생산 과정 다결정 태양광 패널 최종 제품의 효율성과 신뢰성을 보장하기 위해 여러 단계와 기술을 포함하는 복잡하고 고정밀 프로젝트입니다. 다결정 실리콘 태양광 패널은 상대적으로 저렴한 비용과 우수한 성능으로 인해 주거용, 상업용 및 산업용 태양광 시스템에 널리 사용됩니다.
1. 원료 준비
실리콘 원료: 다결정 실리콘 태양광 패널을 생산하려면 먼저 고순도 실리콘 원료가 필요합니다. 실리콘은 지구상에서 가장 풍부한 원소 중 하나이지만, 태양광 응용 분야에서 사용되는 실리콘은 높은 순도 수준에 도달해야 합니다. 일반적으로 실리콘 원료는 광석에서 나오며 제련 및 정제 공정을 통해 얻습니다.
실리콘 잉곳 생산: 실리콘 원료를 고온에서 녹인 후 적절한 도펀트(예: 인 또는 붕소)를 첨가하여 전도성 특성을 조정하여 다결정 실리콘 잉곳을 형성합니다. 이러한 잉곳은 후속 절단 및 가공을 위해 일반적으로 정사각형 또는 원통형입니다. 용융된 실리콘은 결정화 과정에서 점차 냉각되어 여러 개의 작은 결정을 형성하여 다결정 실리콘 잉곳을 얻습니다.
2. 실리콘 잉곳 절단
실리콘 잉곳 슬라이싱: 태양광 패널을 만드는 주요 단계 중 하나는 다결정 실리콘 잉곳을 얇은 조각으로 자르는 것입니다. 고정밀 절단기를 사용하여 실리콘 잉곳을 약 200~300 마이크론 두께의 실리콘 조각으로 절단합니다. 이러한 실리콘 조각을 "실리콘 웨이퍼" 또는 "셀"이라고 하며 태양광 패널의 기본 단위입니다.
실리콘 웨이퍼 가공: 절단 후 실리콘 웨이퍼 표면에 특정 긁힘과 잔여물이 있을 수 있으며, 표면 결함을 제거하고 표면 매끄러움을 향상시키기 위해 화학적으로 처리하고 연마해야 합니다. 처리 공정에 사용되는 화학 물질은 실리콘 웨이퍼를 세척하고 산화물을 제거하는 데 도움이 됩니다.
3. 세포 제조
도핑(Doping): 실리콘 웨이퍼 표면에 확산 공정을 통해 불순물을 주입하여 p형 및 n형 영역을 형성합니다. 도핑 공정은 실리콘 웨이퍼를 고온로에 넣고 대기 중에 인이나 붕소 등의 도펀트를 도입해 n형(음성)과 p형(양성) 반도체 영역을 형성하는 공정이다. 이 과정은 전지의 전기적 성능에 중요합니다.
금속화: 셀의 금속화는 실리콘 웨이퍼 표면을 전도성 금속 재료(보통은과 알루미늄)로 코팅하여 달성됩니다. 금속화 공정에는 실리콘 웨이퍼에서 전류를 추출할 수 있도록 실리콘 웨이퍼에 상세한 전극 패턴을 인쇄하는 작업이 포함됩니다. 금속화 후 실리콘 웨이퍼를 건조 및 소결하여 금속층의 우수한 접착력과 전도성을 보장합니다.
캡슐화: 처리된 셀은 캡슐화 공정을 통해 배터리 구성 요소로 조립됩니다. 봉지재에는 백플레인, 전면 유리, 중간 EVA(에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체) 층이 포함됩니다. 이들 소재의 역할은 외부 환경으로부터 셀을 보호하고 배터리 패널의 구조적 안정성을 확보하는 것이다.
4. 모듈 조립
셀 연결 : 처리된 셀을 특정 배열 순서와 전기적 연결 방식으로 배열하고, 전선으로 직렬 또는 병렬로 연결합니다. 용접이나 기타 연결 방법을 통해 여러 셀을 배터리 모듈로 결합하여 더 큰 태양광 패널을 형성합니다.
캡슐화: 조립된 배터리 모듈은 습기, 먼지 및 기계적 손상을 방지하기 위해 캡슐화되어야 합니다. 봉지 공정에는 배터리 모듈을 백플레인에 배치하고 전면 유리를 덮은 다음 EVA 레이어로 적층하는 과정이 포함됩니다. 열간 압착 공정을 통해 재료 층이 서로 고정되어 견고한 배터리 패널 구조를 형성합니다.
테스트 및 품질 검사: 캡슐형 배터리 패널은 엄격한 테스트와 품질 검사를 거쳐야 합니다. 테스트에는 전기 성능 테스트, 광전 변환 효율 테스트 및 환경 내성 테스트가 포함되어 각 태양광 패널이 실제 사용에서 안정적으로 전기를 생산하고 관련 표준 및 사양을 충족할 수 있는지 확인합니다.
