纯干货!哪种组件在低辐照下能实现更高发电量?

来源:投稿发布时间:2024-10-29 10:23:21

在组串式逆变器替代集中式逆变器、单晶组件替代多晶组件、n型组件替代p型组件的过程中,我们经常听到厂商提到一个概念:弱光响应能力。简单说,就是在辐照偏低的情况下,原有产品(对照组)还没开始发电或发电量低,而新产品(实验组)已经开始发电,或实现更高的发电量。

对一套光伏系统,什么时候会需要弱光发电呢?有些光伏从业者的理解是“早晚时段”,也就是让系统更早启动,更晚关闭。对此,某组件企业技术人员表示,随着逆变器产品技术不断迭代,市场上主流组串式逆变器的启动电压已经很低,很多在200V甚至180V以下。从发电功率曲线看,对光伏系统发电量的影响其实非常小。事实上,考虑到多数地区的实时光照都低于标准条件,也就是说,研究光伏产品在辐照低于800W/m²,甚至低于500W/m²的情况下,怎样实现更高功率、更高发电量,这才更有意义。

(来源:Global Solar Atlas)

为什么不通过实证数据直接分析?不是不想,而是控制变量太难。众所周知,光伏电站发电量的影响因素非常多,硬件方面包括组件品牌、生产工艺和技术新老迭代情况、生产时间、产品尺寸、组件安装倾角、接线方式、线缆长度与型号等。除了上述设备因素,还需要考虑光照条件和阴影遮挡、数据采样位置(直流侧还是交流侧)、样品数量、采样周期、测试设备等多重因素,严格控制变量,才能得出准确结论,避免出现“数据打架、结论完全相反”的尴尬。

为了让更多读者、特别是电力投资企业的朋友能直观理解低辐照发电的奥义,避免被错误的数据干扰,我们决定尝试用原理、公式推导的角度,为大家答疑解惑。

首先,根据太阳能电池等效电路图,有一个公式(单二极管模型半导体公式):

其中:

I和V分别是电池的电流、电压,Ipv和I0是光生电流、暗饱和电流,Rs和Rsh分别是串联电阻、并联电阻。

n是二极管理想因子,k是玻尔兹曼常数,T是电池温度,q是基本电流。

如果交给技术专家,他会说:组件的实际输出的电流等于光生电流减去流过二极管的正向电流(暗电流)和旁路电阻Rsh消耗的电流的影响,并联可以理解为漏电流导致的损失的电流。并联电阻Rsh主要是由于p-n结不理想或在结附近有杂质造成的,这些因素可能导致结短路,特别是在电池边缘处。Rsh电阻反映了电池的漏电水平,理论上,漏电流可以归因于并联电阻。Rsh越大,漏电损失的电流越小,组件最终输出的电流就越大,对应的输出功率越大。

看不懂对吧?俺也一样。没关系,咱还有更简单的理解办法:

①小学数学知识,被除数不变,除数越小,商越大。

②小学数学知识,被减数不变,减数越大,差越小。

③初中物理知识,P=UI(功率=电压×电流)。电压、电流越大,功率就越大。

记住上面三条基础,我们很容易得出:

Rsh越大, 越小;被减掉的 越小,电池的输出电流就越大,那么无论电池还是组件,输出功率就越大。

那么问题来了,怎样增大Rsh,实现更高输出功率?主要是减少漏电流,这个又涉及到不同光伏电池的技术原理和制造工艺流程。

由于XBC电池需要把所有电极转移到背面,也就是说,正负极的隔离全靠无扩散的隔离槽,数量在上百条,而其他双面电极技术电池(比如TOPCon)的隔离为四个边缘的无扩散区,数量仅为4条,XBC电池隔离槽数量高出数十倍,出现漏电流的概率增加了数十倍。一旦在生产环节没有把控好,就可能出现更大的漏电流,分走原本的组件输出电流,影响功率。而在低辐照情景下,输出电流、漏电流都会下降,比如在辐照强度1000W/m²时,标称功率600Wp的TOPCon组件和XBC组件,功率都应该是600W,而当辐照降至200W/m²时,后者漏电流的占比更高,对发电功率的影响也更大,最终输出功率的降幅更大。

如果还不能理解,没关系,记住“XBC组件的开槽多数十倍、漏电通道增加、漏电流增大”这个基础,然后我们来打个比方。两个相同的水坝,A水坝的底部有2个漏水点,B水坝的底部有10个漏水点,漏水点的深度、直径都是一样的,单个漏水点的漏水速度一致。现在我们给两个水坝都加满,开始看漏水情况,1小时后,剩余水量记作X1、X2;然后控制水量,当两个水坝的水位都在50%的时候,开始第二次试验。受水压影响,在半满的情况下,两个水坝的漏水速度都会下降,1小时后剩余水量记作Y1、Y2,无论怎么看,Y1-Y2都会大于X1-X2,也就是漏水点越多,漏出的水越多,半满情况对余量的影响越大。

在半导体公式不被推翻的前提下,我们可以得出结论,在辐照低于STC状态时,辐照越低,XBC组件的输出功率受到的影响越大,与TOPCon组件的差距越大。

进一步,我们可以说,在辐照强度低于1000W/m²的情况下,相同功率的TOPCon组件和XBC组件,TOPCon组件的实时输出功率总会高于XBC组件,大家在选购组件产品时,可以根据当地实际情况和采购预算,灵活决定。

责任编辑:zhouzhenkun
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
印度ALMM太阳能电池产能超37吉瓦来源:光伏情报处 发布时间:2026-10-10 09:45:10

印度新能源和可再生能源部(MNRE)最新更新《型号与制造商核准名录》(ALMM)第二部分,新增529兆瓦单晶硅PERC太阳能电池产能,使全国ALMM登记的太阳能电池总产能达37393兆瓦(即37.393吉瓦)。其中,Premier Energy Photovoltaics新增产能后,其PERC电池总登记产能升至2454兆瓦,并新增1358兆瓦G12R N型TOPCon电池产能,整体登记产能达3812兆瓦。此前,Jupiter Solar Tech和Renusol India亦分别扩充了N型TOPCon电池产能。ALMM-II对公用事业级项目设定了2025年8月31日的执行截止期,但净计量及开放接入式项目豁免期延至2026年12月31日。此外,MNRE已于2026年3月启动ALMM第三部分,将硅锭、硅片纳入监管,计划自2028年6月1日起强制实施,前提是至少三家独立硅片制造商完成登记且合计产能达15吉瓦。

2025年欧盟太阳能与电池储能行业支撑98.2万个就业岗位来源:indexbox 发布时间:2026-10-08 12:20:34

《2026年欧盟太阳能就业报告》(SolarPower Europe发布)显示,2025年欧盟太阳能与电池储能行业共创造98.2万个就业岗位,其中太阳能占87.4万,电池储能首次单列评估达10.8万。太阳能就业增速(1%)为欧盟整体就业增速(0.5%)的两倍,部署环节占比高达85%,公用事业规模岗位首次略超屋顶项目。德国以16.5万岗位居首,西班牙、意大利分列二、三位,三国合计占全欧近一半。尽管当前就业规模接近百万,但受部署趋缓、弃电增多、灵活性不足及制造业承压等因素影响,报告预警2030年前就业或转为下降。为此,报告呼吁政策制定者加快落实技能联盟、可再生能源指令III等举措,强化培训与电气化支持,以保障能源转型与就业可持续发展。(199字)

中国太阳能电池板出口在2026年8月下降39%来源:IDN 发布时间:2026-09-20 09:39:39

2026年8月,中国太阳能电池和电池板出口量同比下降39%,至84万吨;出口额达22.5亿美元,同比下降23.1%;出口数量约为9.249亿块,同比减少37.8%。尽管环比微增(较7月的83万吨略有上升),但这是在政府取消出口退税优惠政策后连续第四个月出现同比下降。作为全球最大的太阳能电池及组件生产国,中国此次出口持续下滑反映出政策调整对行业外贸格局的显著影响——出口激励弱化正推动出口节奏放缓、贸易结构面临重塑。数据源自中国海关统计,经路透社报道确认。

1GW太阳能电池大单落地来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-20 09:03:16

印度光伏企业Vikram Solar与Avaada Electro签署1GW太阳能电池供货协议,采购符合印度ALMM清单要求的n型G12R TOPCon半片电池,供货自2026年9月起,合同金额约125亿印度卢比(1.5亿美元)。该订单旨在满足印度DCR(本土制造含量)政策下组件生产的电池供应需求,增强Vikram Solar供应链稳定性。Avaada Electro将于2026年7月正式列入ALMM清单。目前,Vikram Solar正加速垂直一体化布局:其6GW电池工厂已投产,7月组件车间投运,2026年1月完成组件向G12R规格切换,4月全球组件累计出货超10GW;规划至2027财年末实现9GW电池产能,并持续推进硅锭、硅片扩产及9GW高效制造基地建设,预计2027财年第四季度投产。

水下太阳能电池实现南海10米深处稳定运行来源:中国科学报 发布时间:2026-09-15 10:05:58

本文报道了西南联合研究生院与云南大学张文华团队在水下太阳能电池领域的突破性进展:其研发的宽能带隙浸没式钙钛矿太阳能电池,可在南海10米水深下稳定运行,单次工作两小时即可输出324兆瓦时电能,满足锂离子电池充电需求;在模拟及实地测试中,电池经1160小时运行和300天氮气储存后,效率分别保持近乎不变和达初始值的96%,展现出优异的水下耐久性与长期稳定性。研究通过定制光学滤光系统模拟水下光谱,并成功将大面积电池模块集成于水下机器人,在涠洲岛海域完成真实环境验证。该成果为远海传感器、监测设备及通信系统提供了可行的绿色能源解决方案,并为后续探索不同水深极限及建立水下光伏标准化测试体系奠定基础。(199字)

美国商务部最终对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能进口征收高额关税来源:路透社 发布时间:2026-09-14 08:52:30

美国商务部最终裁定,对来自印度、印度尼西亚和老挝的太阳能电池及组件征收高额反倾销与反补贴关税,认定这些国家生产商存在倾销行为并获得不公平政府补贴。具体税率方面,三国反倾销税率分别为123.04%、94.36%和65.43%;反补贴税率则分别为126.09%、73.2%–173.7%和82.03%–153.67%。该调查由美国太阳能制造与贸易联盟发起,成员包括First Solar、韩华Qcells等本土企业。联盟称此举旨在维护公平竞争环境。下一步,美国国际贸易委员会将于10月14日裁定进口是否对国内产业造成实质性损害;若认定成立,商务部预计11月发布最终征税命令。此案延续了自2012年针对中国太阳能产品启动的长期贸易争端,反映了美国为遏制产能转移、保护本土制造业所采取的持续性贸易措施。(199字)

一太阳能电池组件厂宣布暂缓建设来源:索比光伏网 发布时间:2026-09-03 08:51:52

瑞典光伏企业Midsummer宣布暂缓其位于弗伦的本土太阳能电池工厂建设项目,并放弃已获批的3230万欧元欧盟创新基金补贴。该项目原计划建设一座年产200兆瓦的CIGS铜铟镓硒薄膜电池组件厂,采用公司自主研发的DUO镀膜设备,产品主要面向欧洲市场。暂缓主因是融资受阻:除欧盟资金外,企业未能获得瑞典能源署“Industriklivet”项目预期的投资补助,申请遭驳回。在多重资金缺口压力下,公司被迫中止项目推进。该案例凸显当前欧洲本土光伏制造项目在补贴审批流程与多元化融资渠道方面仍面临显著不确定性,反映出政策落地与产业实践之间存在衔接挑战。(198字)

探见・洞见・创见 ——首期通威组件合作伙伴精英赋能训练营在成都圆满举行来源:通威股份 发布时间:2026-08-26 08:09:57

8月24日,通威首期组件合作伙伴精英赋能训练营在成都举办。聚焦“探见·洞见·创见”,参访乐山、成都智造基地,深度解析能效新规(2027年强制实施)、灯塔工厂质量体系及终端实战策略,20位精英获颁荣誉。以全产业链硬实力与前瞻性行业洞察,共启高质量合作新程。

13.2GW!土耳其光伏组件产能超越全欧盟来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-21 08:52:11

文章指出,土耳其当前运营中的光伏组件产能达13.2GW,已超过欧盟27国合计的9.7GW,成为欧洲地区最大的光伏组件制造基地。这一现状与欧盟推动光伏制造“回流”的政策目标形成反差。数据显示,欧盟本土电池片、硅片及多晶硅等上游环节产能严重不足:仅分别拥有5.3GW、1.2GW和27.6GW(主要来自德国瓦克),远未达到《净零工业法案》所设定的2030年各环节76GW目标。尽管欧洲供应链地图统计了大量规划产能(总计超260GW),但多数项目仍处于宣布或不确定阶段,约61%的规划组件产能尚未落地,另有28个项目已被取消或暂停。

101亿美元!特斯拉在得州新建大型太阳能电池板工厂来源:IT之家 发布时间:2026-08-14 08:44:55

特斯拉计划在得克萨斯州休斯敦西南约45分钟车程处投资最高101亿美元建设名为“Project Crystal Sun”的大型太阳能电池板工厂。该项目已向州政府提交文件,申请税收优惠以降低建设成本,并同步在美国多个州评估其他潜在厂址。工厂预计今年动工、2028年竣工,2029年开始量产太阳能电池板,将创造约9700个全职岗位。若无税收减免,项目37年内需缴纳房产税约11亿美元(约合74.33亿元人民币)。尽管未披露具体年产能及产品用途(地面电站或卫星应用),但特斯拉此前设定目标:到2028年在美国建成总计100吉瓦的太阳能电池板制造能力。

北京大学材料科学与工程学院周欢萍团队在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展来源:北京大学材料科学与工程学院 发布时间:2026-08-04 10:11:25

北京大学周欢萍团队针对钙钛矿太阳能电池因软晶格和低缺陷形成能导致的界面缺陷多、稳定性差等关键瓶颈,提出一种基于氩气/四氟化碳混合等离子体的表面工程新策略。该方法分两步实现原位界面重构:先以Ar等离子体物理刻蚀去除表面缺陷层,再利用CF₄等离子体产生的活性氟与未配位铅离子反应,构筑4–7纳米厚、连续致密且强键合的氟化铅钝化层。该钝化层显著降低界面缺陷密度(降幅约90%),提升载流子寿命与能级匹配,从而同步增强效率与稳定性。小面积电池效率达27.2%,100 cm²模组认证效率为23.5%;器件在高温、光照、紫外及循环老化等多条件下展现出优异长期稳定性。研究成果发表于《Science》。