태양 전지 vs 태양 전지판: 기계 이름이 말하지 않는 것

빠른 답변: 짧은 답변: 태양전지와 태양광 패널은 서로 다른 두 산업, 서로 다른 두 공장에서 만들어집니다. 전지 제조는 실리콘 웨이퍼에서 시작해 확산로, PECVD, 스크린 프린터를 사용하여 약 0.5V~0.6V의 소자를 생산하며, 상업용 전지의 약 95%는 결정질 실리콘입니다. 패널, 즉 모듈 제조는 완성된 전지에서 시작해 탭퍼 스트링거, 레이업 스테이션, 라미네이터, 프레이밍 머신, 테스터를 사용하여 60~144개의 전지를 400W~700W 정격의 밀봉된 모듈로 조립합니다. 전지 공장은 800°C 이상의 로와 클린룸 조건이 필요하지만, 모듈 라인은 일반 산업용 홀에서 약 150°C의 라미네이션 온도로 운영됩니다. Ooitech는 5MW~1.2GW의 모듈 라인을 구축하며 전지 제조 장비는 만들지 않습니다. 이러한 명칭 혼란은 우리 자체 카탈로그에서도 실제로 존재하는데, 모듈 조립 중 전지를 취급하는 장비들이 태양전지라는 이름을 달고 있습니다.

Ooitech의 제품 마케팅 담당 Jerry가 작성

저는 거의 매주 이 질문의 변형을 받습니다: 구매자가 우리가 태양전지를 제조하는지 묻지만, 실제로 만들고 싶은 것은 모듈 라인입니다. 때로는 누군가가 공정 시작 단계에 무엇이 들어가는지 묻기 전에 이미 한동안 전지 팹 견적을 비교해온 경우도 있습니다.

이런 일은 끊임없이 발생하며, 구매자의 잘못이 아닙니다. 우리 자체 장비도 Solar Cell Laser Cutting Machine, Solar Cell Tabber Stringer 같은 이름으로 불립니다. 이들은 전지를 취급하지만 패널 공장에 있습니다.

두 공장, 두 개의 다른 사업

태양전지는 단일 광전 소자로, 크기는 약 16~23cm이며 약 0.5~0.6볼트를 생산합니다. 태양광 패널은 이를 여러 개 포함하며, 전압을 높이기 위해 직렬로 연결한 다음 전류를 높이기 위해 병렬로 연결합니다.

이것이 관계의 전부입니다. 두 제품은 두 산업에서 만들어집니다.

Ooitech는 패널 생산 라인 을 5MW~1.2GW까지 공급합니다. 우리는 확산로, PECVD 시스템, 스크린 프린터를 만들지 않습니다. 전지 팹을 구축하려는 경우, 저에게 묻는 것은 잘못된 질문입니다.

전지 제조가 끝나는 지점

전지 제조는 폴리실리콘에서 시작해 테스트된 전지 상자로 끝납니다. 대략 다섯 단계입니다.

폴리실리콘을 녹여 다결정 잉곳으로 주조하거나 초크랄스키 공정으로 단결정 잉곳을 인상합니다. 잉곳은 웨이퍼로 절단되고, 세척 및 텍스처링되어 더 많은 빛을 포집합니다.

모듈 조립 전 버스바가 있는 반쪽 단결정 태양전지

그다음 도핑입니다. 붕소와 인을 확산시켜 p-n 접합을 만들고, 단락을 방지하기 위해 웨이퍼 가장자리 주변에 형성된 전도 경로를 제거합니다. 다음으로 반사 방지 코팅이 적용되며, 보통 플라즈마 강화 화학 기상 증착으로 증착된 질화 실리콘입니다. 마지막으로 금속 접점을 은 또는 구리 페이스트로 스크린 인쇄하고 소성합니다.

이것이 끝나면 전지가 완성됩니다. 테스트하고 전류별로 분류하고 포장하여 판매합니다. 이것이 한 산업의 끝입니다.

상업용 PV 전지의 약 95%는 결정질 실리콘이며, 나머지는 대부분 카드뮴 텔루라이드 박막입니다. 전지 제조는 자본 집약적이며 소수의 대형 업체가 주도합니다. Al-BSF에서 PERC로, PERC에서 TOPCon으로의 모든 세대 변화는 동일한 소수의 제조업체 그룹에 의해 주도되었습니다. PERC만으로도 이전 Al-BSF 구조보다 약 12% 더 많은 에너지 출력을 추가했습니다.

패널 제조가 시작되는 지점

컨베이어에서 모듈 조립 라인으로 공급되는 등급별 태양전지

모듈 조립은 전지 상자를 가져와 제품으로 만듭니다. 여섯 개의 스테이션이 순서대로 있습니다.

반쪽 절단 및 시нгled 형식을 위해 전지를 크기에 맞게 절단하는 레이저로 시작합니다. 레이저가 너무 뜨거우면 전지 가장자리가 손상되고, 남는 미세 균열은 전계발광 검사 전까지 보이지 않으며, 그때는 이미 모듈이 밀봉된 상태입니다. 그다음 스트링거가 모든 전지에 리본을 솔더링하고 직렬 스트링으로 연결합니다. 당사의 AM050FH에서 전지 범위는 161mm~230mm이며, 전지 파손률은 0.2% 미만, 솔더링 수율은 95% 이상입니다. 두 결함 모두 하류에서 수정할 수 없습니다. 라미네이터에 들어간 균열 전지는 재작업이 아니라 폐기물로 나옵니다.

태양전지에 구리 리본을 배치하는 솔더링 헤드

모듈 공장의 자동 태양전지 탭퍼 스트링거 장비

레이업은 스택이 결합되는 단계입니다: 스트링을 유리 위에 놓고, 위아래에 봉지재(EVA)를, 위에 백시트를 놓습니다. 그런 다음 라미네이터가 진공을 걸고 압력을 가하며 EVA가 하나의 밀봉된 유닛으로 가교될 때까지 약 150°C로 스택을 유지합니다. 이 온도 범위는 장비 브로셔가 시사하는 것보다 좁으며, 모서리가 차가운 플래튼은 경화되지 않은 봉지재를 남겨 수년 후 박리를 일으킵니다. 라미네이터 자체 가 바로 그 위험의 대부분이 있는 곳입니다. 프레이밍, 정션 박스, 최종 테스트로 모듈이 완성되며, 두 개의 테스트 게이트는 라인 끝이 아니라 인라인에 있어야 합니다. 완성된 모듈만 테스트하는 공장은 이미 모든 스트링잉 결함을 재작업할 수 없는 제품에 라미네이션한 것입니다.

솔더링된 전지 스트링의 전계발광 검사

그 목록의 모든 장비는 전지 이름을 딴 것들을 포함해 모듈 라인에 있습니다.

전지 측면은 당사의 TOPCon 태양전지 제조 공정 가이드.

에 별도로 정리되어 있습니다.

이걸 잘못 판단하면 자본 계획이 한 자릿수(10배) 단위로 달라집니다.

셀 팹에는 고온로, 진공 증착, 클린룸 등급 환경이 필요합니다. 모듈 공장에는 산업용 홀, 적당한 전력, 그리고 몇 달 안에 교육할 수 있는 기술팀이 필요합니다. 동일한 명목 생산량 기준으로 투자 규모는 대략 10배 차이가 납니다. 그 격차는 임대하는 건물, 신청하는 전력 연결, 인허가, 고용하는 인력의 기술, 그리고 첫 판매 가능한 모듈이 문을 나서기까지 기다리는 시간에서 드러납니다. 잘못된 쪽에 예산을 책정한 구매자는 배치할 수도 없는 자본을 과도하게 조달하거나, 자금이 부족해 건물 절반쯤에서 껍데기만 있고 장비는 없는 채로 멈춰 서게 됩니다.

두 번째 함정이 있습니다. 공급업체는 연간 MW로 견적을 제시하는데, 연간 MW는 부분적으로 와트 계산입니다. 시간당 24개 모듈을 처리하는 기계를 예로 들어보죠. 모듈을 275 W로 평가하면 연간 약 57 MW가 나옵니다. 같은 모듈을 550 W로 평가하면 같은 기계가 갑자기 114 MW를 생산합니다. 챔버, 펌프, 사이클 중 어느 것도 바뀌지 않았습니다. 견적을 비교할 때는 시간당 판매 가능한 모듈 수를 요청하고, 실제로 생산할 제품을 기준으로 직접 MW로 환산하세요.

2022년 말 기준 전 세계 설치된 PV 용량은 약 1,185 GW에 달해 세계 전력의 6% 이상을 공급했으며, 태양광 전력 비용은 2010년 이후 약 85% 하락했습니다. 이런 성장은 많은 신규 진입자를 모듈 조립으로 끌어들이는데, 바로 그래서 많은 초보 구매자가 셀 대 패널 질문에 도달합니다.

혼란이 계속되는 이유

95%라는 수치는 셀 제조가 광범위한 산업처럼 들리게 하지만 실제로는 좁고 집중된 산업입니다. 더 큰 요인은 더 가까운 곳에 있습니다. 모듈 라인은 하루 종일 셀을 사고, 다루고, 자르고, 테스트하기 때문에 장비를 그것이 만지는 대상의 이름으로 부르는 것이 자연스럽습니다. 그 습관은 자신이 무엇을 사고 있는지 파악하려는 순간 더 이상 유용하지 않게 됩니다.

견적을 비교하기 전에 물어야 할 네 가지

두 견적을 비교하기 전에 이것들을 물어보세요.

먼저 스테이션 목록을 요청하세요. 모듈 라인 견적에는 스트링거, 레이업, 라미네이터, 프레이밍, 테스터가 나열되고 — 전체 순서는 여기 있습니다 — 셀 라인 견적에는 로, 증착, 인쇄가 나열됩니다. 그 한 가지 답변으로 보통 판가름이 납니다.

그래도 해결되지 않으면 공정 시작 단계에 무엇이 들어가는지 물어보세요. 웨이퍼면 셀 제조, 완성된 셀 상자면 모듈 조립입니다. 건물이 어떤지 물어보세요 — 대용량 전원이 딸린 클린룸 등급 홀이면 셀 팹, 일반 산업용 홀이면 모듈 라인입니다. 그리고 산출물이 무엇으로 측정되는지도 물어보세요: 시간당 모듈이면 모듈 라인, 시간당 웨이퍼면 셀 라인입니다.

첫 번째 질문에 명확히 답하지 못하는 공급업체는 이미 답한 것입니다.

FAQ

태양광 패널은 그냥 태양전지 여러 개인가요? 전기적으로는 그렇습니다 — 직렬로 60~72개, 또는 하프컷 형태로 144개입니다. 물리적으로는 다른 공장에서 만든 다른 제품입니다. 셀은 완성되고 등급이 매겨진 채로 도착하며, 모듈 라인의 역할은 이를 상호 연결하고, 봉지하고, 보호하는 것입니다.

한 회사가 둘 다 운영할 수 있나요? 일부 대형 제조사는 같은 부지에서 그렇게 합니다. 별도 건물에 별도 장비, 보통 별도 팀이며, 대부분의 모듈 제조사는 전문 셀 생산업체에서 셀을 구매합니다.

제 공급업체가 "태양전지 기계"를 견적했습니다. 어느 공장용인가요? 공정을 확인하세요. 리본을 솔더링하거나, 하프컷 레이아웃용으로 셀을 자르거나, 완성된 모듈을 테스트한다면 모듈 라인 장비입니다.

어느 쪽이 더 수익성이 좋나요? 제가 보는 수치로는 모듈 조립이지만, 그 이점은 자본 격차가 시사하는 것보다 얇습니다. 모듈 라인은 자본이 덜 들고 몇 달 만에 생산에 도달하므로 여러 공장이 같은 주문을 두고 경쟁해 마진이 좁게 유지됩니다. 셀 제조는 훨씬 많은 자본이 필요하고 소수 소유주가 지배하므로 가격이 더 안정적이지만, 큰 재무제표 없이는 진입이 거의 불가능합니다. 어느 쪽이든 기술보다 가동률이 결과를 훨씬 먼저 결정합니다.

셀 효율이 제 모듈이 도달할 수 있는 한계를 정하나요? 그렇습니다. 그리고 그 상한은 셀이 여러분에게 도착하기 전에 이미 고정되어 있습니다. 모듈 라인은 마이크로 크랙, 냉납 접합, 완전히 가교되지 않은 EVA 등으로 셀 효율을 유지할 수도, 잃을 수도 있습니다. 셀이 갖지 못한 효율을 더할 수는 없습니다. 모듈 라인은 자신이 만들지 않은 상한을 보호할 뿐입니다.

제 견적이 연간 MW 단위입니다. 비교 가능한가요? 두 견적이 같은 모듈 와트와 같은 가동률 가정을 사용할 때만 가능합니다. 먼저 시간당 판매 가능한 모듈로 환산한 다음, 자신의 제품 와트를 적용하세요.

다음에 할 일

다음에 문의를 보낼 때 맨 위에 한 줄을 넣으세요: 스테이션별 사이클 타임이 포함된 전체 스테이션 목록을 포함해 주세요. 가지고 있는 공급업체는 2분 안에 보내줄 것입니다. 없는 공급업체는 대신 연간 MW 수치를 보낼 것입니다.