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TOPCon vs XBC實證PK :誰在誤導,誰更權威?

   2024-09-26 世紀新能源網23110
核心提示:5年后,TOPCon+鈣鈦礦疊層電池技術將擁有更強韌的生命力

縱觀光伏行業發展史,技術迭代是經久不衰的熱門話題。N型技術取代P型技術成為市場主流已是既定事實,但N型技術之間的競爭仍在繼續。哪個技術路線能成為主流,對應的度電成本是關鍵,這其中發電性能又是關鍵中的關鍵。TOPCon與XBC誰的發電能力更強,各家眾說紛紜,開啟了實證對壘。

7月4日,BC的代表企業在投資者交流會上公布了其實驗室的對比數據:BC組件發電量比TOPCon產品高出6%-8%。而在其發布的西安總部實證數據中,較同功率常規TOPCon組件,其BC防積灰組件發電能力提升約4%,不過采用的是BC防積灰組件,防積灰是一種邊框優化設計,與BC技術本身并無關聯。此外,同樣專注BC賽道的另一企業也在官網上發布了包括國內外共5個實證對比案例的數據,其ABC組件較TOPCon組件單千瓦發電量增益更是從1.95%到高達50.72%!經核實,此多項發電量實證數據是在陰影遮擋的特殊應用場景下得出的。這樣的實證設置并沒有在相同標的或條件下進行,得出的數據可能會失去參考意義。

(圖片來源:BC企業官網)

那么,在常規場景下的TOPCon vs. BC發電量實證結果是什么樣的?不妨先看看來自權威第三方機構的實證數據。

權威機構實測:TOPCon發電性能優于XBC

今年3月,國家光伏、儲能實證實驗平臺(大慶基地)公布了2023年度實證實驗數據成果。該成果表示,N型高效組件發電量較優,與2022年趨勢一致,TOPCon、IBC分別較PERC高2.87%、1.71%,即158.75版型的TOPCon發電量較120版型的IBC高1.16%。進一步分析發現,如果用比較相同(相近)硅片尺寸進行比較,158.75mm的TOPCon相對156mm版型的IBC的發電增益大約為2.72%。

(圖片來源:國家光伏、儲能實證實驗平臺)

在8月中TOPCon太陽能電池技術發展趨勢研討會上,來自國家光伏質檢中心(CPVT)的專家也表達了對實證的見解:傳統的IEC測試標準,模擬的往往是單一的測試條件,而戶外環境是一個復合的影響過程,光伏組件通過傳統的測試標準后,應用端還是會出現如背板黃變、開裂、功率衰減超標等問題。因此光伏產品只有在安裝運行之后才能成為完整的產品,才能體現真正的特性,這也是做戶外實證的意義。

CPVT位于銀川的實證基地,代表溫帶大陸性氣候場景,干熱,溫差大。通過對客戶自行組織送樣的三串不同技術路線組件性能比對實證項目的數據分析,2024年1月至2024年7月的實證期內,在以正面STC功率為基準計算得出:半片雙面TOPCon組件的正面單瓦發電量較XBC組件增益為1.76%。

(圖片來源:TOPCon太陽能電池技術發展趨勢研討會直播截圖)

根據權威三方機構的實證數據,TOPCon與BC單瓦發電能力的高低已顯而易見:已成為主流的TOPCon技術在發電量方面比BC技術更具優勢。除了權威三方在大慶和銀川的實證,近期某企業的實證數據也印證了這一點。實證項目位于江蘇省常州市,測試周期為2024年7月16日-9月10日。參與測試的組件分別為600W的N型TOPCon組件,以及620W的雙玻TBC組件。電站地表采用混凝土水泥澆筑,地表反射率約30%,并采用傾斜角為23°(當地最佳傾角)、離地0.5m的固定支架安裝組件,前后排未出現遮擋,實際測試中使用IV-tracker采集組件發電量數據。所有設置均還原電站真實、常規的安裝場景,保證實證結果的準確性和全面性。 

從測試周期內的發電量數據來看,TOPCon組件相較于TBC組件的單瓦平均發電增益高3.15%, 最高月相對增益達3.4%(2024年8月),充分證明了TOPCon組件的卓越發電能力。

揭秘TOPCon高發電量秘籍:卓越的低輻照優勢、高雙面率性能

通過進一步分析一天不同時段的發電量數據,可以發現TOPCon組件具有顯著的低輻照優勢。一般來說,光伏組件大部分時間都是在低于1000W/m2的輻照度下工作,因此低輻照性能越優,組件單瓦發電能力越高。通過以往的實測數據,TOPCon的低輻照性能相比XBC高約5%。根據實證數據,在早晚輻照相對較弱時段,TOPCon組件發電量數據遠超TBC組件。在早上7-8點時,TOPCon 相比TBC單瓦發電能力高6.9%;晚上17-19點時,相對增益更是高達8.3%-8.4%。

同時,高雙面率也是TOPCon組件單瓦發電能力強于BC的重要原因。根據實證數據,在輻照度高的中午時刻(12-13時),TOPCon組件相比TBC組件仍有2.6%的發電增益,這是由于TOPCon的高雙面率特性。在輻照高的情況下,雙面率越高,對地表反射光線的利用率越高,發電量就越高。而在每天的清晨與傍晚時刻,對于固定支架安裝的組件來說,太陽光斜入射造成的背面輻照占總輻照占比有所提升,擁有更高雙面率和低輻照優勢的TOPCon組件的發電優勢進一步擴大。

綜合來看,基于高雙面率和優異的低輻照性能的雙重優勢,TOPCon組件在實際運行場景下單瓦發電增益高于XBC組件大約2~3%。這一結論與CPVT和國家光伏、儲能實證實驗平臺的實證結論一致。

但TOPCon的潛力遠不止在上述幾個實證場景。根據STC標準測試條件,實際輻照低于1000W/m2,則被視為低輻照。從地區上來看,全球超過1000W/m2的瞬時輻照地區寥寥無幾,主要集中在撒哈拉沙漠、阿拉伯半島、澳大利亞內陸等赤道附近和部分高海拔、干燥的地區。根據國際可再生能源機構(IRENA)的統計數據,全球有超過90%的區域,尤其是在中高緯度地區,以及多云、多雨的熱帶雨林區域,其年平均太陽輻照度低于1000W/m2的閾值,屬于低輻照區域。

在TOPCon太陽能電池技術發展趨勢研討會上,天合光能戰略、產品與市場負責人張映斌博士就在演講中表示,在未來五年,全球光伏電站應用場景中70%以上為雙面場景,同時全球典型地區低輻照時長占比超90%,因而TOPCon在全球70%以上的市場具有絕對優勢,并在未來5年內仍是主流。

未來,隨著不斷采用降低背面poly、抑制光學寄生吸收和采用超細柵線技術等方式,TOPCon技術將會繼續升級,5年后,TOPCon+鈣鈦礦疊層電池技術將擁有更強韌的生命力,持續引領行業高質量發展的新趨勢。

 
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