Comparació de les dades empíriques del panell solar principal TOPCon i BC Rooftop durant un any
Font de dades: Photovoltaic News
Les cèl·lules TOPCon de tipus N s'han convertit en el producte principal del mercat amb una excel·lent eficiència i fiabilitat, amb una quota de mercat d'aproximadament el 80% el 2024. Malgrat això, per aconseguir la diferenciació del producte i millorar el valor del producte en el mercat ferotgement competitiu, molts Les empreses fotovoltaiques s'han centrat en mòduls monofacials tipus BC i els han convertit en els principals productes del mercat fotovoltaic de cobertes.
Els mòduls BC són teòricament molt adequats per a aplicacions d'instal·lació al terrat a causa de la seva elevada potència frontal. A l'entorn d'instal·lació al terrat, el desavantatge bifacial de les cèl·lules BC es pot alleujar significativament. Recentment, JinkoSolar va anunciar que ha dut a terme un estudi exhaustiu de proves de camp a Jiangxi.
El clima humit del monsó de Jiangxi i la temperatura mitjana de -5 a 35 graus durant tot l'any ofereixen condicions naturals ideals per avaluar el rendiment de diferents mòduls fotovoltaics. Això ajudarà a comprendre profundament el rendiment de diversos mòduls en aplicacions reals, proporcionant així una base científica per al desenvolupament de productes futurs i estratègies de mercat.
Informació del mòdul
Aquest estudi cobreix els mòduls TOPCon i els mòduls BC produïts per un fabricant determinat. Tots els mòduls s'instal·len al terrat de l'edifici per garantir la precisió i la coherència de les dades de mesura. L'objectiu principal d'aquest estudi és analitzar en profunditat el rendiment i el potencial de LCOE d'aquests dos components en aplicacions reals i oferir als clients solucions de generació d'energia fiables i eficients. La prova va incloure dos tipus de components: components TOPCon de tipus N amb una potència de placa de 575 W i components BC amb una potència de placa de 575 Wp d'un altre fabricant, amb 18 de cada component. Es van instal·lar en un suport fix amb una inclinació fixada en 0 graus . Tots els components estaven equipats amb sensors d'alta precisió per controlar les dades de generació d'energia en temps real per garantir la precisió i la credibilitat dels resultats de les proves.
Durant la prova, es van recollir completament una sèrie de dades clau, com ara la tensió de CC, el corrent, la potència, la temperatura dels components, la radiació frontal, la velocitat del vent, la direcció del vent, la temperatura ambient, la humitat relativa i la pressió atmosfèrica. Aquestes dades proporcionen informació detallada, que ens permeten realitzar anàlisis i comparacions en profunditat del rendiment dels components.
Resultats de l'exàmen
Es van observar alguns canvis significatius en el clima i el rendiment durant els 11 mesos del 14 d'agost del 2023 al 15 de juliol de 2024. La irradiància mitjana diària més alta registrada al juny va ser de 273 W/m², i la temperatura més alta registrada al juliol va ser 39,7 graus. La irradiància més baixa de 104 W/m² i la temperatura ambient de -5 graus es van registrar al gener i al febrer, respectivament. Les precipitacions freqüents a l'abril de 2024 (20 dies de pluja) van provocar una disminució de la irradiància, que al seu torn va afectar la generació d'energia dels mòduls. Fins i tot en condicions tan contínues de pluja, la generació d'energia dels mòduls TOPCon va ser un 0,33% superior a la dels mòduls BC. No obstant això, amb l'arribada de les altes temperatures i els dies llargs al juny, els mòduls TOPCon van mostrar el seu excel·lent rendiment, amb un augment de l'1,95% en la generació d'energia respecte als mòduls BC. Aquest important guany no només demostra l'adaptabilitat dels mòduls TOPCon en entorns d'alta temperatura, sinó que també destaca la seva alta eficiència a l'estiu.
A més, durant la temporada de neu de gener a febrer, sota la doble influència de la baixa irradiància i la baixa temperatura ambient, la generació d'energia dels mòduls TOPCon va ser 0.52-0,53% superior a la de BC mòduls. Aquestes dades confirmen encara més el rendiment superior dels mòduls TOPCon en condicions de clima fred, especialment a l'hivern quan la llum i la temperatura són baixes. Els resultats de la prova mostren que els mòduls TOPCon tenen avantatges significatius en l'eficiència de generació d'energia, amb la generació d'energia per watt fins a un 1,95% superior a la dels mòduls BC durant el cicle de prova, cosa que s'atribueix a la seva major capacitat de generació d'energia (kWh/kW). ) i alta fiabilitat durant el cicle global.
Aquest resultat demostra totalment que, fins i tot sense tenir en compte el factor de bifacialitat, els mòduls TOPCon encara funcionen millor en aplicacions de coberta, reduint els costos d'inversió inicials i el LCOE alhora que milloren la generació d'energia i el rendiment del producte.
Anàlisi de dades
La raó per la qual els mòduls TOPCon poden aconseguir una major generació d'energia es deu principalment a la seva temperatura de funcionament més baixa. Això li permet mantenir una alta eficiència de generació d'energia en l'entorn d'alta temperatura a l'estiu, quan altres mòduls generalment redueixen la generació d'energia a causa dels coeficients de temperatura, aconseguint així guanys de generació d'energia més elevats per watt. Durant la prova, la temperatura mitjana de funcionament dels mòduls TOPCon sempre va ser inferior a la dels mòduls BC d'altres fabricants. Quan el coeficient de temperatura d'ambdós mòduls és d'aproximadament -0,29%/grau, l'atenuació de la generació d'energia dels mòduls BC a causa de l'alta temperatura és significativament superior a la dels mòduls TOPCon.
En principi, les cèl·lules BC amplien l'àrea de generació d'energia efectiva transferint les línies de la xarxa d'elèctrodes a la part davantera de la cel·la a la part posterior de la cel·la. Aquest disseny té avantatges evidents per millorar l'eficiència de conversió de cèl·lules en sistemes fotovoltaics de cobertes que no depenen especialment de la generació d'energia bifacial. Tanmateix, aquest disseny també comporta alguns reptes. En aplicacions pràctiques, la concentració d'estrès a la part posterior del mòdul BC fa que la superfície del mòdul s'abombi i es doblegui, cosa que al seu torn afecta la seva fiabilitat i eficiència. Aquest fenomen és especialment evident al juny i al juliol. Quan la temperatura màxima pot arribar als 37 graus, la temperatura superficial del mòdul fins i tot pot superar els 60 graus al migdia. Aquest entorn d'alta temperatura no només afecta l'eficiència de generació d'energia del mòdul BC, sinó que també pot accelerar l'envelliment del material, afectant així la fiabilitat i el rendiment a llarg termini del mòdul.
Resum
Aquest estudi registra i compara el rendiment dels mòduls TOPCon i dels mòduls BC en un escenari d'aplicació al terrat durant un cicle d'un any. Mitjançant aquesta comparació, el propòsit és avaluar la competitivitat relativa dels dos en termes de rendibilitat i producció d'energia. Els resultats mostren les següents conclusions clau:
1) Els mòduls TOPCon, amb la seva major capacitat de generació d'energia (en quilowatts-hora per quilowatt), són fins a un 1,95% més alts que els mòduls BC en termes de generació d'energia frontal. Fins i tot si ignorem els avantatges de la seva generació d'energia bifacial, TOPCon encara mostra un potencial més fort a les aplicacions de terrat.
2) L'estudi va trobar que hi ha una correlació lineal significativa entre la irradiància, la temperatura i la generació d'energia per als dos mòduls. Concretament, a mesura que augmenten la irradiació i la temperatura, el guany de generació d'energia dels mòduls TOPCon és especialment significatiu.
3) Els mòduls TOPCon mostren un millor rendiment en condicions de poca llum al matí i al vespre. Això és especialment important en aplicacions pràctiques perquè vol dir que els mòduls TOPCon poden utilitzar de manera més eficaç els recursos de llum limitats durant períodes de temps curt de sol.
A partir d'aquestes dades, JinkoSolar recomana que en el futur es facin més proves d'eficiència de generació d'energia i investigacions de monitoratge per oferir als usuaris solucions més científiques i precises.