태양광 모듈, 웨이퍼 M6에서 M10변화! 그 이유는?

2000년대 초반에 태양광 웨이퍼는 길이가 약 125mm(5인치)로 작았다. 2012년에는 M0 웨이퍼(156mm)가 도입되었고 M2 웨이퍼(156.75mm)가 표준 사이즈가 되었다. 그 후 2016년경에 M4 웨이퍼(161.75mm)가 출시되었으며, 지난 몇 년 동안 M6(166mm), M10(182mm) 및 G12/M12(210mm)의 더 큰 웨이퍼에 대한 관심이 높아졌다.

 

2020년 6월, Longi, Jinko Solar, JA Solar, Canadian Solar 등 주요 업체가 m10 단결정 실리콘 웨이퍼 모듈을 공동 출시했다. 

 

 

그럼 왜 웨이퍼 사이즈를 키우는 것일까? 

 

모듈의 출력과 효율을 높이기 위해 다양한 연구가 진행되었다.

- 다결정에서 단결정으로 전환

- BSF에서 PERC로의 셀 효율성 개선 

- 하프컷, MBB(멀티버스바)와 같은 고급 모듈 기술 개발 등 

 

이젠 기술에서 출력을 높이는 것을 넘어 웨이퍼 크기를 점진적으로 늘리는 것에 관심이 집중되었고, 주된 이유 두가지는 아래와 같다. 

 

1. 동등한 모듈 효율의 경우 큰 웨이퍼를 사용하면 단일 스트링 모듈의 전력을 증가시킬 수 있다. 

2. 전류가 크게 증가하면 BOS(Balance of System) 비용을 크게 줄일 수 있다. 

 

 

*BOS란? 

태양광 패널을 제외한 태양광 발전 시스템의 모든 구성 요소를 말한다. 

 

 

 

좀 더 쉽게 정리하자면 

M10을 사용하면 M6를 사용한 것보다 

1. 모듈 전력/효율이 더 높고

2. 공간활용도가 높아지며

3. 설치비용도 낮아진다

4. 셀효율 손실율도 더 낮다 

 

+

M10은 M6 모듈에 비해 BOS비용을 최소 0.35센트/W에서 0.7센트/W 까지 절약할 수 있다. 

 

 

 

결론 

제품 제조 비용은낮고 효율과 출력이 높은 M10! 

앞으로 M10이 많이 쓰일 듯. 

 

그렇다고 계속 웨이퍼가 무한대로 커지는 것이 좋진 않다. 

내구성과 효율성이 떨어지기 때문이다.  M10보다 더 큰 웨이퍼인 G12으로 연구를 한 결과, 고전류로 인해 저항손실이 G12웨이퍼에서 더 크고, 높은 전류를 처리하기 위해 정션 박스도 고가로 설치해야 하며, 발전소 설치 시 더 많은 무게를 견디기 위해 프레임의 가격도 증가한다고 한다. 

 

현재로서는 M10이 적절한 사이즈의 웨이퍼라는 것! 

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참고하면 좋을 기사 첨부

 

https://en.longi-solar.com/home/events/press_detail/id/251_Analysis_of_the_development_of_high-power_modules_and_the_logic_behind_the_increase_in_size_of_photovoltaic_silicon_wafers.html

Analysis of the development of high-power modules and the logic behind the increase in size of photovoltaic silicon wafers

 

 

http://taiyangnews.info/technology/bigger-is-not-always-better/

Bigger Is Not Always Better | TaiyangNews

 

 

 

https://mercomindia.com/changing-wafer-sizes-cost-module-manufacturers/

Changing Wafer Sizes Will Cost Cell and Solar Module Manufacturers