项目结论:
N型发电性能更佳:在固定支架上,组串1(N-TOPCon组件)较组串2(P-PERC组件)单瓦发电量平均增益为3.68%。
N型衰减更低:组串1(N-TOPCon组件)和组串2(P-PERC组件)的平均功率衰减分别为0.51%和1.38%,TOPCon的光致衰减(LID)比PERC小得多。
研究背景:
PERC电池效率正快速逼近其理论极限,此外,PERC电池采用P型硅片,易受硼氧对(BO)引起的光致衰减(LID)影响。为了应对这一挑战,光伏市场正迫切地从PERC技术转向N型技术。N型技术采用掺磷的N型硅片,而不是PERC电池常用的P型硅片。
近年来,N-TOPCon技术已成功从实验室走向量产,这使得对N型组件在户外环境下性能表现的深入研究变得尤为重要。与此同时,N型TOPCon技术的电池凭借其优异的低衰减这一特点引起广泛关注。多项实验室测试报告和研究已经明确证明,在光致衰减(LID)和热辅助光致衰减(LeTID)方面,N型电池比PERC电池表现更为出色。然而,光伏组件在实际运行条件下的性能可能会与实验室测试结果有所差异,尤其是在衰减方面,这是因为组件在运行时会受到周围环境条件,如辐照度、温度、湿度等的影响。因此,国家光伏质量检测中心(CPVT)选择在位于中国西北部宁夏银川(38°34′57.77′N,106°0′55.72′E)进行了一项比较研究,旨在评估PERC和TOPCon组件的户外发电量和衰减可靠性。
户外对比研究中,采用晶科能源20块双面组件,包含P-PERC以及N-TOPCon技术。每个双面组件包含144块半片电池,具体如下:
初始功率测试前对样品经行户外暴晒预处理,在组串并网工作状态下暴晒控制在不少于60kWh/ m²,数据采集间隔为1分钟。
项目设计:
阵列前后间距为10米,固定支架倾角为40°,如图1所示:
2022年9月-2023年3月测得的组件正面、背面累计辐照量、反射率数据,结果如表2和图2所示:
2022年9月-2023年3月测量的月度发电增益,并根据公式1计算得出两个组串的单瓦发电量(Wh/W),其结果如表3和图3所示:
N-TOPCon组件和P-PERC组件的功率变化,如表4和表5所示:
采用公式2计算得出两个组串的功率衰减:
组串1(N-TOPCon组件)均值为0.51%,组串2(P-PERC组件)均值为1.38%。
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