Trong quá trình nghiên cứu và phát triển và sản xuất pin mặt trời perovskite, màng bọc xoắn là một trong những liên kết công nghệ cốt lõi nhất, và hệ thống giám sát lớp phủ xoắn là thiết bị quan trọng để đảm bảo tính đồng nhất chất lượng và độ lặp lại của màng. Hệ thống này, thông qua giám sát thời gian thực và kiểm soát phản hồi, đang thay đổi mô hình quy trình truyền thống dựa vào hoạt động kinh nghiệm, thúc đẩy công nghệ quang điện perovskite hướng tới công nghiệp hóa.

　　1. Hệ thống giám sát đa thông số thời gian thực

Hệ thống giám sát lớp phủ Perovskite tiên tiến tích hợp nhiều công nghệ cảm biến: camera CCD tốc độ cao chụp thời gian thực quá trình động lực lan rộng màng lỏng, giao thoa kế laser đo sự thay đổi độ dày màng, camera nhiệt hồng ngoại theo dõi sự phân bố nhiệt độ cơ bản, cảm biến độ ẩm theo dõi sự thay đổi môi trường. Hệ thống ghi lại sự thay đổi góc tiếp xúc, tốc độ bay hơi dung môi và tính đồng nhất của màng trong quá trình sơn xoắn với tốc độ thu thập hàng nghìn khung hình mỗi giây, tạo ra ma trận dữ liệu bốn chiều thời gian-không gian. Cung cấp cơ sở trực tiếp để tối ưu hóa quy trình bằng cách chụp thời gian thực các hiện tượng quan trọng như hiệu ứng "vòng cà phê" và đối lưu Marangoni trong quá trình tạo màng.

　　2. Hệ thống điều khiển phản hồi thông minh

Các hệ thống giám sát hiện đại sử dụng các thuật toán điều khiển thích ứng cho phép điều chỉnh động thông qua bộ điều hành. Khi độ dày màng bất thường được theo dõi, hệ thống có thể điều chỉnh đường cong tốc độ quay trong thời gian thực (điều khiển chính xác trong phạm vi 100-6000rpm); Tự động khởi động thiết bị bù hơi dung môi khi thấy khô quá nhanh; Khi phát hiện sự hình thành khiếm khuyết, hệ thống can thiệp dao không khí được kích hoạt ngay lập tức để sửa chữa. Điều khiển vòng kín này kiểm soát độ đồng nhất của độ dày màng trong vòng ± 5nm, tốt hơn nhiều so với dao động ± 30nm của quy trình vòng hở truyền thống.

　　3. Phân tích dữ liệu và tối ưu hóa quy trình

Hệ thống được xây dựng trong các thuật toán học máy, đào sâu vào dữ liệu quá trình lịch sử, thiết lập các mô hình lập bản đồ của các đặc tính nguyên liệu - các thông số quá trình - chất lượng phim. Bằng cách so sánh các công thức khác nhau, nồng độ, quy luật hình thành màng trong điều kiện môi trường, cửa sổ quy trình tốt hơn sẽ tự động được đề xuất. Chức năng chẩn đoán thông minh có thể xác định mười loại khiếm khuyết phổ biến (chẳng hạn như lỗ hổng, vết nứt, tinh thể không đồng đều, v.v.) và truy tìm nguồn gốc khiếm khuyết, đưa ra các khuyến nghị điều chỉnh tham số cụ thể.

　　4. Giá trị ứng dụng công nghiệp hóa

Trong sản xuất mô-đun quang điện perovskite, hệ thống giám sát quay perovskite đảm bảo tính nhất quán của sự hình thành màng trên diện tích lớn (hỗ trợ tối đa kích thước dây thế hệ 6), làm giảm phạm vi dao động hiệu quả của tấm pin từ 1,5% xuống còn 0,3%. Ở giai đoạn R&D, hệ thống đã đẩy nhanh quá trình phát triển công thức mới, rút ngắn quá trình tối ưu hóa quy trình truyền thống mất vài tuần xuống còn vài ngày. Hiện tại, hệ thống tiên tiến có thể giám sát 12 trạm cùng một lúc và xử lý hơn 300 chiếc mỗi giờ để đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn.

　　5. Xu hướng phát triển công nghệ

Hệ thống giám sát thế hệ tiếp theo đang phát triển theo hướng tích hợp chính xác và đa chức năng cao hơn: tích hợp thiên vị elliptical quang phổ để đạt được phân tích đồng bộ độ dày màng với hằng số quang học, mô-đun phát hiện terahertz tăng chức năng đánh giá độ tinh thể và thuật toán AI để đạt được tối ưu hóa độc lập các thông số quy trình. Đồng thời, hệ thống sản xuất thông minh perovskite hoàn chỉnh đang được xây dựng bằng cách kết nối hệ thống với hộp găng tay, thiết bị hấp và các thiết bị quy trình khác.

Là một cầu nối quan trọng để kết nối nghiên cứu và phát triển trong phòng thí nghiệm với sản xuất công nghiệp, hệ thống giám sát quay perovskite đã nâng cao đáng kể mức độ chuẩn bị và độ lặp lại của màng perovskite bằng cách chuyển các hoạt động "hộp đen" truyền thống thành một quá trình số hóa trong suốt và có thể kiểm soát. Với sự gia tăng liên tục về độ chính xác và mức độ thông minh của giám sát, hệ thống này sẽ tiếp tục thúc đẩy công nghệ perovskite PV hướng tới các ứng dụng công nghiệp.