1. 項目簡介

N 型 TOPCon 電池以其卓越的效率和可靠性，已經成為市場上的主流產品，在2024 年的市場份額約為 80%。盡管如此，眾多光伏企業為了在競爭激烈的市場中實現產品差異化并提升產品價值，紛紛將焦點轉向 BC 型單面組件，并將其作為屋頂光伏市場的主打產品。BC 組件憑借其較高的正面功率輸出，理論上非常適合屋頂安裝應用。在屋頂安裝環境中，BC 電池的雙面性劣勢可以得到顯著緩解。鑒于此，我們決定在江西開展一項全面的實地測試研究。江西的季風濕潤氣候和全年-5至35°C的平均氣溫，為評估不同光伏組件的性能提供了理想的自然條件。這將有助于我們深入理解各種組件在實際應用中的表現，從而為未來的產品開發和市場策略提供科學依據。

2. 組件信息

本研究涵蓋 TOPCon 組件與某廠商生產的 BC 組件，所有組件均安裝于建筑屋頂，以確保測量數據的準確性和一致性。我們的核心目標是深入分析這兩種組件在實際應用中的性能表現和 LCOE 潛力，為客戶提供可靠且高效的發電解決方案。本次測試涉及兩種組件：銘牌功率為575W的N型TOPCon組件和另一廠商575Wp的BC組件，每種組件各有18塊。采用固定支架安裝，傾角設置為0°。所有組件均配備高精度傳感器，以實時監測發電數據，確保測試結果的準確性和可信度。

在測試過程中，我們全面采集了多項關鍵數據，包括直流電壓、電流、功率，組件溫度，正面輻射度，風速，風向，環境溫度，相對濕度和大氣氣壓等。這些數據為我們提供了詳盡的信息，使我們能夠對組件的性能進行深入的分析和比較。

3. 測試結果

在 2023年8月14日至2024年7月15日的11個月中，我們觀察到一些顯著的氣候和性能變化。6月記錄到的最高日平均輻照度為273W/m2，7月記錄到的最高溫度為39.7°C。1月和2月分別記錄了最低的輻照度104W/m2和環境溫度-5°C。2024年4月的頻繁降雨（20個雨天）導致了輻照度降低，進而影響了組件的發電量。即使在這種連續多雨的情況下 ,TOPCon組件發電量也要比BC組件發電量高0.33%。然而，隨著6月高溫長日照的來臨，TOPCon組件展現出了其卓越的性能，其發電量相比BC組件增加了1.95%。這一顯著的增益不僅證明了TOPCon組件在高溫環境下的適應性，也凸顯了其在夏季的高效率。

此外，1 月至 2 月的雪季期間，低輻照度和低環境溫度的雙重影響下，TOPCon 組件的發電量比 BC 組件高出 0.52-0.53%。這一數據進一步證實了 TOPCon 組件在寒冷氣候條件下的優越性能，尤其是在光照和溫度較低的冬季。測試結果顯示，TOPCon 組件在發電效率上表現出顯著優勢，測試周期內單瓦發電量比 BC 組件最高高出 1.95%，這歸因于其更高的發電能力（kWh/kW）和整體周期內的高可靠性。這一結果充分表明，即使不考慮雙面性的因素，TOPCon 組件在屋頂應用中依然表現更加優異，可降低初始投資成本和 LCOE，同時提升發電量和產品性能。

2023.8.14-2024.7.15每月單瓦發電量情況

4. 數據分析

TOPCon 組件之所以能夠實現更高的發電量，主要得益于其更低的工作溫度。這使得它在夏季高溫環境下，當其他組件因溫度系數而普遍發電量下降時，仍能保持較高的發電效率，從而實現更高的單瓦發電增益。在測試期間，TOPCon組件的平均工作溫度始終低于其他廠商的BC組件。在兩款組件的溫度系數均約為-0.29%/°C的情況下，BC組件因高溫而導致的發電量衰減明顯高于TOPCon 組件。

從原理來看，BC電池通過將電池正面的電極柵線轉移到電池背面，擴大了有效發電面積，在那些不特別依賴雙面發電的屋頂光伏系統中，這種設計在提高電池轉換效率上具有明顯的優勢。然而，這種設計也帶來了一些挑戰。在實際應用中，BC 組件背面應力的集中導致組件表面凸起與彎曲，進而影響其可靠性和效率。特別是在6月和7月，這種現象更為明顯。當最高氣溫可達37°C時，中午時分組件的表面溫度甚至可能超過60°C，這種高溫環境不僅會影響BC 組件的發電效率，還可能加速材料的老化，從而影響組件的長期可靠性和性能。

5. 總結

本研究詳細記錄并對比分析了在屋頂應用場景中，TOPCon 組件與BC組件在一年周期內的性能表現。通過這一對比，旨在評估兩者在成本效益和能量產出方面的相對競爭力。研究結果揭示了以下幾點關鍵發現：

1.TOPCon 組件憑借其較高的發電能力（以千瓦時每千瓦計），在正面發電量方面比 BC 組件最高高出1.95%。即便忽略其雙面發電的優勢，TOPCon在屋頂應用中依然展現出了更強的潛力。

2. 研究發現，兩種組件在輻照度、溫度與發電量之間存在著顯著的線性相關性。具體而言，隨著輻照度和溫度的增加，TOPCon 組件的發電量增益尤為顯著。

3.TOPCon 組件在早晨和黃昏的低光條件下表現出更為優異的性能。這一點在實際應用中尤為重要，因為它意味著在日照時間較短的時段內，TOPCon組件能夠更有效地利用有限的光照資源。

基于這些數據，我們建議未來應進行進一步的發電效率測試和監測研究，從而為用戶提供更加科學和精確的解決方案。

會議通知：

為促進東北地區新能源產業高質量發展，推進數字技術與新型能源技術的深度融合，進一步探討風光儲氫協同發展，2024年8月22日-23日，由吉林省科學技術協會、中國光伏行業協會、世紀新能源網聯合主辦的東北能源經濟峰會暨展覽會將在長春舉辦，本次峰會聚集行業資深專家學者、一線企業、投資商、開發商、融資機構等優秀的新能源從業者，集思廣益共同探討東北新能源產業技術創新與行業趨勢。

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