在光伏技術(shù)的巔峰對(duì)決中，TOPCon技術(shù)猶如一位絕世高手，擁有著眾多制勝秘籍，其絕對(duì)優(yōu)勢(shì)使之在光伏界穩(wěn)坐王者寶座。

近日舉行的五大龍頭聚首的TOPCon論壇上，一個(gè)被反復(fù)提及的優(yōu)勢(shì)—TOPCon低輻照性能引起了廣泛關(guān)注。

究竟什么是低輻照性能？它又為何成為T(mén)OPCon技術(shù)的一大亮點(diǎn)？

光伏系統(tǒng)全天候效能是關(guān)鍵

低輻照性能，顧名思義，指光伏組件在低輻照情況下的發(fā)電能力。

在低輻照條件下，由于組件接收的太陽(yáng)輻射能量減少，光伏組件的輸出功率會(huì)降低，這意味著在日照不足的地區(qū)或季節(jié)，光伏系統(tǒng)的整體發(fā)電量會(huì)受到影響。

在光伏組件的日常運(yùn)行中，早晚時(shí)間段、陰天以及雨雪天氣對(duì)太陽(yáng)光的輻照強(qiáng)度有著顯著的影響。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在春分或秋分時(shí)，早晚時(shí)段太陽(yáng)直接輻射通常僅為正午時(shí)分的10-20%，這直接導(dǎo)致光伏組件的輸出功率下降至峰值功率的10%左右。

STC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試就是基于輻照為1000W的條件下進(jìn)行的測(cè)試。瞬時(shí)輻照只要低于1000W/m2，都可以認(rèn)為是低輻照，而全球典型地區(qū)瞬時(shí)輻照強(qiáng)度<1000W/m2的時(shí)長(zhǎng)占比達(dá)90%。

光伏組件的低輻照性能直接關(guān)系到光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率和穩(wěn)定性，對(duì)發(fā)電能力有重要影響。在全球絕大多數(shù)地區(qū)，特別是在中高緯度和多云地區(qū)，光伏組件在低輻照條件下的高效性能顯得尤為重要。由此，開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能在低輻照條件下保持高發(fā)電效率的光伏技術(shù)對(duì)于提升全球光伏系統(tǒng)的整體效能和經(jīng)濟(jì)性具有重大意義。

先天結(jié)構(gòu)特性下的降維競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

TOPCon具備更好的低輻照性能，XBC的低輻照性能更弱，這是由兩者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。

XBC技術(shù)通過(guò)將所有電極均置于電池背面，以減少正面遮光，提升效率。這一設(shè)計(jì)雖優(yōu)化了光吸收，但也因?yàn)殡姵乇趁嬲?fù)電極柵線數(shù)量多達(dá)200根以上，顯著增加了漏電通道。這些額外的漏電通道，尤其是在電池柵線與n型或p型材料交界處，形成了潛在的漏電路徑，導(dǎo)致漏電流增大。

相比之下，TOPCon技術(shù)通過(guò)在電池表面形成一層隧穿氧化層，有效減少了漏電通道。其漏電通道主要分布在電池的四周，而非柵線區(qū)域。這種設(shè)計(jì)大大減少了漏電路徑，有效控制了漏電流，提升了電池的電氣性能。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)明，當(dāng)在電池在反偏12V的測(cè)試條件下，TOPCon電池漏電流平均約為0.05安培，而B(niǎo)C電池平均漏電流是2.5安培，是TOPCon的50倍之多；不僅如此，由于BC電池的漏電流離散度非常大，很多電池的漏電水平遠(yuǎn)超2.5安培。而漏電流越大，意味著并聯(lián)電阻越小。根據(jù)理論推導(dǎo)和模擬推演，可知電池并聯(lián)電阻（Rsh）越小，低輻照性能越差。XBC低并聯(lián)電阻特性導(dǎo)致其低輻照性能相比TOPCon低了約5%。

反之，Rsh越大，低輻照性能越好。看上圖可知，隨著Rsh從5Ω提高到600Ω，電池的弱光性能逐步提升，尤其在200W/m2和400W/m2這樣較低輻照條件下，高并聯(lián)電阻電池相比低并聯(lián)電阻電池的低輻照性能優(yōu)勢(shì)明顯。因?yàn)檎辰佑|結(jié)構(gòu)電池的并聯(lián)電阻Rsh比交叉指狀背接觸電極電池更大，正背接觸結(jié)構(gòu)電池的低輻照性能更好。TOPCon屬于正背接觸結(jié)構(gòu)電池，低輻照性能更優(yōu)。

此外，TOPCon電池采用了正背雙面接觸結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于減少正面的柵線遮擋，提高電池的光吸收效率，而XBC技術(shù)雖然在正面擴(kuò)大了有效發(fā)電面積，但其背面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能導(dǎo)致散熱效率降低，影響在低輻照條件下的性能；另一方面，與XBC相比，TOPCon技術(shù)的鈍化層可以有效減少載流子的復(fù)合損失，即使在光照不足的情況下也能保持較好的電池性能，這種鈍化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在低輻照環(huán)境下尤為明顯，有助于提高電池的能量轉(zhuǎn)換效率。

種種測(cè)試數(shù)據(jù)及實(shí)證結(jié)果表明，低輻照性能越好，單瓦發(fā)電能力越高。根據(jù)青海輻照情況下模擬二者發(fā)電能力差異，結(jié)果顯示由于低輻照優(yōu)勢(shì)，TOPCon比XBC單瓦發(fā)電能力提升約1%。

而基于常州實(shí)證進(jìn)一步證明了優(yōu)異的低輻照性能可帶來(lái)更高的TOPCOn發(fā)電能力增益。從數(shù)據(jù)顯示，在早上7-8點(diǎn)時(shí)，TOPCon 相比XBC高了6.9%；晚上在18-19點(diǎn)時(shí)，相對(duì)增益高達(dá)8.3%-8.4%。在目前消納受限的情況下，早晚電價(jià)相對(duì)高，因此早晚低輻照發(fā)電效率越高，帶來(lái)的電力價(jià)值越大。

TOPCon的低輻照優(yōu)勢(shì)是其在廣泛行業(yè)中占據(jù)重要地位的關(guān)鍵因素之一，這種優(yōu)勢(shì)與TOPCon技術(shù)的雙面率特性一樣，是由其先天材料特性和工藝設(shè)計(jì)所決定的，從而在光伏領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力。

全場(chǎng)景綜合價(jià)值盡顯

TOPCon具有雙面率優(yōu)勢(shì)、低輻照優(yōu)勢(shì)；XBC具有BOS 成本優(yōu)勢(shì)、溫度系數(shù)優(yōu)勢(shì)。

不同場(chǎng)景下TOPCon相比于XBC帶來(lái)的客戶(hù)增益：

雙面場(chǎng)景下的綜合價(jià)值=TOPCon雙面率的優(yōu)勢(shì)+TOPCon低輻照的優(yōu)勢(shì)-XBC低BOS的優(yōu)勢(shì)-XBC低溫度系數(shù)的優(yōu)勢(shì)。

單面場(chǎng)景下綜合價(jià)值=TOPCon低輻照的優(yōu)勢(shì)-XBC低BOS的優(yōu)勢(shì)-XBC低溫度系數(shù)的優(yōu)勢(shì)；

單雙面場(chǎng)景中，考慮高低輻照及高低BOS，分別選取四種典型場(chǎng)景，計(jì)算綜合客戶(hù)價(jià)值；考慮初始投資、運(yùn)維費(fèi)用及總發(fā)電量等計(jì)算LCOE，數(shù)據(jù)如下：

(來(lái)源：《為什么未來(lái)5年內(nèi)TOPCon是主流》)

明顯看出，雙面場(chǎng)景中，TOPCon具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；單面場(chǎng)景大部分場(chǎng)景中，TOPCon具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)；XBC僅在單面、高輻照、高BOS場(chǎng)景下具有優(yōu)勢(shì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這部分場(chǎng)景應(yīng)用市場(chǎng)占比僅10%。

隨著光伏行業(yè)對(duì)高效發(fā)電需求的持續(xù)增長(zhǎng)，雙面發(fā)電憑借其顯著優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為市場(chǎng)主流，占比60%以上，據(jù)中國(guó)光伏協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，未來(lái)五年，雙面發(fā)電市場(chǎng)占比將會(huì)超過(guò)70%。這種情況下，TOPCon的高雙面率、低輻照雙重優(yōu)勢(shì)將在70%以上的場(chǎng)景中得到充分發(fā)揮，而單面場(chǎng)景下的低輻照優(yōu)勢(shì)則支撐其領(lǐng)先另外20%的市場(chǎng)。

也就是說(shuō)，TOPCon在90%的場(chǎng)景中具備優(yōu)勢(shì)，在全球70%以上的場(chǎng)景中具備絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

TOPCon技術(shù)憑借其在低輻照環(huán)境下的優(yōu)異性能，為光伏系統(tǒng)帶來(lái)了顯著的發(fā)電增益。這種技術(shù)的高效率和穩(wěn)定性不僅在單面發(fā)電場(chǎng)景中表現(xiàn)出色，而且在雙面發(fā)電場(chǎng)景中的價(jià)值更加突出。TOPCon組件的高雙面率和低輻照性能優(yōu)勢(shì)，使得在各種光照條件下都能保持較高的能量產(chǎn)出，從而有效降低了平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）。

結(jié)語(yǔ)

作為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵推手，TOPCon技術(shù)的崛起絕非偶然，其背后有堅(jiān)實(shí)的邏輯與優(yōu)勢(shì)支撐，光伏龍頭企業(yè)的一致看好及終端用戶(hù)對(duì)TOPCon技術(shù)的青睞，正是基于它在大部分場(chǎng)景下的卓越表現(xiàn)和更高的發(fā)電收益。在光照條件不佳時(shí)，TOPCon技術(shù)仍能夠發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，確保穩(wěn)定且高效的電力輸出，這一特性使得光伏系統(tǒng)在各種環(huán)境下都能保持優(yōu)異的性能，從而為客戶(hù)帶來(lái)更優(yōu)的能源投資回報(bào)。

而客戶(hù)價(jià)值，正是決勝市場(chǎng)的關(guān)鍵。