光伏組件的弱光性能,直接決定了其在光照不足條件(如陰雨、霧霾、早晚時段)下的發(fā)電效率和功率輸出。在此類環(huán)境下,組件普遍面臨電流生成減弱、轉(zhuǎn)換效率下降、電壓波動以及對不同光譜響應減弱等挑戰(zhàn)。優(yōu)異的弱光性能意味著,即使在非理想光照條件下,組件仍能保持高效發(fā)電能力,顯著提升系統(tǒng)整體發(fā)電量,這對日照時間短或光照條件欠佳的地區(qū)尤為關鍵。
項目現(xiàn)場
為驗證不同組件技術在弱光環(huán)境下的發(fā)電表現(xiàn),晶科能源于成都某工商業(yè)屋頂電站開展實證研究。該地區(qū)年均有效輻照小時數(shù)不足1000小時,多云天氣占比超200天,為弱光性能測試提供了天然實驗場。本實證項目數(shù)據(jù)由權威的第三方檢測機構TüV萊茵監(jiān)測提供。
為確保數(shù)據(jù)可比性,實證選用15塊晶科N型TOPCon雙面635W組件與15塊N型BC雙面640W組件進行對比。兩串組件以5°傾角朝南并行安裝,并接入同型號組串式逆變器,有效規(guī)避系統(tǒng)平衡部件差異對數(shù)據(jù)的干擾。
組件樣本參數(shù)
測試結果:
圖表1:不同時間段內(nèi)N型TOPCon與N型BC組件的發(fā)電增益對比
數(shù)據(jù)采集自7月9日至20日每日6時至20時。在此期間,90%為陰雨天氣,日均輻照度≤400W/m2。結果顯示,TOPCon組件發(fā)電量為74.114kWh/kW,而N型BC組件總發(fā)電量為72.398kWh/kW,較N型BC組件高出2.37%。單日數(shù)據(jù)顯示,發(fā)電量差異峰值出現(xiàn)在清晨(6-8時)與傍晚(18-20時),此時相對增益高達7.18%(見圖表1);而在為期12天的測試中(其中90%為陰雨天),TOPCon相對于N型BC組件的最大增益出現(xiàn)在7月11日與7月18日兩個雨天(見圖表2)。
圖表2:不同日期N型TOPCon與N型BC組件單瓦發(fā)電增益對比
TOPCon組件展現(xiàn)的“早啟、晚?!碧匦裕@著延長了系統(tǒng)的有效發(fā)電時間窗。與N型BC組件相比,TOPCon在弱光條件下的發(fā)電量優(yōu)勢區(qū)間為2.0%至7.18%,其能量捕獲能力和系統(tǒng)效率提升顯著。
實證結論:
本次實證對全球光照資源受限的區(qū)域具有重要價值:在北歐高緯度地區(qū)可延長冬季發(fā)電時長;在中國西南部、日韓等多云霧地帶能提升雨季發(fā)電穩(wěn)定性;在分布式場景中可增強工商業(yè)用電的峰時匹配能力。組件的弱光性能是最大化有限日照時間內(nèi)發(fā)電效能的關鍵。TOPCon技術憑借其在弱光場景下的卓越表現(xiàn),成為此類區(qū)域的優(yōu)選解決方案。這主要歸因于N型TOPCon電池在并聯(lián)電阻(Rsh)和填充因子(FF)方面的優(yōu)勢,有效抑制暗電流損失,保障低輻照條件下的高效轉(zhuǎn)換。N型TOPCon電池的相對效率衰減顯著低于N型BC電池,弱光發(fā)電性能更勝一籌,有效助力低輻照地區(qū)實現(xiàn)發(fā)電收益最大化。