Vergelijking van gangbare TOPCon zonnepaneel en BC Rooftop empirische gegevens voor één jaar
Gegevensbron: Photovoltaic News
N-type TOPCon-cellen zijn het belangrijkste product op de markt geworden met een uitstekende efficiëntie en betrouwbaarheid, met een marktaandeel van ongeveer 80% in 2024. Desondanks hebben veel fotovoltaïsche bedrijven, om productdifferentiatie te bereiken en de productwaarde te verbeteren in de zeer concurrerende markt, hun focus verlegd naar BC-type monofaciale modules en deze tot de belangrijkste producten op de markt voor fotovoltaïsche daken gemaakt.
BC-modules zijn theoretisch gezien zeer geschikt voor dakinstallatietoepassingen vanwege hun hoge frontale vermogensoutput. In de dakinstallatieomgeving kan het bifaciale nadeel van BC-cellen aanzienlijk worden verlicht. Onlangs heeft JinkoSolar aangekondigd dat het een uitgebreide veldteststudie in Jiangxi heeft uitgevoerd.
Jiangxi's vochtige moessonklimaat en gemiddelde temperatuur van -5 tot 35 graden gedurende het hele jaar bieden ideale natuurlijke omstandigheden voor het evalueren van de prestaties van verschillende fotovoltaïsche modules. Dit zal helpen om de prestaties van verschillende modules in werkelijke toepassingen diepgaand te begrijpen, en zo een wetenschappelijke basis te bieden voor toekomstige productontwikkeling en marktstrategieën.
Module-informatie
Deze studie omvat TOPCon-modules en BC-modules die door een bepaalde fabrikant zijn geproduceerd. Alle modules zijn op het dak van het gebouw geïnstalleerd om de nauwkeurigheid en consistentie van de meetgegevens te garanderen. Het hoofddoel van deze studie is om de prestaties en het LCOE-potentieel van deze twee componenten in werkelijke toepassingen grondig te analyseren en klanten betrouwbare en efficiënte oplossingen voor stroomopwekking te bieden. De test omvatte twee soorten componenten: N-type TOPCon-componenten met een nominaal vermogen van 575 W en BC-componenten met een nominaal vermogen van 575 Wp van een andere fabrikant, met 18 van elk component. Ze werden geïnstalleerd op een vaste beugel met een helling ingesteld op 0 graden. Alle componenten waren uitgerust met zeer nauwkeurige sensoren om stroomopwekkingsgegevens in realtime te bewaken om de nauwkeurigheid en geloofwaardigheid van de testresultaten te garanderen.
Tijdens de test werden een aantal belangrijke gegevens volledig verzameld, waaronder DC-spanning, stroom, vermogen, componenttemperatuur, frontstraling, windsnelheid, windrichting, omgevingstemperatuur, relatieve vochtigheid en atmosferische druk. Deze gegevens bieden gedetailleerde informatie, waardoor we diepgaande analyses en vergelijkingen van de prestaties van de componenten kunnen uitvoeren.
Test resultaten
Er werden enkele significante klimaat- en prestatieveranderingen waargenomen in de 11 maanden van 14 augustus 23 tot 15 juli 2024. De hoogste dagelijkse gemiddelde bestralingssterkte die in juni werd geregistreerd, was 273 W/m² en de hoogste temperatuur die in juli werd geregistreerd, was 39,7 graden. De laagste bestralingssterkte van 104 W/m² en de omgevingstemperatuur van -5 graden werden respectievelijk in januari en februari geregistreerd. Veel regenval in april 2024 (20 regenachtige dagen) leidde tot een afname van de bestralingssterkte, wat op zijn beurt de stroomopwekking van de modules beïnvloedde. Zelfs onder dergelijke aanhoudende regenachtige omstandigheden was de stroomopwekking van TOPCon-modules 0,33% hoger dan die van BC-modules. Met de komst van hoge temperaturen en lange dagen in juni lieten TOPCon-modules echter hun uitstekende prestaties zien, met een toename van 1,95% in stroomopwekking in vergelijking met BC-modules. Deze aanzienlijke winst bewijst niet alleen de aanpasbaarheid van TOPCon-modules in omgevingen met hoge temperaturen, maar benadrukt ook hun hoge efficiëntie in de zomer.
Bovendien was de stroomopwekking van TOPCon-modules tijdens het sneeuwseizoen van januari tot februari, onder de dubbele invloed van lage instraling en lage omgevingstemperatuur, 0.52-0.53% hoger dan die van BC-modules. Deze gegevens bevestigen verder de superieure prestaties van TOPCon-modules in koude klimaatomstandigheden, vooral in de winter wanneer licht en temperatuur laag zijn. De testresultaten tonen aan dat TOPCon-modules aanzienlijke voordelen hebben in de efficiëntie van stroomopwekking, waarbij de stroomopwekking per watt tot 1,95% hoger is dan die van BC-modules tijdens de testcyclus, wat wordt toegeschreven aan de hogere stroomopwekkingscapaciteit (kWh/kW) en hoge betrouwbaarheid tijdens de algehele cyclus.
Deze resultaten tonen duidelijk aan dat TOPCon-modules, zelfs zonder rekening te houden met de bifacialiteitsfactor, nog steeds beter presteren in daktoepassingen. Hierdoor worden de initiële investeringskosten en LCOE verlaagd en worden de stroomopwekking en productprestaties verbeterd.
Gegevensanalyse
De reden waarom TOPCon-modules een hogere stroomopwekking kunnen bereiken, is voornamelijk te danken aan hun lagere bedrijfstemperatuur. Hierdoor kan het een hoge stroomopwekkingsefficiëntie behouden in de omgeving met hoge temperaturen in de zomer, wanneer andere modules over het algemeen de stroomopwekking verminderen vanwege temperatuurcoëfficiënten, waardoor hogere stroomopwekkingswinsten per watt worden bereikt. Tijdens de test was de gemiddelde bedrijfstemperatuur van TOPCon-modules altijd lager dan die van BC-modules van andere fabrikanten. Wanneer de temperatuurcoëfficiënt van beide modules ongeveer -0.29%/graad is, is de stroomopwekkingsverzwakking van BC-modules vanwege hoge temperaturen aanzienlijk hoger dan die van TOPCon-modules.
In principe breiden BC-cellen het effectieve stroomopwekkingsgebied uit door de elektrode-rasterlijnen aan de voorkant van de cel over te brengen naar de achterkant van de cel. Dit ontwerp heeft duidelijke voordelen bij het verbeteren van de celconversie-efficiëntie in fotovoltaïsche daksystemen die niet specifiek afhankelijk zijn van bifaciale stroomopwekking. Dit ontwerp brengt echter ook enkele uitdagingen met zich mee. In praktische toepassingen zorgt de concentratie van spanning op de achterkant van de BC-module ervoor dat het oppervlak van de module uitpuilt en buigt, wat op zijn beurt de betrouwbaarheid en efficiëntie ervan beïnvloedt. Dit fenomeen is vooral duidelijk in juni en juli. Wanneer de maximumtemperatuur 37 graden kan bereiken, kan de oppervlaktetemperatuur van de module 's middags zelfs 60 graden overschrijden. Deze hoge temperatuuromgeving beïnvloedt niet alleen de stroomopwekkingsefficiëntie van de BC-module, maar kan ook de veroudering van het materiaal versnellen, waardoor de betrouwbaarheid en prestaties van de module op de lange termijn worden beïnvloed.
Samenvatting
Deze studie registreert en vergelijkt de prestaties van TOPCon-modules en BC-modules in een daktoepassingsscenario gedurende een cyclus van één jaar. Door deze vergelijking is het doel om de relatieve concurrentiekracht van de twee te evalueren in termen van kosteneffectiviteit en energie-output. De resultaten onthullen de volgende belangrijke bevindingen:
1) TOPCon-modules, met hun hogere vermogensopwekkingscapaciteit (in kilowattuur per kilowatt), zijn tot 1,95% hoger dan BC-modules in termen van frontale vermogensopwekking. Zelfs als we de voordelen van de bifaciale vermogensopwekking negeren, toont TOPCon nog steeds een sterker potentieel in daktoepassingen.
2) De studie vond dat er een significante lineaire correlatie is tussen irradiantie, temperatuur en stroomopwekking voor de twee modules. Specifiek, naarmate irradiantie en temperatuur toenemen, is de stroomopwekkingswinst van TOPCon-modules bijzonder significant.
3) TOPCon-modules vertonen betere prestaties bij weinig licht in de ochtend en avond. Dit is met name belangrijk in praktische toepassingen, omdat het betekent dat TOPCon-modules de beperkte lichtbronnen effectiever kunnen benutten tijdens periodes met weinig zonneschijn.
Op basis van deze gegevens adviseert JinkoSolar om in de toekomst meer onderzoek te doen naar de efficiëntie van energieopwekking en de monitoring ervan. Zo kunnen we gebruikers meer wetenschappelijke en nauwkeurige oplossingen bieden.