單晶PERC在常規(guī)單晶基礎上加入了背面鈍化膜，減少了電池背面電子和空穴的復合;顯著提高了對1000~1200nm波段近紅外光的利用率，因此顯著提高了電池效率，目前領先企業(yè)5柵PERC電池量產效率可達~22%，60片電池的組件常規(guī)封裝即可實現(xiàn)310W功率。

　　在電池效率提高的同時，光伏組件可獲得：

　　①弱光發(fā)電能力提高

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　?、酃ぷ鳒囟冉档?，因此具有更佳的發(fā)電表現(xiàn)，其中弱光發(fā)電能力提高又可帶來：

　　A. 低光強時組件相對轉換效率提高

　　B. PERC組件對近紅外光轉換效率更高

　　本文會結合小系統(tǒng)與模擬做一些細節(jié)討論。尤其需要注意的是，組件的衰減對發(fā)電的結果有很大的影響，不同企業(yè)在PERC組件的光衰控制水平上有所不同，因此實證結果宜結合組件衰減情況一起考慮。初始光衰控制不好的產品在單Wp發(fā)電能力上甚至會低于常規(guī)組件。

　　二

　　單塊組件的發(fā)電實證

　　使用IV多通道測試儀可以方便的測試單塊組件的發(fā)電情況，測試原理與組串逆變器類似，根據每分鐘的功率得到組件的直流側發(fā)電量，數據的參考價值優(yōu)于使用微型逆變器。以下實證即采用IV多通道測試儀(Daystar MT-3200)研究了295Wp單晶PERC組件與270Wp常規(guī)組件的發(fā)電能力，每種組件各兩塊接入不同通道(相互對照可確保數據可靠性)。發(fā)電量取兩塊組件的平均值，單Wp發(fā)電能力采用實測功率進行計算。

　　單晶PERC組件來自隆基樂葉，為低光衰產品，承諾首年衰減低于2%，避免了實證中PERC組件光衰過高的風險。

　　以下為晴朗天氣下兩種組件單日(2017年9月18日)功率輸出情況(W/Wp)的對比，統(tǒng)計時間為8:00~16:00，因現(xiàn)場空間有限，該時間段以外存在前后排的陰影遮擋?？砂l(fā)現(xiàn)單晶PERC全天內單Wp功率輸出均高于常規(guī)組件，早8點~9點，下午15~16點發(fā)電增益4~5%，10~14點發(fā)電增益2~3%，全天平均增益3.2%，如無陣列遮擋的話預計早、晚的發(fā)電增益會更高。該結果明顯體現(xiàn)出兩種組件在弱光下的發(fā)電差異，而溫度相關因素導致的中午與早晚發(fā)電差異在泰州這樣的地區(qū)相較下不明顯。這種早晚發(fā)電增益高的特性使得單晶PERC組件在匹配逆變器方面無需與常規(guī)組件區(qū)別處理。

　　18年6月的整月的發(fā)電情況可以體現(xiàn)出類似的結果，月均增益3.65%。在陰天、雨天，由于光強較弱且光譜中紅外占比提高，單晶PERC組件的發(fā)電增益可達5%左右，且體現(xiàn)出輻照值越低，發(fā)電增益越高的趨勢。

　　2017年9月至2018年6月10個月的統(tǒng)計中，單晶PERC組件所體現(xiàn)出的發(fā)電增益與單日、單月的增益基本一致，多發(fā)電優(yōu)勢非常穩(wěn)定，印證該組件沒有發(fā)生明顯的衰減。

　　三

　　三亞小型并網系統(tǒng)全年發(fā)電結果

　　中國電器院的三亞海洋性氣候實證基地的實證結果自之前的兩篇報道后，也于2017年9月底完成了 1年的實證，全年的發(fā)電統(tǒng)計如下，隆基樂葉低衰單晶PERC組件相對常規(guī)組件①增益4.07%，相對常規(guī)組件②增益2.93%，兩種常規(guī)組件來自不同的一線制造商。所有組件在投樣前均在第三方機構測試了初始功率并采用該功率值計算比發(fā)電量，保障了公平性。

　　1年期的實證結束后，中國電器院對組件功率再次進行了測試以評估組件衰減，組件實際曝曬時間約14個月，位于海洋性氣候區(qū)域，同時對組件可靠性有很大考驗，隆基樂葉單晶PERC組件由于抗光衰優(yōu)勢，實際衰減1.99%，較常規(guī)組件明顯具備優(yōu)勢。假定組件衰減均為線性，則扣除低衰減優(yōu)勢后，該單晶PERC組件的發(fā)電增益約2.5~3%。

　　組件工作溫度的情況統(tǒng)計如下(使用了6個溫度采集點)，平均溫度為在全天發(fā)電中占比高的10:00~14:00時段的組件平均溫度，最高溫為當月每日最高溫度的均值，結果顯示，單晶PERC組件平均工作溫度比常規(guī)組件低接近2℃，最高溫度差的均值高于2.5℃。

　　四

　　PVsyst發(fā)電模擬結果對比

　　TÜV萊茵的質勝中國評比為我們提供了公平的發(fā)電模擬對比，因參賽組件的Panfile均由TÜV萊茵測試，而測試的組件也由其從產線上抽取。結果顯示，單晶組第一名相比常規(guī)組第一名多發(fā)電1.8%左右，模擬結果相對實證結果略有低估。

　　筆者使用PVsyst模擬了單晶PERC組件與常規(guī)組件的晴朗天氣下的日發(fā)電情況 (4月1日)，增益曲線與第1部分的泰州實證數據相似，全天的發(fā)電增益為1.5%，同樣低于實證結果。

　　PVsyst軟件已經考慮到了不同組件的功率溫度系數與低輻照下相對轉換效率的差異，因此模擬結果低于實證結果的原因應為兩方面：

　　1. PVsyst模擬結果無法體現(xiàn)出單晶PERC組件在紅外波段的發(fā)電優(yōu)勢。

　　2. PVsyst內置的組件工作溫度模型低估了單晶PERC組件與常規(guī)組件的工作溫度差。以下右圖展示了模擬的晴朗天氣下三亞單日工作溫度情況，模擬的工作溫度差~0.3℃。

　　五

　　單晶PERC組件的產品價值

　　如下表條件下，設定BOS成本分別為2.3元/W(單晶PERC 310W)和2.5元/W(常規(guī)275W)，考慮低衰單晶PERC組件相對常規(guī)組件多發(fā)電3%。計算得全投資收益8.4%時，單晶PERC組件可多賣0.43元/W，扣除BOS成本差后，得到的0.23元/W就是單晶PERC組件多發(fā)電與用地節(jié)省帶來的產品價值。

　　單晶PERC組件的更高功率與更多發(fā)電均可以節(jié)省度電系統(tǒng)投資，而光伏系統(tǒng)投資中組件以外的土地成本、人力成本、設備成本等已很難有下降空間，因此未來隨著組件成本下降，單晶PERC組件所節(jié)省的系統(tǒng)成本將顯得越發(fā)明顯，PERC產品將成為市場主力。