為充分驗證和研究n型組件發電性能，晶澳科技與TÜV北德合作，在CPVT銀川國家光伏戶外實證基地展開了為期一年的戶外實證項目（2021年2月-2022年2月），近日已經完成數據分析與測試報告，本文將對n型產品發電數據和特性進行分析。
項目信息
實證電站位于銀川市，屬溫帶大陸性氣候，為典型的干熱環境，年平均峰值小時數1650kWh/m2（水平面），年平均日照時數2800小時-3000小時，年平均溫度8.5℃，是中國太陽輻射和日照時數最多地區之一，太陽光譜非常接近標準AM1.5。實證項目如圖1所示。
圖1 晶澳與TÜV北德銀川實證項目
實證電站安裝了n型雙面組件（基于晶澳n型鈍化接觸技術Bycium+電池，后文簡稱n型組件）和p型PERC雙面組件（后文簡稱p型組件）各一組，每種組件裝機容量6kW左右（實證現場實驗室實測功率），接入1臺20kW組件式逆變器（每臺逆變器2路MPPT輸入，單路MPPT最大輸入電流25A，每種類型組件接入1路MPPT）。項目采用固定支架安裝方式（傾角40°），組件離地高度1米左右，現場除配置場站級環境監測站外，還配置高精度直流電表、組件級溫度傳感器、陣列正背面輻照度儀等監測設備。
在系統設計和組件發電性能分析方面，為排除逆變器對不同類型組件發電性能的影響，同時保證數據更加精準，直接采用直流電表數據，并進行歸一化處理。
二、發電性能對比
在一個完整年測試周期內，n型組件和p型組件單瓦發電量數據如圖2所示，從圖中可以看出，兩類組件的平均單瓦日發電量分別為5.03kWh/kW和4.84kWh/kW，n型組件單瓦發電量比p型組件高出3.9%左右。光伏組件的發電能力主要取決于功率衰減、高溫發電性能、雙面發電性能、低輻照發電性能等特性，本實證測試中n型組件和p型組件采用了相同組件封裝形式（半片電池，雙玻結構），發電性能差異主要在于電池技術不同導致的組件性能差異。
圖2 n型組件和p型組件單瓦發電量對比數據
在功率衰減性能方面，n型組件具備天然的優勢（無B-O復合體），首年衰減1%，年度線性衰減0.4%，而p型組件首年2%，年度0.45%衰減，經過測算，在30年的壽命周期內，由于功率衰減n型組件帶來發電量增益約1.8%，首年功率衰減n型組件帶來的發電增益為1%左右。
在高溫發電性能方面，與組件溫度系數和組件工作溫度密切相關，從機理上講，電池開路電壓越高，溫度系數也就越優，n型Bycium+電池開路電壓可達到720mV左右，組件溫度系數為-0.30%/℃，而p型組件溫度系數為-0.35%/℃，在夏季高溫條件下，假設組件運行工作溫度55℃左右（環境溫度30℃左右），n型組件的功率損失比p型組件低1%左右，且隨著組件運行溫度的進一步增加，n型組件高溫發電性優勢將會更加突出。同時，n型組件由于更高的轉換效率，相應降低了所吸收光能的熱轉換，從而降低了組件的工作溫度，此次實證項目也充分的證實了這一點，n型組件較p型組件平均工作溫度低約1℃左右，具體如圖3所示。結合優異的溫度系數和較低的工作溫度，n型組件發電量比p型組件高2%左右。
圖3 n型組件和p型組件工作溫度對比數據
在雙面發電性能方面，n型組件雙面率為80%左右，p型組件雙面率為70%左右，假定組件背面輻照強度100-150W/m2，那么雙面率差異（10%）帶來的n型組件發電量增益在1%-1.5%之間，同時結合PVsyst模擬，當地面反射率在20%-30%時，n型產品發電量增益在0.8%-1.2%之間，如圖4所示。
圖4 不同地面反射率，雙面率差異10%發電增益數據
在低輻照發電性能方面，從機理上講，與少子壽命、開路電壓、并聯電阻密切相關，在輻照度600 W/m2或以下條件下，如清晨或傍晚條件下，經測算n型組件發電增益為0.2%左右。
三、小結
綜上所述，2021年2月~2022年2月完整年期間內，晶澳n型組件單瓦發電量相比p型組件高出3.9%左右。理論上分析，由于具有優異的功率衰減特性、高溫發電性能、雙面發電性能、低輻照發電性能等優勢，n型組件理論發電量增益在4%左右，這同實證項目數據基本吻合，n型組件發電性能得到了充分的驗證，為光伏產品技術路線的選擇以及客戶組件產品的選型提供一定的技術依據。
