전 세계적인 에너지 전환이 가속화되는 가운데, 청정 에너지의 핵심 축인 태양광(PV) 산업은 변환 효율을 높이고 제조 비용을 낮추는 방향으로 나아가고 있습니다. 고정밀, 저손실, 유연한 처리 등의 장점을 활용하는 레이저 절단기는 PV 셀 제조, 모듈 포장 및 재활용의 전체 산업 체인에 깊이 통합되었습니다. 이는 PV 제품의 성능과 경제성에 직접적인 영향을 미치는 기술 혁신을 통해 PV 기술의 반복과 용량 업그레이드를 주도하는 핵심 장비가 되었습니다.
I. 세포 절단의 병목 현상을 극복하여 고-효율성 세포 기술 구현을 촉진합니다
PV 셀은 PV 모듈의 핵심 발전 단위로, 셀의 절단 정밀도와 효율이 모듈의 발전 효율과 제조 비용을 직접적으로 결정합니다. 전통적인 기계 절단은 높은 절단 손실, 쉽게 가장자리 치핑 및 균열 발생과 같은 문제에 직면해 있습니다. 이와 대조적으로, 레이저 절단기는 다양한 파장과 절단 공정의 혁신을 통해 고효율-셀 기술 구현을 위한 핵심 지원을 제공합니다.
PERC(Passivated Emitter and Rear Cell) 셀 처리에서 레이저 절단은 "하프- 컷" 및 "세 번째- 컷" 셀의 절단 문제를 해결합니다. 고속 스캐닝 검류계와 결합된 특정 파장의 파이버 레이저를 사용하면 좁은 절단 심 가공이 가능하고 절단 속도가 크게 향상됩니다. 동시에, 레이저 절단의 열-영향 영역은 매우 작은 범위 내에서 제어되어 셀 균열을 효과적으로 방지합니다. 이는 하프-절단 PERC 모듈의 출력을 향상시키고 감쇠율을 줄입니다. 주요 PV 기업이 레이저 절단을 도입한 후 PERC 셀의 생산 수율과 비용 관리가 크게 향상되었습니다.
HJT(Heterojunction) 및 TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)과 같은 차세대-고효율-셀에 레이저 절단기는 더욱 필수적인 핵심 장비입니다. HJT 셀은 저온-온도 공정을 사용하여 제조되며 전통적인 절단으로 인해 얇은 필름 층이 쉽게 벗겨집니다.
그러나 '냉간 가공' 특성을 지닌 자외선 레이저는 열 손상 없이 절단이 가능하므로 HJT 셀이 개방 회로 전압과 변환 효율을 향상시키는 데 도움이 됩니다.- TOPCon 셀의 폴리실리콘 층은 상대적으로 얇습니다. 레이저 스텔스 다이싱 기술은 셀 내부에 변형된 층을 형성하여 응력-없는 분리를 달성하여 절단 손실률을 크게 줄이고 TOPCon 셀의 대량{3}}생산 경제성을 향상시킵니다.
II. PV 모듈의 신뢰성과 수명을 향상시키기 위한 모듈 패키징 프로세스 최적화
PV 모듈 패키징 공정에는 셀, 유리, 백시트 및 기타 재료의 정밀한 조립이 필요합니다. 정교한 가공을 통해 레이저 절단 기계는 기존 포장 공정에서 발생하는 치수 편차 및 가장자리 손상과 같은 문제를 해결하여 모듈의 -장기적 신뢰성과 수명을 크게 향상시킵니다.
모듈 프레임 처리에서 레이저 절단 기계는 알루미늄 합금 프레임의 통합된 고정밀 절단 및 드릴링을 실현합니다.- 전통적인 톱질 방법은 프레임의 치수 오류가 커서 모듈의 설치 간격이 고르지 않게 되기 쉽습니다. 대조적으로, 레이저 절단은 더 높은 치수 정밀도를 제공합니다. 자동 포지셔닝 시스템과 결합하여 드릴링 위치의 편차를 최소화하고 프레임과 유리 사이의 핏을 개선하며 빗물 침투 위험을 효과적으로 줄입니다. 한편, 레이저로 절단된 알루미늄 합금 프레임의 가장자리 거칠기가 더 좋아 후속 연삭 공정이 필요 없고 생산 효율성이 향상되며 금속 폐기물 발생이 줄어듭니다.
백시트 절단은 모듈 패키징의 또 다른 핵심 링크입니다. 백시트는 모듈의 보호층으로서 내후성과 단열성이 우수해야 합니다. 기존의 기계적 절단은 백시트의 박리 및 찢어짐과 같은 결함을 쉽게 발생시켜 모듈 수명에 영향을 미칩니다. 레이저 절단 기계는 전력 조절이 가능한 파이버 레이저를 사용하고 백시트 재료에 따라 절단 매개변수를 자동으로 조정하여 버-및 층간 박리-없는 절단을 달성합니다. 절단된 모서리의 노화 저항성은 원래 재료의 노화 저항성과 일치합니다. 모듈 제조업체의 테스트에 따르면 레이저로 절단된 백시트는 극한 온도 사이클 테스트에서 균열이 발생하지 않아 모듈의 예상 수명이 연장되는 것으로 나타났습니다.
또한 PV 정션박스 절단 공정에서 레이저 절단기는 플라스틱 케이스의 정밀 드릴링 및 윤곽 절단을 실현할 수 있습니다. 드릴링 정밀도가 높을수록 단자와 케이싱 간의 정확한 매칭이 보장되어 접촉 저항과 열 손실이 줄어들어 정션박스의 전력 손실이 낮아지고 모듈의 전반적인 발전 효율이 더욱 향상됩니다.
III. 산업의 녹색 순환 발전을 촉진하기 위한 PV 폐기물 재활용 강화
첫 번째 PV 모듈 배치가 점차 폐기 단계에 접어들면서 PV 폐기물 재활용은 업계의 지속 가능한 발전을 위한 중요한 문제가 되었습니다. 레이저 절단기는 비접촉 처리의 장점을 활용하여- PV 모듈에서 유리, 금속 및 실리콘 재료를 효율적으로 분리 및 재활용할 수 있어 재활용 비용을 절감하고 PV 산업에서 녹색 순환 시스템 형성을 촉진할 수 있습니다.
폐기된 모듈에서 유리를 재활용할 때 기존의 파쇄 방식은 유리를 작은 조각으로 깨뜨리기 쉽고, 표면에 부착된 접착 필름을 완전히 제거하기 어려워 재활용 효율이 낮다. 레이저 절단 기술은 특정 파장의 레이저를 사용하여 접착 필름을 가열하여 연화시키고 벗겨내는 기술입니다. 동시에 저전력 레이저를 사용하여 모듈 가장자리를 절단하여-유리와 알루미늄 프레임을 비파괴적으로 분리합니다.
이를 통해 유리 재활용률이 크게 향상되며, 재활용 유리의 광투과도는 새 유리와 차이가 거의 없어 새 모듈 생산에 직접 사용할 수 있습니다. 재활용 기업의 관행에 따르면 레이저 절단 재활용 기술을 채택한 후 폐기된 모듈에서 유리의 재활용 이익이 증가하고 재활용 주기가 단축되는 것으로 나타났습니다.
폐기된 셀에서 실리콘 재료를 재활용하려면 레이저 절단기가 중요한 역할을 합니다. 자외선 레이저를 사용하여 셀 표면의 은 페이스트, 전극 및 박막층을 층별로 벗겨냄으로써 실리콘 웨이퍼의 완전한 재활용이 가능하며 재활용된 실리콘 재료의 순도는 PV-등급 실리콘 재료의 표준을 충족합니다.
기존의 화학적 박리 방법은 다량의 산성-염기 폐수를 생성하는 반면, 레이저 재활용 공정에서는 오염 물질 배출이 발생하지 않아 실리콘 소재 재활용 시 폐수 처리량이 줄어듭니다. 데이터에 따르면 재활용 실리콘 재료를 새로운 전지 제조에 사용할 경우 변환 효율은 원래 실리콘 재료와 거의 차이가 없으며 비용도 절감되어 PV 실리콘 재료의 순환 활용을 위한 경제적으로 실현 가능한 솔루션을 제공합니다.
동시에 레이저 절단 기계는 폐기된 모듈에서 알루미늄 프레임과 구리선을 정확하게 분리하고 절단할 수도 있습니다. 금속 재활용률은 상대적으로 높으며 절단된 금속은 재용해를 위해 제철소로 직접 보내 금속 자원의 낭비를 줄이고 PV 산업을 촉진하여 "제조 - 사용 - 재활용"을 포괄하는 전체-수명 녹색 개발을 달성할 수 있습니다.
IV. 태양광 산업의 비용 절감 및 효율성 향상을 선도하기 위한 기술 반복 추진
레이저 절단 기술의 지속적인 혁신은 PV 산업의 가공 한계를 지속적으로 돌파하고 있습니다. 장비 인텔리전스부터 프로세스 통합까지, 이들은 PV 산업의 비용 절감과 효율성 향상을 주도하여 업계의 대규모 발전에 박차를 가하고 있습니다.-
장비 지능 측면에서 레이저 절단기는 AI 및 머신 비전 기술과 긴밀하게 통합되어 전체{0}}프로세스 자동화 처리를 달성합니다.
고해상도-라인-스캔 카메라는 세포 이미지를 실시간으로 수집하고 AI 알고리즘은 자동으로 세포 결함을 식별하고 최적의 절단 경로를 계획하여 매개변수 디버깅 시간을 크게 단축합니다. 한편, 장비에 장착된 적응형 절단 시스템은 셀 두께에 따라 레이저 출력과 절단 속도를 자동으로 조정할 수 있어 다양한 사양의 셀 전환 효율을 향상시키고 PV 산업의 다{3}}다양성 및 대규모-배치 생산 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
공정 통합은 레이저 절단 기술의 또 다른 중요한 개발 방향입니다. 차세대-세대 레이저 절단 기계는 절단, 모따기, 드릴링과 같은 여러 공정을 통합하여 "일회-클램핑 및 다중{3}}가공 처리"를 실현할 수 있습니다. 이는 세포 취급 작업 횟수를 줄여 손상 위험을 낮춥니다.
예를 들어, HJT 셀 처리에서 레이저 장비는 셀 절단, 가장자리 모따기 및 전극 드릴링을 한 번에 완료할 수 있어 처리 효율성을 향상시키고 장비 바닥 공간을 줄여 작업장 및 장비에 대한 기업의 투자 비용을 크게 낮춥니다.
또한 레이저 절단기의 에너지 소비가 지속적으로 감소하여 PV 산업에서 녹색 제조가 촉진되고 있습니다.
새로운 광섬유 레이저를 채택하면 전기광학 변환 효율이 높아져 기존 레이저에 비해 에너지 소비가 줄어들고 전지 처리 과정에서 상당한 전력 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 동시에, 장비에 채택된 비-절삭 유체 처리 기술은 유해 폐기물 처리량을 줄여 PV 산업의 저-탄소 발전 추세에 부응합니다.
--레이더 레이저 잭 선--