산업 통찰력
태양광 산업은 끊임없는 비용 절감을 통해 전력망 균형(grid parity)을 향해 질주하고 있습니다. 웨이퍼 수준에서는 더 얇은 웨이퍼 (n형 반도체는 120~130μm까지), 더 큰 크기 (G12가 주를 이룸), 그리고 더 미세한 다이아몬드 와이어 (현재 28μm)와 더 빠른 절삭 속도를 의미합니다.
절단은 매우 중요한 단계이며, 후속 공정의 수율과 비용을 결정짓습니다. 실리콘은 단단하고 취성이 강하기 때문에 다이아몬드 와이어 절단 시 필연적으로 1~30μm 깊이의 표면 아래 손상(SSD)이 발생하며, 이는 웨이퍼 파손의 주요 원인입니다. 두께가 0.15mm인 경우 파손률은 약 6%에 달할 수 있습니다. 웨이퍼 파손, 절단 자국, 뒤틀림, 와이어 마모, 특히 와이어 직경이 35μm 미만으로 줄어들수록 이러한 문제들이 더욱 심각해집니다.
태양광 발전 산업은 슬러리 방식에서 다이아몬드 와이어 절단(DWS) 방식으로 전환했으며, 현재 전 세계 태양광 발전 시장의 90% 이상을 DWS 방식이 차지하고 있습니다. DWS는 우수한 표면 품질, 낮은 절단 손실, 그리고 높은 효율을 제공합니다. 단결정 슬라이싱 분야에서 DWS는 거의 보편적으로 사용되고 있습니다.
정밀 절단 기술을 숙달하는 것은 재료 활용률, 생산량 및 수익성에 직접적인 영향을 미칩니다. 더 얇고 큰 웨이퍼와 더 가는 전선으로의 전환이 현재 진행 중이며, 오늘날 절단 기술을 최적화하는 기업이 차세대 태양광 발전 비용 절감을 주도할 것입니다.
당사의 기술 솔루션: 태양광 실리콘을 위한 종합적인 슬라이싱 엔지니어링
더욱 얇은 N형 TOPCon 및 HJT 기판으로의 업계 전반의 전환을 지원하기 위해 당사의 다이아몬드 와이어 및 슬라이싱 장비 솔루션은 세 가지 핵심 물리적 우선순위, 즉 절단 손실 최소화, 기하학적 공차(TTV/뒤틀림) 제한, 그리고 연속 고속 장력 하에서의 와이어 파손 억제를 해결합니다.
당사는 태양광 실리콘 가공의 세 가지 필수 단계에 걸쳐 특수 다이아몬드 와이어 소모품, 정밀 장비 구성 및 공정 매개변수 조정을 제공합니다.
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용도: 규격에 맞지 않는 머리/꼬리 부분을 제거하고 긴 단결정 실리콘 막대를 원하는 길이로 절단하는 데 사용합니다.
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기술적 특징: 높은 내구성을 지닌 다이아몬드 와이어(0.18~0.25mm)를 사용하여 다이아몬드 유지력이 뛰어나며, 블레이드 라인 변형이나 열 응력 균열 없이 대구경 단면을 처리할 수 있도록 설계되었습니다.
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주요 이점: 깨끗하고 수직에 가까운 절단면을 제공하여 잉곳 끝부분의 열 미세 균열을 방지하고, 사각형 가공 전에 사용 가능한 실리콘 부피를 극대화합니다.
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용도: 원형 실리콘 주괴를 정확한 182mm 및 210mm 정사각형 또는 유사 정사각형 벽돌로 변환하는 데 사용합니다.
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기술적 실행: 균일한 입자 분포를 가진 고장력 코어 강선( >3800 MPa )을 사용하는 특수 4선식 또는 다선식 스퀘어링 설정을 적용합니다.
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주요 이점: 대각선 공차를 엄격하게 유지하고 블록 모서리를 직선으로 유지하여 대량 절단 작업 중 모서리 깨짐 및 모서리 미세 균열을 크게 줄입니다.
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응용 분야: 고효율 세포주 생산을 위해 정사각형 실리콘 블록을 고밀도 다중 라인으로 절단하여 초박형 웨이퍼( 110~130μm )를 제작합니다.
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초미세 와이어 선별: 초미세 고탄소강 와이어( 0.035~0.050mm )를 사용하여 절단 폭을 좁혀 잉곳당 웨이퍼 생산량을 직접적으로 증가시킵니다.
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정밀하게 제어된 입자 크기 분포: 정밀하게 전기 도금된 합성 다이아몬드 입자는 균일한 다점 미세 스크래핑을 보장하여 총 두께 변화(TTV)를 10μm 이하로 제한 하고 표면 아래 손상(SSD)을 최소화합니다.
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고속 작동 안정성: 능동 동적 장력 제어( ±0.3N 이하 변동) 를 통해 60~85m/s 의 선형 와이어 속도( Vs )에서 안정적인 작동을 위해 설계되었습니다.
일관된 웨이퍼 수율을 달성하려면 소모성 와이어의 특성을 호스트 장비 환경과 동기화해야 합니다. 당사의 엔지니어링 지원에는 다음이 포함됩니다.
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칩 제거 및 냉각수 정렬: 저점도 수용성 냉각수와 원활하게 작동하도록 와이어 도금 밀도와 그릿 제거 채널을 최적화하여 미세 절삭 홈 내부의 다이아몬드 글레이징 및 열 축적을 방지합니다.
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장력 및 이송 속도 교정: 표준 단선 및 다선 슬라이싱 장비와 호환되는 검증된 작동 장력 곡선( N ) 및 점진적 이송 속도( Vf ) 지침을 제공합니다.
태양 전지 가공에서 다이아몬드 와이어 톱의 활용
잉곳에서 셀에 이르는 완벽한 제조 체인 및 주요 슬라이싱 접합부
잉곳 생산
고순도 단결정 실리콘 막대 성장(CZ 방식) 또는 다결정 주조.
잉곳 크롭핑
긴 주괴를 다루기 쉬운 길이로 절단하고 규격에 맞지 않는 끝부분을 잘라냅니다.
주괴 사각형 만들기
둥근 주괴를 정확한 치수의 표준 정사각형 또는 유사 정사각형 벽돌로 성형합니다.
웨이퍼 슬라이싱
고속 다중 와이어 웹 슬라이싱 기술은 벽돌 형태의 소재를 한 번에 수천 개의 초박형 웨이퍼로 분할합니다.
에칭 및 텍스처링
태양 전지 생산 라인용 웨이퍼 표면의 표면 손상(SSD) 제거 및 텍스처링.
셀 제작
활성 PV 태양 전지를 생산하기 위한 확산, 부동태화, 코팅 및 금속화 공정.
이것이 귀하의 비즈니스에 의미하는 바
결국 목표는 더 나은 절단이 아니라 더 나은 비즈니스입니다. 당사의 정밀 절단 솔루션이 태양광 제조 공정에 어떤 실질적인 가치를 제공하는지 살펴보십시오.
권장 처리 매개변수 매트릭스
단결정 실리콘 가공의 크롭핑, 스퀘어링 및 멀티와이어 웨이퍼링 단계 전반에 걸친 표준 엔지니어링 기준 매개변수.
| 처리 단계 | 코어 와이어 게이지 | 선형 와이어 속도 | 작전상의 긴장 | 이송 속도 | 목표 품질 |
|---|---|---|---|---|---|
| 잉곳 크롭핑 | 0.18 - 0.25 mm | 30 – 50m / s | 25-35 N | 1.0 – 3.0mm/분 | 깔끔하게 잘렸고, 갈라짐이 전혀 없습니다. |
| 주괴 사각형 만들기 | 0.12 - 0.16 mm | 40 – 60m / s | 18-25 N | 0.8 – 2.0mm/분 | 모서리 깨짐 최소화 |
| 웨이퍼링(182mm) | 0.038 - 0.045 mm | 60 – 80m / s | 7.5-9.5 N | 1.2 – 2.2mm/분 | TTV ≤ 10 μm, Kerf < 55 μm |
| 웨이퍼링(210mm) | 0.040 - 0.050 mm | 65 – 85m / s | 8.0-10.5 N | 1.0 – 2.0mm/분 | TTV ≤ 10 μm, SSD < 8 μm |
* TOPCon/HJT N형 기판의 기본 매개변수입니다. 장비 프레임 강성 및 냉각수 압력에 따라 매개변수를 미세 조정하십시오.
