기가와트급 페로브스카이트 생산에 빔 분할 기술이 핵심인 이유
다중 빔 레이저 가공을 통한 생산 처리량 향상
빔 분할 기술은 동시 다중 빔 처리를 가능하게 함으로써 페로브스카이트 태양광 제조에 혁명을 일으키고 있습니다. 단일 레이저 소스를 여러 개의 빔(예: 12~24개 경로)으로 분할함으로써, Lecheng의 롤투롤 레이저 스크라이빙 시스템과 같은 장비는 P1-P3 패터닝과 P4 에지 분리를 한 번에 수행할 수 있습니다. 이는 순차 방식에 비해 처리 시간을 60% 이상 단축시켜 기가와트급 생산에서 발생하는 처리량 병목 현상을 직접적으로 해결합니다. 예를 들어, Lecheng의 시스템은 최대 8,000mm/s의 스크라이빙 속도와 ±5μm의 정확도를 달성하여 높은 생산량을 보장하고 데드존을 최소화합니다. 또한, 이 기술은 이토-PET와 같은 유연한 기판과 호환되므로 비용 효율적인 규모 확장에 필수적인 롤투롤(R2R) 생산을 더욱 효과적으로 지원합니다.
첨단 광학 설계를 통한 정밀도 및 비용 최적화
빔 분할은 회절 광학 소자(암사슴) 또는 기계 시스템을 사용하여 모든 빔에서 마이크론 수준의 정밀도를 유지합니다. 레청의 기술은 균일한 에너지 분포(±2% 편차)를 보장하여 고속 공정에서 흔히 발생하는 페로브스카이트 층의 열 손상을 방지합니다. 실시간 궤적 추적 및 초점 추종 알고리즘과 빔 분할을 동기화함으로써 기판 변형에 적응하여 재료 낭비를 15% 줄입니다. 이러한 정밀도는 데드존(≤150μm)을 최소화하는 데 필수적이며, 이는 모듈 효율 향상과 직접적인 관련이 있습니다. 또한 P1-P4 단계를 하나의 플랫폼으로 통합함으로써 장비 비용을 30% 절감하고 공장 설치 공간을 40% 줄여 기가와트급 공장의 경제적 타당성을 확보합니다.
산업 현장 적용을 위한 확장성과 소재의 다양성
빔 분할 시스템의 모듈식 설계 덕분에 기존 페로브스카이트 생산 라인에 원활하게 통합할 수 있습니다. 레청(레첸)의 솔루션은 최대 2.4m × 1.2m 크기의 기판과 최대 500mm 폭의 유연한 R2R 웹을 지원하여 견고한 모듈 설계와 유연한 모듈 설계 모두에 적용 가능합니다. 파장 가변 레이저(예: 355nm 자외선 ~ 1064nm 적외선)를 활용하여 P1층의 총비용 제거부터 P3층의 금속 전극 절연까지 다양한 적층 구조에 적용할 수 있습니다. 이러한 다재다능함 덕분에 실험실 규모의 R&D(예: 100MW급 파일럿 라인)에서 기가와트급 대규모 공장으로의 기술 이전이 가속화되며, 레청의 장비는 이미 전 세계 4개의 100MW급 페로브스카이트 파일럿 라인에 도입되었습니다.
빔 분할 기술은 고속, 정밀 페로브스카이트 생산의 핵심 기술로서, 연구실 혁신과 산업용 기가와트급 생산 사이의 간극을 메워줍니다. 병렬 처리를 가능하게 하고, 재료 호환성을 향상시키며, 운영 비용을 절감함으로써, 이 기술은 레청(레첸)과 같은 기업들이 태양 에너지 전환의 최전선에 설 수 있도록 해줍니다.
