhe kontrolli i temperaturës
1) Trajtimi i tretësve organikë
Gjatë fabrikimit të qelizave diellore të perovskitit, tretësit organikë (të tillë si dimetilformamidi DMF dhe dimetilsulfoksidi DMSO, etj.) avullojnë nga solucioni dhe grumbullohen brenda kutisë së dorezave gjatë përgatitjes së solucionit dhe pas trajtimit të pajisjes. Këta tretës organikë të avullueshëm mund të ndërveprojnë me materialet perovskite, të ndikojnë në performancën e pajisjes dhe gjithashtu të paraqesin rreziqe të mundshme për sensorët e kutisë së dorezave.
Për të zgjidhur këtë problem, funksioni 'pastrimi' i kutisë së dorezave mund të aktivizohet për të shkarkuar gazin e përzier me tretës organikë brenda dhomës përmes zëvendësimit të gazit inert të punës. Në të njëjtën kohë, rekomandohet instalimi i një absorbuesi të zgjeruar organik të tretësit për të thithur thellë tretësit organikë të mbetur brenda dhomës duke përdorur materiale adsorbimi, duke ulur më tej përqendrimin e tyre.
2) Kontrolli i temperaturës
Përgatitja e solucioneve të perovskitit kërkon shtimin e përbërjeve të kalciumit dhe titanit në tretës organikë, së bashku me surfaktantë dhe stabilizues të caktuar për të përmirësuar qëndrueshmërinë e tretësirës. Këto materiale duhet të ruhen brenda një kuti dorezash me një mjedis anhidrik, pa oksigjen dhe pa pluhur.
Disa solucione fabrikuese janë të ndjeshme ndaj temperaturës. Luhatjet e temperaturës mund të çojnë në përqendrim të pabarabartë të tretësirës, shkallë jonormale të kristalizimit dhe probleme të tjera. Për të zgjidhur këtë, një sistem industrial klimatizimi mund të instalohet brenda kutisë së dorezave për të kontrolluar me saktësi temperaturën e brendshme brenda intervalit të përshtatshëm 15-20 °C, duke siguruar një mjedis të qëndrueshëm të temperaturës për përgatitjen e solucionit, rritjen e filmit të hollë dhe hapa të tjerë, dhe duke siguruar konsistencën e kushteve eksperimentale.
