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為充分驗證和研究n型組件發(fā)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(jīng)完成數(shù)據(jù)分析與測試報告，本文將對n型產(chǎn)品發(fā)電數(shù)據(jù)和特性進行分析。

一、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(huán)境，年平均峰值小時數(shù)1650kWh/m²(水平面)，年平均日照時數(shù)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(shù)最多地區(qū)之一，太陽光譜非常接近標(biāo)準(zhǔn)AM1.5。實證項目如圖1所示。


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(shù)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(xiàn)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(xiàn)場除配置場站級環(huán)境監(jiān)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(jiān)測設(shè)備。

在系統(tǒng)設(shè)計和組件發(fā)電性能分析方面，為排除逆變器對不同類型組件發(fā)電性能的影響，同時保證數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，直接采用直流電表數(shù)據(jù)，并進行歸一化處理。

二、發(fā)電性能對比

在一個完整年測試周期內(nèi)，n型組件和p型組件單瓦發(fā)電量數(shù)據(jù)如圖2所示，從圖中可以看出，兩類組件的平均單瓦日發(fā)電量分別為5.03kWh/kW和4.84kWh/kW，n型組件單瓦發(fā)電量比p型組件高出3.9%左右。光伏組件的發(fā)電能力主要取決于功率衰減、高溫發(fā)電性能、雙面發(fā)電性能、低輻照發(fā)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(jié)構(gòu))，發(fā)電性能差異主要在于電池技術(shù)不同導(dǎo)致的組件性能差異。


在功率衰減性能方面，n型組件具備天然的優(yōu)勢(無B-O復(fù)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(jīng)過測算，在30年的壽命周期內(nèi)，由于功率衰減n型組件帶來發(fā)電量增益約1.8%，首年功率衰減n型組件帶來的發(fā)電增益為1%左右。

在高溫發(fā)電性能方面，與組件溫度系數(shù)和組件工作溫度密切相關(guān)，從機理上講，電池開路電壓越高，溫度系數(shù)也就越優(yōu)，n型Bycium+電池開路電壓可達到720mV左右，組件溫度系數(shù)為-0.30%/℃，而p型組件溫度系數(shù)為-0.35%/℃，在夏季高溫條件下，假設(shè)組件運行工作溫度55℃左右(環(huán)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(fā)電性優(yōu)勢將會更加突出。同時，n型組件由于更高的轉(zhuǎn)換效率，相應(yīng)降低了所吸收光能的熱轉(zhuǎn)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(jié)合優(yōu)異的溫度系數(shù)和較低的工作溫度，n型組件發(fā)電量比p型組件高2%左右。


在雙面發(fā)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(fā)電量增益在1%-1.5%之間，同時結(jié)合PVsyst模擬，當(dāng)?shù)孛娣瓷渎试?0%-30%時，n型產(chǎn)品發(fā)電量增益在0.8%-1.2%之間，如圖4所示。


在低輻照發(fā)電性能方面，從機理上講，與少子壽命、開路電壓、并聯(lián)電阻密切相關(guān)，在輻照度600 W/m²或以下條件下，如清晨或傍晚條件下，經(jīng)測算n型組件發(fā)電增益為0.2%左右。

三、小結(jié)

綜上所述，2021年2月~2022年2月完整年期間內(nèi)，晶澳n型組件單瓦發(fā)電量相比p型組件高出3.9%左右。理論上分析，由于具有優(yōu)異的功率衰減特性、高溫發(fā)電性能、雙面發(fā)電性能、低輻照發(fā)電性能等優(yōu)勢，n型組件理論發(fā)電量增益在4%左右，這同實證項目數(shù)據(jù)基本吻合，n型組件發(fā)電性能得到了充分的驗證，為光伏產(chǎn)品技術(shù)路線的選擇以及客戶組件產(chǎn)品的選型提供一定的技術(shù)依據(jù)。

 原標(biāo)題：發(fā)電量高3.9%！晶澳科技n型組件一年期實證電站數(shù)據(jù)出爐