RPS-SONIC: Un punto de referencia para la industrialización de la pulverización por atomización ultrasónica de películas delgadas de TCO

En la ola de industrialización de la tecnología de preparación de películas conductoras transparentes TCO, RPS-SONIC, con su investigación y desarrollo de tecnología específica y diseño basado en escenarios-, ha hecho de su equipo de pulverización de atomización ultrasónica una opción de equipo central en energía fotovoltaica, pantallas y construcción. No solo cumple con los requisitos básicos de la industria de "alta transmitancia de luz, baja resistencia de las láminas y eficiencia ecológica", sino que también promueve la transición de la preparación de películas delgadas con TCO desde el laboratorio a la producción a gran-escala a través de un control preciso de parámetros y una operación estable.

El equipo de pulverización por atomización ultrasónica RPS-SONIC, basado en tecnología de atomización por vibración de alta-frecuencia, ha formado una matriz de productos diferenciada para las necesidades de preparación de películas delgadas de TCO, y sus características tecnológicas principales muestran una adaptabilidad particularmente sobresaliente a la preparación de TCO. El equipo adopta principalmente dos esquemas de vibración de alta-frecuencia: 40 kHz y 60 kHz. Entre ellos, la boquilla atomizadora ultrasónica enfocada de 40 kHz, a través de un diseño especial de canal de flujo de constricción, puede hacer que el gas portador recoja y atomice uniformemente la solución precursora de TCO (como ITO, AZO, FTO sol) en gotas uniformes de 15-40μm. El error de uniformidad de la distribución de las gotas se controla dentro de ±3 %, lo que coincide perfectamente con los requisitos de espesor precisos de las películas TCO de 10 nm-500 nm. Para soluciones precursoras de TCO de baja-viscosidad (0 cps), el equipo logra un control de flujo preciso de 0,5 a 20 ml/min. Combinado con una altura de pulverización ajustable de 30-80 mm y un diseño de guía de flujo de baja presión de 0,5 MPa, evita los problemas de salpicaduras de gotas de la pulverización a presión tradicional y, al mismo tiempo, garantiza una deposición densa de gotas en la superficie del sustrato. Esto da como resultado fluctuaciones de resistencia de la lámina de película TCO controladas dentro de ±5% y transmitancia de luz visible estabilizada en 85%-95%, cumpliendo plenamente con los requisitos de rendimiento de aplicaciones de alta gama, como células fotovoltaicas y pantallas flexibles.

Aprovechando las principales ventajas de la preparación de películas TCO, RPS-SONIC amplifica aún más el valor industrial de la tecnología de atomización ultrasónica. En primer lugar, el equipo cuenta con importantes ventajas en la utilización de materiales y control de costes. A través de la "atomización sin presión" y el diseño de pulverización enfocada, la tasa de utilización de la solución precursora de TCO alcanza hasta el 90 %, ahorrando más del 80 % del consumo de material en comparación con los procesos tradicionales de pulverización catódica con magnetrón. Esto es particularmente beneficioso en la preparación de películas delgadas de ITO, donde los recursos de indio son escasos, ya que reduce significativamente la pérdida de metales preciosos, reduciendo así los costos de producción para las empresas. En segundo lugar, presenta una compatibilidad de sustrato extremadamente fuerte. El equipo utiliza energía cinética de gotas muy baja durante la atomización, lo que representa un proceso típico de preparación a baja-temperatura. Esto lo hace adecuado no sólo para sustratos rígidos como vidrio y obleas de silicio, sino también para sustratos flexibles como PET y PI. Esto resuelve los puntos débiles de los procesos tradicionales en la preparación de películas delgadas con TCO flexible, que conducen fácilmente a la deformación del sustrato y la degradación del rendimiento, proporcionando una solución confiable para la producción de películas delgadas con TCO en campos como las pantallas OLED flexibles y los dispositivos portátiles. En tercer lugar, combina escalabilidad y estabilidad. El equipo admite conjuntos de boquillas múltiples-, con un ancho de pulverización único de 1-3 metros. Combinado con un diseño de potencia ajustable de 10-100W, puede satisfacer las necesidades de I+D de lotes pequeños-en laboratorios, así como la producción a gran escala de dispositivos de gran tamaño, como módulos fotovoltaicos y vidrio arquitectónico. Además, el equipo no tiene piezas móviles que sufran desgaste y las boquillas son menos propensas a obstruirse, lo que reduce el tiempo de inactividad de la producción y garantiza la estabilidad de la producción continua.

En términos de aplicación industrial, el equipo de pulverización por atomización ultrasónica RPS-SONIC ha establecido varios casos de referencia en el campo de preparación de películas finas de TCO. En la industria fotovoltaica, sus equipos se utilizan para pulverizar la capa conductora transparente AZO/TCO de células solares de perovskita. Al controlar con precisión el tamaño de las gotas y la tasa de deposición, la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células mejora en 2-3 puntos porcentuales. Actualmente, ha entrado en la línea piloto de celdas en tándem de heterounión de silicio de perovskita-de nivel de 1 GW de una empresa fotovoltaica nacional líder, lo que ayuda a lograr una producción en masa a gran escala. En el campo de la visualización, para la preparación de películas compuestas de ITO/PET para pantallas OLED flexibles, el equipo aún puede garantizar que la tasa de cambio de resistencia de la lámina de la película TCO sea inferior al 10 % y que la transmitancia de luz permanezca por encima del 92 % en un sustrato flexible con un radio de curvatura de 5 mm.

Esto ayuda a los fabricantes intermedios a mejorar el rendimiento de las pantallas flexibles del 75% con procesos tradicionales al 88%, convirtiéndose en un soporte de equipo central para la cadena industrial de pantallas flexibles. En el campo del vidrio inteligente arquitectónico, el equipo se utiliza para la pulverización de películas conductoras transparentes AZO para vidrio electrocrómico, logrando un control de error de espesor de ±2 nm. Esto da como resultado una velocidad de respuesta electrocrómica inferior o igual a 10 segundos y una vida útil de más de 100.000 ciclos. Al mismo tiempo, la alta transmitancia de luz y la resistencia a la corrosión de la película garantizan el funcionamiento estable a largo plazo-del vidrio inteligente, y se ha aplicado a la producción de ventanas inteligentes en muchos-proyectos de construcción de alto nivel en el país y en el extranjero. Además, el equipo de Hangzhou Gonglu cuenta con una versatilidad excepcional, lo que permite no solo la preparación de películas delgadas de TCO convencionales, sino también la pulverización compuesta de películas funcionales como revestimientos antivaho y anticorrosión con capas de TCO. Por ejemplo, puede rociar simultáneamente una capa conductora transparente FTO y un revestimiento antiincrustante sobre la superficie del vidrio fotovoltaico, mejorando aún más el rendimiento general del dispositivo. En el futuro, con la promoción de materiales TCO libres de indio- (como AZO y GZO) y la integración de la tecnología de inspección visual AI, se espera que el equipo de Hangzhou Gonglu alcance objetivos de rendimiento aún más altos, incluida una transmitancia de luz superior al 98 % y una resistencia de la lámina inferior a 5 Ω/□, impulsando continuamente la ecologización y el refinamiento de la tecnología de preparación de película delgada TCO.

Como punto de referencia industrial en el campo de la pulverización por atomización ultrasónica, el equipo RPS-SONIC, con su control preciso de parámetros, funcionamiento estable y amplia adaptabilidad de aplicaciones, proporciona un soporte central para la producción a gran-escala y alta-calidad de películas conductoras transparentes TCO. Sus soluciones técnicas no sólo satisfacen las necesidades de desarrollo actuales de la industria optoelectrónica, sino que también desempeñarán un papel crucial en la innovación tecnológica en campos emergentes como la electrónica flexible y las nuevas energías en el futuro.