為充分驗證和研究n型元件發電效能，晶澳科技與TV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專案（2021年2月-2022年2月），近日已經完成資料分析與測試報告，本文將對n型產品發電資料和特性進行分析。

專案資訊

實證電站位於銀川市，屬溫帶大陸性氣候，為典型的乾熱環境，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。實證專案如圖1所示。

圖1 晶澳與TV北德銀川實證專案

實證電站安裝了n型雙面元件（基於晶澳n型鈍化接觸技術Bycium+電池，後文簡稱n型元件）和p型PERC雙面元件（後文簡稱p型元件）各一組，每種元件裝機容量6kW左右（實證現場實驗室實測功率），接入1臺20kW元件式逆變器（每臺逆變器2路MPPT輸入，單路MPPT最大輸入電流25A，每種型別元件接入1路MPPT）。專案採用固定支架安裝方式（傾角40°），元件離地高度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錶、元件級溫度感測器、陣列正背面輻照度儀等監測裝置。

在系統設計和元件發電效能分析方面，為排除逆變器對不同型別元件發電效能的影響，同時保證資料更加精準，直接採用直流電錶資料，並進行歸一化處理。

二、

發電效能對比

在一個完整年測試周期內，n型元件和p型元件單瓦發電量資料如圖2所示，從圖中可以看出，兩類元件的平均單瓦日發電量分別為5。03kWh/kW和4。84kWh/kW，n型元件單瓦發電量比p型元件高出3。9%左右。光伏元件的發電能力主要取決於功率衰減、高溫發電效能、雙面發電效能、低輻照發電效能等特性，本實證測試中n型元件和p型元件採用了相同元件封裝形式（半片電池，雙玻結構），發電效能差異主要在於電池技術不同導致的元件效能差異。

圖2 n型元件和p型元件單瓦發電量對比資料

在功率衰減效能方面，n型元件具備天然的優勢（無B-O複合體），首年衰減1%，年度線性衰減0。4%，而p型元件首年2%，年度0。45%衰減，經過測算，在30年的壽命週期內，由於功率衰減n型元件帶來發電量增益約1。8%，首年功率衰減n型元件帶來的發電增益為1%左右。

在高溫發電效能方面，與元件溫度係數和元件工作溫度密切相關，從機理上講，電池開路電壓越高，溫度係數也就越優，n型Bycium+電池開路電壓可達到720mV左右，元件溫度係數為-0。30%/℃，而p型元件溫度係數為-0。35%/℃，在夏季高溫條件下，假設元件執行工作溫度55℃左右（環境溫度30℃左右），n型元件的功率損失比p型元件低1%左右，且隨著元件執行溫度的進一步增加，n型元件高溫發電性優勢將會更加突出。同時，n型元件由於更高的轉換效率，相應降低了所吸收光能的熱轉換，從而降低了元件的工作溫度，此次實證專案也充分的證實了這一點，n型元件較p型元件平均工作溫度低約1℃左右，具體如圖3所示。結合優異的溫度係數和較低的工作溫度，n型元件發電量比p型元件高2%左右。

圖3 n型元件和p型元件工作溫度對比資料

在雙面發電效能方面，n型元件雙面率為80%左右，p型元件雙面率為70%左右，假定元件背面輻照強度100-150W/m2，那麼雙面率差異（10%）帶來的n型元件發電量增益在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%發電增益資料

在低輻照發電效能方面，從機理上講，與少子壽命、開路電壓、並聯電阻密切相關，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型元件發電增益為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型元件單瓦發電量相比p型元件高出3。9%左右。理論上分析，由於具有優異的功率衰減特性、高溫發電效能、雙面發電效能、低輻照發電效能等優勢，n型元件理論發電量增益在4%左右，這同實證專案資料基本吻合，n型元件發電效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元件產品的選型提供一定的技術依據。