RPS-SONIC: эталон для индустриализации ультразвукового распыления тонких пленок TCO

На волне индустриализации технологии подготовки прозрачной проводящей пленки ТШО компания RPS-SONIC, проводя целенаправленные технологические исследования и разработки, а также разрабатывая сценарии-, сделала свое оборудование для ультразвукового распыления основным оборудованием в фотогальванике, дисплеях и строительстве. Он не только отвечает основным требованиям отрасли по «высокому светопропусканию, низкому сопротивлению листа и экологичности», но также способствует переходу подготовки тонких пленок TCO из лаборатории к крупномасштабному-производству благодаря точному контролю параметров и стабильной работе.

Оборудование для ультразвукового распыления RPS-SONIC, основанное на технологии высокочастотного вибрационного распыления, сформировало дифференцированную матрицу продуктов для нужд подготовки тонких пленок TCO, а его основные технологические характеристики демонстрируют особенно выдающуюся адаптируемость к подготовке TCO. В оборудовании в основном используются две высокочастотные схемы вибрации: 40 кГц и 60 кГц. Среди них сфокусированное ультразвуковое распыляющее сопло с частотой 40 кГц, благодаря специальной конструкции суженного канала потока, может обеспечить равномерный сбор газа-носителя и распыление раствора предшественника TCO (например, ITO, AZO, FTO sol) в однородные капли размером 15-40 мкм. Погрешность равномерности распределения капель контролируется в пределах ±3%, что идеально соответствует точным требованиям к толщине пленок TCO 10 нм-500 нм. Для растворов предшественников TCO с низкой-вязкостью (0 сП) оборудование обеспечивает точный контроль расхода 0,5–20 мл/мин. В сочетании с регулируемой высотой распыления 30–80 мм и конструкцией направляющей потока низкого давления 0,5 МПа он позволяет избежать проблем с разбрызгиванием капель, возникающих при традиционном распылении под давлением, обеспечивая при этом плотное осаждение капель на поверхности подложки. Это приводит к тому, что колебания сопротивления листа пленки TCO контролируются в пределах ±5%, а коэффициент пропускания видимого света стабилизируется на уровне 85–95%, что полностью соответствует требованиям к производительности высокотехнологичных приложений, таких как фотоэлектрические элементы и гибкие дисплеи.

Основываясь на основных преимуществах подготовки пленок TCO, RPS-SONIC еще больше повышает промышленную ценность технологии ультразвукового распыления. Во-первых, оборудование имеет значительные преимущества в использовании материалов и контроле затрат. Благодаря «распылению без давления» и целенаправленному распылению коэффициент использования исходного раствора TCO достигает 90%, что позволяет сэкономить более 80% расхода материала по сравнению с традиционными процессами магнетронного распыления. Это особенно выгодно при изготовлении тонких пленок ITO, где ресурсы индия ограничены, поскольку значительно снижает потери драгоценного металла, тем самым снижая производственные затраты для предприятий. Во-вторых, он демонстрирует чрезвычайно высокую совместимость с субстратами. Оборудование использует очень низкую кинетическую энергию капель во время распыления, что представляет собой типичный низкотемпературный процесс подготовки. Это делает его пригодным не только для жестких подложек, таких как стекло и кремниевые пластины, но также и для гибких подложек, таких как ПЭТ и ПИ. Это решает проблемы традиционных процессов подготовки гибких тонких пленок TCO, которые легко приводят к деформации подложки и снижению производительности, обеспечивая надежное решение для производства тонких пленок TCO в таких областях, как гибкие OLED-дисплеи и носимые устройства. В-третьих, он сочетает в себе масштабируемость и стабильность. Оборудование поддерживает системы с несколькими-форсунками с шириной распыления 1-3 метра. В сочетании с регулируемой мощностью 10-100 Вт он может удовлетворить потребности небольших-серийных исследований и разработок в лабораториях, а также крупномасштабного производства крупногабаритных устройств, таких как фотоэлектрические модули и архитектурное стекло. Кроме того, в оборудовании отсутствуют движущиеся части, подверженные износу, а сопла менее склонны к засорению, что сокращает время простоя производства и обеспечивает стабильность непрерывного производства.

С точки зрения промышленного применения, оборудование для ультразвукового распыления RPS-SONIC установило несколько эталонных примеров в области подготовки тонких пленок TCO. В фотоэлектрической промышленности ее оборудование используется для напыления прозрачного проводящего слоя AZO/TCO перовскитных солнечных элементов. Благодаря точному контролю размера капель и скорости осаждения эффективность фотоэлектрического преобразования ячеек повышается на 2-3 процентных пункта. В настоящее время он вошел в пилотную линию тандемных кремниевых гетеропереходных ячеек уровня 1 ГВт-перовскита- ведущей отечественной фотоэлектрической компании, что помогло добиться крупномасштабного массового производства. В области дисплеев для подготовки композитных пленок ITO/PET для гибких OLED-экранов оборудование по-прежнему может гарантировать, что скорость изменения поверхностного сопротивления пленки TCO составляет менее 10%, а коэффициент пропускания света остается выше 92% на гибкой подложке с радиусом изгиба 5 мм.

Это помогает производителям последующих этапов повысить выход гибких экранов с 75% при использовании традиционных процессов до 88%, становясь основным оборудованием для поддержки цепочки производства гибких дисплеев. В области архитектурного смарт-стекла оборудование используется для напыления прозрачных проводящих пленок AZO для электрохромного стекла, обеспечивая контроль погрешности толщины ± 2 нм. Это приводит к скорости электрохромного отклика менее или равной 10 секундам и сроку службы более 100 000 циклов. В то же время высокий коэффициент пропускания света и коррозионная стойкость пленки обеспечивают долгосрочную-стабильную работу умного стекла, и оно применяется для производства умных окон во многих-строительных проектах высокого класса в стране и за рубежом. Кроме того, оборудование Hangzhou Gonglu отличается исключительной универсальностью, позволяя не только изготавливать обычные тонкие пленки TCO, но и наносить композитные напыления функциональных пленок, таких как противо-запотевающие и анти-коррозионные покрытия со слоями TCO. Например, он может одновременно напылять прозрачный проводящий слой FTO и противообрастающее покрытие на поверхность фотоэлектрического стекла, что еще больше повышает общую производительность устройства. Ожидается, что в будущем, благодаря продвижению материалов TCO, не содержащих индия (таких как AZO и GZO), и интеграции технологии визуального контроля искусственного интеллекта, оборудование Hangzhou Gonglu достигнет еще более высоких показателей производительности, включая коэффициент пропускания света, превышающий 98 %, и сопротивление листа ниже 5 Ом/□, что будет постоянно способствовать экологизации и совершенствованию технологии подготовки тонких пленок TCO.

Являясь промышленным эталоном в области ультразвукового распыления, оборудование RPS-SONIC с его точным контролем параметров, стабильной работой и широкими возможностями адаптации обеспечивает основную поддержку крупномасштабного-высококачественного-производства прозрачных проводящих пленок TCO. Его технические решения не только отвечают текущим потребностям развития оптоэлектронной промышленности, но также будут играть решающую роль в технологических инновациях в новых областях, таких как гибкая электроника и новая энергетика в будущем.