RPS-SONIC: punkt odniesienia dla industrializacji ultradźwiękowego natryskiwania cienkich warstw metodą atomizacji TCO

Na fali uprzemysłowienia technologii wytwarzania przezroczystej folii przewodzącej TCO firma RPS-SONIC, dzięki swoim ukierunkowanym badaniom i rozwojowi technologii oraz projektowaniu-opartym na scenariuszach, uczyniła swoje ultradźwiękowe urządzenia do natryskiwania atomizującego podstawowym wyborem sprzętu w fotowoltaice, wyświetlaczach i budownictwie. Nie tylko spełnia podstawowe wymagania branży dotyczące „wysokiej przepuszczalności światła, niskiej rezystancji arkusza i efektywności ekologicznej”, ale także ułatwia przejście przygotowania cienkowarstwowego TCO z laboratorium do produkcji-na dużą skalę poprzez precyzyjną kontrolę parametrów i stabilną pracę.

Sprzęt do natryskiwania ultradźwiękowego RPS-SONIC, oparty na technologii atomizacji wibracyjnej o wysokiej-częstotliwości, stworzył zróżnicowaną matrycę produktów na potrzeby przygotowania cienkowarstwowych TCO, a jego podstawowe właściwości technologiczne wykazują szczególnie wyjątkową zdolność dostosowania do przygotowania TCO. Sprzęt wykorzystuje głównie dwa schematy wibracji-o wysokiej częstotliwości: 40 kHz i 60 kHz. Wśród nich znajduje się ultradźwiękowa dysza atomizująca o częstotliwości 40 kHz, dzięki specjalnej konstrukcji zwężającego się kanału przepływowego, która umożliwia równomierne zbieranie i atomizowanie roztworu prekursora TCO (takiego jak ITO, AZO, FTO sol) przez gaz nośny o wielkości 15-40 μm. Błąd równomierności rozkładu kropel jest kontrolowany w zakresie ±3%, co doskonale odpowiada wymaganiom dotyczącym dokładnej grubości folii TCO o grubości 10 nm-500 nm. W przypadku roztworów prekursorów TCO o niskiej-lepkości (0 cps) sprzęt zapewnia precyzyjną kontrolę przepływu na poziomie 0,5–20 ml/min. W połączeniu z regulowaną wysokością natrysku w zakresie 30-80 mm i niskociśnieniową konstrukcją prowadnicy przepływu 0,5 MPa, pozwala to uniknąć problemów związanych z rozpryskiwaniem kropel, charakterystycznych dla tradycyjnego natryskiwania ciśnieniowego, zapewniając jednocześnie gęste osadzanie kropel na powierzchni podłoża. Powoduje to, że wahania rezystancji arkusza folii TCO są kontrolowane w zakresie ± 5%, a przepuszczalność światła widzialnego ustabilizowana na poziomie 85–95%, w pełni spełniając wymagania wydajnościowe zaawansowanych zastosowań, takich jak ogniwa fotowoltaiczne i elastyczne wyświetlacze.

Opierając się na podstawowych zaletach przygotowania folii TCO, RPS-SONIC jeszcze bardziej wzmacnia wartość przemysłową technologii atomizacji ultradźwiękowej. Po pierwsze, sprzęt ten charakteryzuje się znaczącymi zaletami w zakresie wykorzystania materiałów i kontroli kosztów. Dzięki „bezciśnieniowej atomizacji” i ukierunkowanej konstrukcji natryskiwania stopień wykorzystania roztworu prekursora TCO sięga do 90%, oszczędzając ponad 80% zużycia materiału w porównaniu z tradycyjnymi procesami napylania magnetronowego. Jest to szczególnie korzystne przy wytwarzaniu cienkich warstw ITO, gdzie zasoby indu są ograniczone, ponieważ znacznie zmniejsza straty metali szlachetnych, obniżając w ten sposób koszty produkcji dla przedsiębiorstw. Po drugie, wykazuje wyjątkowo dużą kompatybilność z podłożem. Sprzęt wykorzystuje bardzo niską energię kinetyczną kropel podczas atomizacji, co stanowi typowy proces przygotowania w niskiej-temperaturze. Dzięki temu nadaje się nie tylko do podłoży sztywnych, takich jak płytki szklane i krzemowe, ale także do podłoży elastycznych, takich jak PET i PI. Rozwiązuje to problemy tradycyjnych procesów wytwarzania elastycznych cienkich folii TCO, które łatwo prowadzą do deformacji podłoża i pogorszenia wydajności, zapewniając niezawodne rozwiązanie do produkcji cienkich folii TCO w takich dziedzinach, jak elastyczne wyświetlacze OLED i urządzenia do noszenia. Po trzecie łączy w sobie skalowalność i stabilność. Sprzęt obsługuje układy z wieloma-dyszami o szerokości pojedynczego natrysku wynoszącej 1-3 metry. W połączeniu z regulowaną mocą 10-100 W może zaspokoić potrzeby-małych partii badawczo-rozwojowych w laboratoriach, a także produkcji na dużą skalę wielkogabarytowych urządzeń, takich jak moduły fotowoltaiczne i szkło architektoniczne. Co więcej, urządzenie nie posiada ruchomych części ulegających zużyciu, a dysze są mniej podatne na zatykanie, co ogranicza przestoje produkcyjne i zapewnia stabilność ciągłej produkcji.

Jeśli chodzi o zastosowania przemysłowe, ultradźwiękowy sprzęt do natryskiwania atomizującego RPS-SONIC ustanowił kilka wzorcowych przykładów w dziedzinie przygotowania cienkowarstwowych TCO. W branży fotowoltaicznej jej urządzenia służą do natryskiwania przezroczystej warstwy przewodzącej AZO/TCO perowskitowych ogniw słonecznych. Dzięki precyzyjnej kontroli wielkości kropel i szybkości osadzania wydajność konwersji fotoelektrycznej ogniw poprawia się o 2-3 punkty procentowe. Obecnie wszedł na pilotażową linię ogniw tandemowych z heterozłączem perowskitowym-krzemowym o mocy 1 GW wiodącej krajowej firmy fotowoltaicznej, pomagając w osiągnięciu masowej produkcji na dużą skalę. W dziedzinie wyświetlaczy, do przygotowania folii kompozytowych ITO/PET na elastyczne ekrany OLED, sprzęt może nadal zapewnić, że współczynnik zmiany rezystancji arkusza folii TCO będzie mniejszy niż 10%, a przepuszczalność światła pozostanie powyżej 92% na elastycznym podłożu o promieniu zgięcia 5 mm.

Pomaga to producentom na dalszym etapie produkcji zwiększyć wydajność elastycznych ekranów z 75% w przypadku tradycyjnych procesów do 88%, stając się podstawowym wsparciem sprzętowym dla łańcucha branży elastycznych wyświetlaczy. W dziedzinie inteligentnego szkła architektonicznego urządzenie służy do natryskiwania przezroczystych folii przewodzących AZO do szkła elektrochromowego, uzyskując kontrolę błędu grubości ± 2 nm. Skutkuje to szybkością reakcji elektrochromowej mniejszą lub równą 10 sekund i żywotnością ponad 100 000 cykli. Jednocześnie wysoka przepuszczalność światła i odporność folii na korozję zapewniają-długoterminową i stabilną pracę inteligentnego szkła, co zostało zastosowane do produkcji inteligentnych okien w wielu-ekskluzywnych projektach budowlanych w kraju i za granicą. Co więcej, sprzęt Hangzhou Gonglu charakteryzuje się wyjątkową wszechstronnością, umożliwiającą nie tylko przygotowanie cienkich warstw TCO do głównego nurtu, ale także natryskiwanie kompozytowe folii funkcjonalnych, takich jak powłoki przeciwmgielne i-korozyjne z warstwami TCO. Może na przykład jednocześnie natryskiwać przezroczystą warstwę przewodzącą FTO i-powłokę przeciwporostową na powierzchnię szkła fotowoltaicznego, jeszcze bardziej zwiększając ogólną wydajność urządzenia. Oczekuje się, że w przyszłości dzięki promocji materiałów TCO niezawierających indu (takich jak AZO i GZO) oraz integracji technologii kontroli wizualnej AI, oczekuje się, że sprzęt Hangzhou Gonglu osiągnie jeszcze wyższe cele w zakresie wydajności, w tym przepuszczalność światła przekraczającą 98% i rezystancję arkusza poniżej 5 Ω/□, co będzie ciągłym motorem ekologizacji i udoskonalania technologii wytwarzania cienkowarstwowych TCO.

Jako przemysłowy punkt odniesienia w dziedzinie ultradźwiękowego natryskiwania atomizującego, sprzęt RPS-SONIC, dzięki precyzyjnej kontroli parametrów, stabilnej pracy i szerokim możliwościom dostosowania do zastosowań, zapewnia podstawowe wsparcie dla-skalowej, wysokiej-produkcji przezroczystych folii przewodzących TCO. Jej rozwiązania techniczne nie tylko odpowiadają bieżącym potrzebom rozwojowym przemysłu optoelektronicznego, ale w przyszłości odegrają również kluczową rolę w innowacjach technologicznych w powstających dziedzinach, takich jak elastyczna elektronika i nowa energia.