페로브스카이트 모듈 효율 향상에 정밀 레이저 가공이 핵심인 이유
활성 영역을 극대화하는 직접적인 경로
모든 태양광 모듈에서 높은 효율을 달성하기 위한 기본 원리는 햇빛을 전기로 변환하는 영역, 즉 활성 영역을 최대화하는 것입니다. 페로브스카이트 태양 전지에서 이는 개별 셀 스트립을 분리하고 연결하여 직렬 연결된 모듈을 구성하는 레이저 스크라이빙 공정(P1, P2, P3)에 매우 중요합니다. 스크라이빙된 선이 차지하는 공간을 데드존이라고 하는데, 이는 전력 생산에 기여하지 않기 때문입니다. 레첸 Intelligent의 정밀 레이저 시스템은 이 데드존을 최소화하도록 특별히 설계되었습니다. 레첸 Intelligent의 기술은 30μm 미만의 매우 좁은 스크라이빙 선과 ±5μm의 위치 정확도로 탁월한 직선도를 구현합니다. 더욱 중요한 것은 Lecheng의 첨단 기술이 이러한 데드존을 최소화한다는 점입니다.궤적 추적소프트웨어는 핵심적인 역할을 합니다. 소프트웨어는 P1 라인의 실제 경로를 지능적으로 스캔한 다음 P2 및 P3 스크라이브의 경로를 이 궤적을 정확하게 따라가도록 조정합니다. 이를 통해 P1 라인에 미세한 곡률이 있더라도 라인 간 최소 간격이 일관되게 유지됩니다. 이 기술이 없다면 제조업체는 잠재적인 정렬 불량을 보정하기 위해 라인 간 간격을 늘려야 하므로 데드존이 불필요하게 넓어지고 활성 영역이 줄어듭니다. Lecheng의 레이저 가공 기술은 더욱 정밀하고 정확한 스크라이브 패턴을 구현하여 모듈의 활성 영역을 직접적으로 증가시키며, 이는 전체 출력 및 효율 향상의 주요 요인입니다.
초저열충격의 역할
페로브스카이트 태양전지의 효율은 크기뿐만 아니라 활성 영역 내 재료의 품질에도 크게 좌우됩니다. 기존의 기계식 스크라이빙이나 정밀도가 떨어지는 레이저 방식은 페로브스카이트 셀의 섬세한 다층 구조에 심각한 손상을 초래하여 스크라이빙 라인 주변 영역에서 단락이나 성능 저하를 야기할 수 있습니다. 레청 인텔리전트는 초단펄스 레이저(피코초 및 펨토초)와 정교한 광학 제어 기술을 통해 이러한 문제를 해결합니다. 이 레이저들은 매우 짧은 시간 동안 에너지를 전달하여 주변층으로의 열 전달을 최소화하면서 목표 재료를 기화시킵니다. 그 결과 열영향부(위험)가 극히 작아집니다. 예를 들어, 레청의 공정은 P2 스크라이빙에서 1μm 미만의 HAZ를 구현할 수 있는데, 이는 정공 수송층, 페로브스카이트층, 전자 수송층을 에칭할 때 하부 TCO층의 두께를 20% 이상 손상시키지 않고 에칭하는 데 매우 중요합니다. 깨끗하고 결함 없는 스크라이브와 최소한의 열영향부(위험)는 전류 누출을 방지하고 각 서브셀이 최상의 성능으로 작동하도록 보장합니다. 스크라이브 주변의 기능성 소재를 세심하게 보존함으로써 생성된 전류를 효율적으로 수집하고 직렬 연결된 셀의 전압을 극대화하여 모듈 변환 효율을 직접적으로 향상시킵니다.
상업적 실현 가능성을 위한 확장성 및 재현성 확보
페로브스카이트 기술이 실험실 규모의 우수 제품에서 상업적으로 실현 가능한 제품으로 전환하려면 제조 공정이 정밀할 뿐만 아니라 높은 반복성과 대형 패널 크기로의 확장성을 갖춰야 합니다. 넓은 영역(예: 2.4m x 1.2m)에 걸쳐 스크라이빙 깊이, 너비 또는 정렬이 일관되지 않으면 셀 성능에 직접적인 영향을 미쳐 핫스팟이 발생하거나 전체 모듈의 출력이 저하될 수 있습니다. 모듈 전체 출력은 가장 약한 셀에 의해 제한됩니다. 레첸 Intelligent의 레이저 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위해 고안되었습니다.포커스 팔로잉이 기술은 센서를 사용하여 유리 기판의 높이를 지속적으로 모니터링하고 레이저의 초점을 실시간으로 동적으로 조정합니다. 이를 통해 기판의 뒤틀림이나 스테이지의 평탄도 문제를 보정하여 패널 전체에 걸쳐 일관된 스크라이빙 품질을 보장합니다. 또한, 최대 24개의 빔을 사용하는 멀티빔 처리 기능을 통해 정밀도를 저하시키지 않고 높은 생산성을 구현합니다. 대형 포맷 처리, 능동 초점 제어 및 병렬 처리의 조합은 페로브스카이트 모듈의 중심부든 가장자리든 모든 면적에 동일한 고품질 레이저 처리를 보장합니다. 이러한 재현성은 기가와트급 공장에서 높은 생산 수율과 안정적이고 신뢰할 수 있는 모듈 성능을 달성하는 데 필수적이며, 따라서 정밀 레이저 처리는 단순한 기술적 단계를 넘어 페로브스카이트 태양광 발전의 상용화 노력에 있어 핵심적인 요소입니다.
고효율 페로브스카이트 태양광 모듈 상용화 경쟁에서 정밀 레이저 가공은 단순한 선택적 제조 공정이 아니라 필수적인 핵심 요소입니다. 레청 인텔리전트(레첸 지능적인)와 같은 기업들은 사각지대를 최소화하고, 초저열처리로 재료의 손상을 방지하며, 넓은 면적에 걸쳐 재현성을 보장함으로써 이 유망한 기술의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 필수적인 도구를 제공하고 있습니다. 모듈 효율 향상의 길은 말 그대로 레이저 광에 의해 만들어지고 있습니다.
