BC 셀 호환성: 6개 제조사, 하나의 탭버 스트링거

빠른 답변: Ooitech는 LONGi, AIKO(ABC), JinkoSolar, Huanghe Hydropower, GCL, TCL의 후면 접촉 셀을 동일한 탭버 스트링거에서 하나의 장비와 하나의 레시피 라이브러리로 용접하는 호환성 프로그램을 완료했습니다. TOPCon과 HJT 셀도 같은 플랫폼에서 처리했습니다. 이 프로그램은 정렬, 젖음성, 접합 강도, 전계발광, 스트링잉 후 휨을 다뤘습니다. 이는 당사의 자체 테스트 작업과 셀 제조사 해외 프로젝트 팀의 피드백이며, 인증은 아닙니다.

시작하기 전에 "호환"이 의미해야 했던 것

한 가지 셀 유형을 잘 처리하는 탭버를 만드는 것은 어렵지 않습니다. 현재 양산되는 모든 셀 유형을 동일한 프레임에서, 제품 간 기계적 변경 없이 처리하는 탭버는 다른 문제입니다. 그것이 목표였습니다. 시연용 용접이 아니라, 고객이 검증하고 운영할 수 있는 셀 패밀리별 양산 레시피입니다.

당사는 호환을 네 가지 조건으로 정의했습니다. 장비는 셀 자체가 정의하는 패드 또는 핑거 윈도 내에 리본을 배치해야 합니다. 접합부는 전체 접촉 면적에 걸쳐 젖고 금속간 화합물층을 형성해야 합니다. 셀은 균열 없이 열 사이클을 견뎌야 하며, 스트링은 라미네이션할 수 있을 만큼 평평하게 나와야 합니다. 용접은 되지만 휘는 셀, 또는 용접은 되지만 적층 시 균열이 생기는 셀은 현미경 아래에서 접합부가 올바르게 보이더라도 정의를 충족하지 못합니다.

장비를 통과한 셀 유형

이 프로그램은 실제로 대량 출하되는 후면 접촉 제품과 주류 전면 접촉 패밀리를 다뤄, 이들 사이를 전환하는 라인이 두 번째 플랫폼을 필요로 하지 않도록 했습니다. 후면 접촉 셀은 6개 제조사에서 나왔고, 전면 접촉 셀은 동일한 프로그램 실행에서 나왔습니다.

셀 크기는 166 mm에서 210 mm까지였으며 각 제조사가 출하하는 하프셀 포맷을 포함했고, 버스바 수는 3개에서 20개까지였으며 버스바 없는 레이아웃도 포함했습니다. 리본 배치는 후면 접촉 셀에서 원형 와이어 대신 평평한 리본을 사용했습니다. 후면 패드는 폭이 정해진 평평한 표면이고 원형 와이어는 선을 따라 접촉할 뿐이기 때문입니다.

후면 접촉 셀이 대체하는 셀보다 용접하기 어려운 이유

전면 접촉 셀에서는 리본이 넓은 버스바 패드에 안착하고 접합부가 보입니다. 후면 접촉 셀에서는 두 극성이 모두 후면에 교차 배치되어 있고, 핑거당 솔더링 가능 면적은 버스바가 제공하는 것의 일부에 불과합니다. 여기서 세 가지가 따르며, 세 가지 모두 야금학적이 아니라 기계적입니다.

전면 접촉은 접합부를 보이는 버스바에 두고, 후면 접촉은 접합부를 후면의 좁은 패드로 옮기며, 여기서 스트립은 반대 극성 옆에 놓입니다.

정렬 윈도가 좁아진다

버스바 셀에서 잘못 놓인 리본은 여전히 금속과 겹칩니다. 후면 접촉 셀에서는 동일한 오프셋이 스트립을 반대 극성의 두 핑거 사이에 놓을 수 있으며, 이는 약한 접합이 아니라 단락입니다. 따라서 배치 공차는 수십 마이크론 단위로 제시되어야 하고 전체 교대 근무 동안 유지되어야 하며, 이것이 플랫폼이 기계적 스톱만이 아니라 CCD 정렬을 사용하는 이유입니다.

셀이 더 얇고 관대하지 않다

양산되는 후면 접촉 셀은 130~170 마이크론 범위에 있고, 후면 표면이 전체 인터커넥트 패턴을 담당합니다. 전면 접촉 장비가 감당할 수 있는 모든 킬로그램의 눌림 힘은 여기서 균열 위험입니다. 압력은 접촉을 보장할 만큼만 충분해야 하며 그 이상은 안 되고, 이는 플래튼의 평탄도와 스트립의 장력 방식에 부담을 줍니다.

휨은 접합 중이 아니라 접합 후에 나타난다

솔더는 셀 자체의 팽창 범위보다 훨씬 높은 온도에서 응고되고, 구리는 냉각 과정에서 실리콘보다 약 6배 빠르게 수축합니다. 이 불일치는 리본이 압축 항복하는 것으로 흡수되며, 이것이 의도된 메커니즘입니다. 그러나 후면 접촉 셀에서는 리본이 라미네이션을 위해 평평하게 유지되어야 하는 표면을 가로지릅니다. 눈에 띄게 휜 스트링은 발생을 기다리는 라미네이션 결함이며, 가장 마지막에 나타나는 고장 모드입니다.

접합부가 형성되는 온도는 이 모든 것에 대한 가장 큰 단일 레버입니다. 응고 온도가 낮을수록 셀에 고정되는 변형이 줄어듭니다. 또한 금속간 화합물층이 형성될 여유도 줄어들므로, 윈도는 "가능한 한 차갑게"가 아니라 "접합이 허용하는 만큼 차갑게"입니다.

세 가지 화학, 세 가지 온도 윈도, 하나의 플랫폼

하나의 장비가 시장을 커버할 수 있는 이유는 셀 패밀리 간의 차이가 거의 전적으로 열적·기계적이며 둘 다 프로그래밍 가능하기 때문입니다. 제품 간에 바뀌는 것은 프로파일, 드웰, 눌림 압력, 리본 사양, 정렬 모델이며 하드웨어가 아닙니다.

셀 패밀리가 상한을 정하고 솔더 합금이 하한을 정합니다. 사용 가능한 윈도는 둘 사이의 간격입니다.

이 플랫폼에서 두 셀 제품군 간의 레시피 전환은 라이브러리 변경입니다: 프로파일, 압력 및 정렬 모델이 함께 로드되며, 라인이 출시되기 전에 첫 번째 스트링이 검사됩니다. 이것이 "기계가 할 수 있다"와 "셀 공급이 바뀌는 화요일 오후에 실행할 수 있다"의 실질적인 차이입니다.

프로그램이 어떻게 운영되었는지

각 셀 유형은 동일한 순서로 동일한 6가지 검사를 거쳤으므로, 결과를 두고 논쟁하는 대신 제조사 간에 비교할 수 있었습니다.

모든 셀 소스에 대해 동일한 순서로 동일한 6가지 검사를 수행하여, 결과를 두고 논쟁하는 대신 비교할 수 있었습니다.

• 입고 EL. 모든 배치는 용접 전에 이미징되었고 기존 균열이 있는 셀은 제거되어, 공급업체 결함으로 인해 파손 수치가 부풀려지지 않도록 했습니다.
• 배치. 리본 위치는 각 실행의 첫 번째, 중간 및 마지막 스트링에서 셀 가장자리가 아닌 패드 가장자리를 기준으로 측정되었습니다.
• 젖음 및 접합 형상. 단면은 금속간 화합물 층이 연속적이고 작업 두께 범위 내에 있는지 확인하기 위해 연마되었으며, 두껍고 취성이거나 얇고 불완전하지 않도록 했습니다.
• 필 강도. 리본은 인장 프레임에서 고정된 각도와 속도로 필되었으며, 파괴 위치는 힘과 함께 기록되었습니다. 셀에서 파괴되는 접합은 인터페이스에서 파괴되는 것과 다른 문제이기 때문입니다.
• 용접 후 EL. 공정으로 인해 발생한 균열, 핑거 중단 및 션트는 입고 검사와 동일한 설정으로 이미징되었습니다.
• 휨 및 열 사이클링. 냉각 후 스트링 평탄도를 측정한 다음, 어셈블리는 열 사이클링을 거친 후 다시 이미징되고 다시 필되었습니다.

순서가 중요합니다. 필 강도로 시작하고 거기서 멈추는 프로그램은 3개월 후에 균열이 발생하는 접합을 통과시키며, 풀 테스트에서 전혀 나타나지 않으면서 라미네이션 수율을 망치는 휨을 놓칠 것입니다.

결과가 보여준 것

6가지 백컨택트 소스 모두 하드웨어 변경 없이 동일한 플랫폼에서 용접되었습니다. 중요한 변동은 브랜드 간이 아니라 배치 간이었습니다: 페이스트 두께, 핑거 폭 및 셀 두께가 셀 제조사보다 작업 프로파일을 더 많이 움직였으며, 이것이 레시피 라이브러리가 공급업체 이름이 아닌 셀 사양으로 색인되는 이유입니다.

우리가 본 고장 모드는 익숙한 것들이었고 익숙한 레버에 반응했습니다. 콜드 조인트는 불충분한 피크 또는 보관 중 산화된 코팅으로 추적되었습니다. 황변 및 리본 취성은 너무 많은 열이 너무 오래 가해진 것으로 추적되었습니다. 균열은 홀드다운 압력이 가장 높고 셀 두께가 가장 낮은 곳에 집중되었습니다. 휨은 솔더링 프로파일보다 리본 사양과 훨씬 더 강하게 상관관계가 있었습니다.

파손에 관해, 플랫폼은 Class A 셀에서 0.2% 이하로 규정되어 있으며 프로그램 실행은 셀 제품군 전반에 걸쳐 그 수치와 일치했습니다. 셀 제조사의 해외 운영에서 용접 샘플을 받은 프로젝트 팀은 동일한 셀에 대한 유사 장비에서 본 것보다 접합 품질과 스트링 수율을 높게 평가했습니다. 이는 샘플에 대한 그들의 평가이며 인증이 아니며, 우리는 이를 사양이 아닌 신호로 취급합니다.

이러한 주장이 멈추는 지점

과도하게 해석된 주장에 기반한 구매 결정은 나쁜 결정이기 때문에 세 가지 한계를 분명히 밝힐 가치가 있습니다.

첫째, 이는 Ooitech 자체 테스트 작업과 고객 시험 피드백입니다. 제3자 실험실이 호환성을 인증하지 않았으며 셀 제조사가 기계를 보증하지 않았습니다. 둘째, 호환성은 우리가 받은 셀 사양에서 입증되었으며, 이는 해당 제품의 모든 향후 개정판과 동일하지 않습니다. 새로운 페이스트 또는 새로운 핑거 형상은 새로운 검증입니다. 셋째, 셀 유형 범위는 플랫폼과 레시피의 속성이지, 모든 셀이 첫 시도에서 명판 처리량으로 실행된다는 약속이 아닙니다. 처리량은 셀이 얼마나 많은 검사와 취급을 필요로 하는지의 함수이며, 백컨택트 셀은 느린 쪽에 속합니다.

오늘 백컨택트를 선택하는 라인에 무엇이 바뀌는가

2년 전 백컨택트에 투자하는 모듈 라인은 전용 기계와 타협 사이의 선택에 직면했습니다. 전용 기계는 라인을 하나의 셀 소스와 하나의 셀 개정판에 고정시켰습니다. 타협은 새로운 셀에서 수율 손실을 받아들이는 것을 의미했습니다. 출하되는 백컨택트 제품 전반에 걸친 범위는 그 트레이드오프를 제거하며 세 가지 결정을 바꿉니다.

장비 사양을 작성하는 방식을 바꿉니다: 셀 비종속 범위는 잔금 지급 전에 자체 자재에서 입증할 셀 목록과 함께 승인 기준에 포함되어야 합니다. 시장이 움직일 때 셀 제품군을 전환할 수 있는 라인은 두 번째 스트링거가 필요 없기 때문에 용량 계획 방식을 바꿉니다. 그리고 레시피 인수인계에서 요구하는 것을 바꿉니다. 가치는 온도를 유지하는 기계의 능력이 아니라 검증된 프로파일 라이브러리에 있기 때문입니다.

이 주장을 하는 모든 공급업체에 물어야 할 네 가지

이제 모든 태버 공급업체는 백컨택트 셀을 처리한다고 말할 것입니다. 아래 질문은 프로그램과 마케팅 문단을 구분합니다.

• 정확히 어떤 셀이며, 어느 개정판인가? 제조사 목록은 부품 번호 및 페이스트 세대 목록보다 약합니다.
• 무엇을 측정했으며, 무엇을 기준으로? 패드 가장자리 기준 배치, 파괴 위치가 기록된 필, 스트링당 밀리미터 단위 휨, 일치된 설정의 EL.
• 귀하의 셀에서 반복할 수 있는가? 귀하의 자재로, 귀하 또는 그들의 현장에서, 사전에 합의된 승인 수치와 함께 입회 시험.
• 전환 비용은 얼마인가? 교체당 소모품, 스크랩, 작업자 교육에 드는 시간과 비용이며, 기계당이 아닙니다.

공급업체가 네 가지 질문 모두에 숫자와 시험 보고서로 답한다면, 그 주장은 아마 사실일 것입니다. 세 번째 질문에 대한 답이 브로슈어라면, 아직 호환성 프로그램이 아닙니다.

자주 묻는 질문

이것은 기계가 시장에 나온 모든 셀을 용접한다는 뜻인가요?

이는 해당 플랫폼이 저희가 공급받은 백컨택트, TOPCon, HJT, PERC 셀에서 166mm에서 210mm 포맷, 3버스바에서 20버스바, 버스바 없는 레이아웃까지 아우르며 입증되었다는 뜻입니다. 새로운 페이스트, 다른 핑거 형상 또는 다른 금속화 스택을 가진 셀은 자동 통과가 아니라 새로운 적격성 검증입니다.

Ooitech가 이들 셀 제조사가 장비를 보증한다고 주장하나요?

아니요. 그들의 셀은 시험 재료였습니다. 피드백은 용접된 샘플을 받은 해외 프로젝트 팀에서 나왔으며, 저희는 이를 피드백으로 보고합니다. 보증, 파트너십 또는 인증은 암시되지 않으며, 브랜드 이름은 용접된 셀을 식별하기 위해서만 여기에 표기됩니다.

정말 한 대의 기계로 HJT와 백컨택트를 모두 운용할 수 있나요?

예, HJT의 제약은 열적이고 백컨택트의 제약은 기계적이며, 둘 다 하드웨어가 아닌 파라미터로 제어되기 때문입니다. HJT는 더 긴 유지 시간과 더 완만한 램프로 더 낮은 피크에서 운용되고, 백컨택트는 더 엄격한 배치와 더 낮은 눌림 힘으로 일반적인 리플로우에서 운용됩니다.

백컨택트 셀에서 어느 정도의 처리량을 기대해야 하나요?

동일한 플랫폼 정격에서 전면 컨택트 셀보다 낮습니다. 셀당 정렬과 검사에 더 오래 걸리기 때문입니다. 플랫폼은 표준 구성에서 시간당 1,000~1,200셀, 고속 구성에서 2,400셀로 정격되어 있습니다. 백컨택트 라인은 보수적인 쪽으로 계획하고 자체 셀로 시간 측정 시운전을 통해 확인하십시오.

후면에서 플랫 리본이 그렇게 중요한가요?

전면보다 더 중요합니다. 원형 와이어는 평평한 패드와 선을 따라 접촉하므로 접합 면적이 작고, 박리 강도는 금속학보다 먼저 기하학에 의해 제한됩니다. 플랫 리본은 정의된 접촉 폭과 더 낮은 프로파일을 제공하며, 이는 스트립이 얇은 셀에 가하는 변형도 줄여줍니다.

새로운 셀 세대가 나오면 어떻게 되나요?

레시피가 재적격성 검증됩니다. 입고 EL, 패드 가장자리에 대한 배치, 단면, 파괴 위치를 포함한 박리, 용접 후 EL, 휨, 열 사이클링입니다. 이 플랫폼에서는 기계 재구축이 아니라 며칠 단위로 측정되는 라이브러리 변경과 적격성 검증 실행입니다.

최종 고찰

셀 기술은 모듈 라인이 재구축될 수 있는 속도보다 빠르게 움직이므로, 승리하는 장비는 셀이 바뀔 때마다 결정을 강요하지 않는 장비입니다. 하나의 플랫폼에서 여섯 개의 백컨택트 소스를 용접하는 것은 그를 향한 한 걸음이며, 유용한 부분은 브랜드 목록이 아니라 그 뒤에 있는 레시피 라이브러리와 시험 규율입니다. 주장이 아니라 시험을 요구하십시오.