Lecheng의 레이저 에지 클리닝 시스템은 페로브스카이트 에지 절연 문제를 해결하여 수율을 98%까지 향상시켰습니다.
1. 페로브스카이트 태양광 모듈에서 에지 절연의 핵심 과제
페로브스카이트 태양광 모듈 제조에서 P4 공정으로 알려진 에지 절연은 모듈 성능과 수명에 결정적인 요소입니다. 여러 박막층(총비용, HTL, 페로브스카이트, ETL, 후면 전극) 증착 과정에서 패널 가장자리에 발생하는 물질 과다 분사 및 상호 확산으로 인해 미세 단락이 발생하여 누설 전류가 흐르고 효율이 급격히 저하됩니다. 기존의 기계적 또는 화학적 세척 방법으로는 활성 영역을 손상시키거나 오염 물질을 남기지 않고 이러한 복잡한 다층 잔류물을 완전히 제거하기 어렵습니다. 레청 인텔리전트의 레이저 에지 클리닝 시스템은 고속 갈바노미터 스캐너와 최적화된 레이저 파라미터를 사용하여 마이크론 수준의 정밀도로 가장자리 증착물을 제거함으로써 이러한 문제를 해결합니다. 이 시스템은 ±0.1mm의 클리닝 폭 정확도를 달성하여 기능성 층의 손상을 방지하면서 완벽한 절연을 보장합니다. 최대 2.4×1.2m 크기의 대형 패널의 경우, 이 공정은 가장자리에서 발생하는 전류 누설을 제거하여 모듈 효율을 3~5% 향상시키고 98%의 수율을 달성할 수 있도록 합니다. 이는 기존 방식으로는 거의 달성할 수 없는 수준입니다.
2. 레청의 레이저 에지 클리닝 기술 작동 원리
레청의 시스템은 세 가지 혁신 기술을 통합하여 전례 없는 에지 클리닝 품질을 구현합니다. 첫째, CCD 카메라와 적외선 센서를 결합한 멀티 센서 정렬 시스템은 패널 에지와 레이어 경계를 정밀하게 찾아내어 ±2mm의 위치 오차에 대응합니다. 둘째, 독자적인 레이저 소스(1064nm 파장의 파이버 나노초 레이저)는 제어된 에너지 밀도의 펄스를 전달하여 인접 레이어에 열 손상을 주지 않고 잔류물을 기화시킵니다. 이는 온도에 민감한 페로브스카이트 소재에 매우 중요합니다. 이 시스템의 "플라잉 프로세싱" 모드는 생산 라인의 컨베이어 시스템과 동기화하여 분당 1.5m의 속도로 연속 클리닝을 가능하게 합니다. 셋째, 통합된 고화질 카메라를 통한 실시간 모니터링은 불완전한 제거 또는 레이어 손상과 같은 결함을 감지하여 자동 수정을 수행하거나 편차가 허용 오차를 초과할 경우 공정을 중단합니다. 대량 생산 환경에서 이러한 폐쇄 루프 제어는 수동 개입을 90% 줄이고 패널당 처리 시간을 수동 클리닝 방식에 비해 40% 단축합니다.
3. 페로브스카이트 태양광 제조 및 산업 채택에 미치는 영향
레청(레첸)의 엣지 클리닝 시스템은 뛰어난 신뢰성을 바탕으로 페로브스카이트 파일럿 라인과 기가와트급 공장의 핵심 기술로 자리매김했습니다. 예를 들어, 100MW급 생산 라인에서 이 시스템은 모듈당 100MΩ 이상의 절연 저항을 일관되게 유지하여 업계 표준을 뛰어넘는 동시에 10,000개 이상의 패널에서 98% 이상의 수율을 달성합니다. 또한, 이 시스템은 경질 유리와 연질 기판 모두에 적용 가능하고, 맞춤형 클리닝 패턴(예: 둥근 모서리 또는 불규칙한 모양)을 지원하며, 데이터 추적을 위해 MES와 통합되는 등 유연성을 제공합니다. 페로브스카이트 기술이 탠덤 셀과 투명 모듈로 발전함에 따라 레청의 기술도 지속적으로 발전하고 있으며, 최근 업그레이드를 통해 고밀도 설계에 필요한 0.5mm의 좁은 클리닝 폭을 구현했습니다. 레청은 페로브스카이트 제조의 핵심 병목 현상을 해결함으로써 생산성 향상뿐 아니라 차세대 태양광 기술의 상용화를 가속화하고 있습니다.
결론
레청의 레이저 에지 클리닝 시스템은 정밀 제조 기술이 태양 에너지 경제성을 어떻게 혁신할 수 있는지 보여주는 대표적인 사례입니다. 미세한 규모에서 완벽한 절연을 보장함으로써 효율성, 신뢰성 및 생산량을 향상시켜 페로브스카이트 태양열 발전의 대중화를 앞당깁니다.
