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編者按：看著發(fā)電數(shù)字一直往上跳，蒙山縣高堆村的村民心里的底氣也格外足。“通過(guò)多次實(shí)踐和比對(duì)，我們村的扶貧項(xiàng)目最終決定選擇一線廠商的高效單晶產(chǎn)品，因?yàn)樵摳咝尉ЫM件對(duì)比普通組件產(chǎn)品，收益高出20%。

”質(zhì)樸的話語(yǔ)間，透露著對(duì)脫貧的信心，也流露出對(duì)高效單晶組件的青睞之意。據(jù)大同中電發(fā)電公司段濤介紹，單晶PERC在大同中電光伏發(fā)電項(xiàng)目中表現(xiàn)也十分優(yōu)秀，可以多發(fā)2.61%電量。

經(jīng)過(guò)1年左右的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，PERC的效率提升潛力與實(shí)際發(fā)電能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出行業(yè)最初的預(yù)期，被公認(rèn)為未來(lái)3~5年內(nèi)最具性價(jià)比，最有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。更為重要的是，戶外各種測(cè)試結(jié)果均表明單晶PERC電池具有相當(dāng)?shù)陌l(fā)電優(yōu)勢(shì)，具有更好的單瓦發(fā)電量(kwh/w)。

多發(fā)電性能與生俱來(lái)

技術(shù)的不斷成熟，PERC也迎來(lái)了產(chǎn)能的爆發(fā)期，一線廠商如隆基樂(lè)葉、晶科、天合光能、晶澳、阿特斯、通威、廣東愛(ài)康等均在積極擴(kuò)產(chǎn)。業(yè)內(nèi)專家介紹，PERC組件多發(fā)電的原理在于其優(yōu)秀的低輻照性能，更好的功率溫度系數(shù)以及首年光衰問(wèn)題的解決。

1.優(yōu)秀的低輻照性能(低輻照條件下的轉(zhuǎn)換效率更高)。與AM1.5同樣光譜分布的低輻照測(cè)試當(dāng)中，PERC組件具有更高的相對(duì)轉(zhuǎn)換效率，因小于標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下的相對(duì)效率主要由開(kāi)路電壓的變化來(lái)決定，常規(guī)電池的相對(duì)開(kāi)路電壓低于PERC電池，且光強(qiáng)越弱，兩電池的暗飽和電流密度相差越大，短路電流相差越大，相對(duì)效率相差越多;更重要的是PERC電池紅外波段的量子效率顯著提高，尤其在1100~1200nm波段增加的發(fā)電不計(jì)入到標(biāo)稱功率當(dāng)中。因PERC組件在正常輻照下由于低輻照特性可以多發(fā)電，而在陰雨天以及早晚，相對(duì)常規(guī)組件的多發(fā)電優(yōu)勢(shì)更加明顯。
2.更好的功率溫度系數(shù)(溫度對(duì)發(fā)電影響小)。一方面PERC電池的紅外波段量子效率高，其電流溫度系數(shù)略高;另一方面PERC電池的開(kāi)路電壓更高，電壓溫度系數(shù)(絕對(duì)值)更低。

3.初始光衰的解決(首年衰減小)。晶硅組件都存在光致衰減(LID)問(wèn)題，從組件廠家的質(zhì)保承諾來(lái)看，首年功率衰減一般不高于2.5%或3%，主要原因是p型硅片中的硼與氧在室外光照后產(chǎn)生的“B-O對(duì)”導(dǎo)致組件功率降低。降低LID的措施包括：降低硅片氧含量;改變摻雜劑;對(duì)電池進(jìn)行退火處理。通過(guò)以上措施可以將PERC電池的光衰顯著降低，單晶PERC組件可以達(dá)到2%以下的首年功率衰減。

基于以上，各種數(shù)據(jù)均表明，在電站實(shí)際測(cè)試中，PERC組件比常規(guī)組件每瓦發(fā)電量高出3%左右。

實(shí)踐中PERC單晶最優(yōu)

我國(guó)地域廣闊，氣候條件復(fù)雜，為了使PERC發(fā)電能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說(shuō)服力，中國(guó)電器科學(xué)研究院工業(yè)產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在西北吐魯番和南方三亞分別選取了兩個(gè)極端氣候?qū)嶒?yàn)點(diǎn)對(duì)于PERC組件發(fā)電能力進(jìn)行驗(yàn)證。

兩個(gè)實(shí)證基地的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)輻照度較低時(shí)(日發(fā)電量少)，PERC組件系統(tǒng)的發(fā)電量提升格外明顯。在交流側(cè)，單晶PERC組件的單瓦發(fā)電量比260Wp多晶組件的單瓦發(fā)電量分別高3.77%和3.64%。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，主要原因?yàn)椋?.單晶PERC組件的弱光性能好，在低輻照度下發(fā)電量明顯增加，且每天開(kāi)始發(fā)電平均早54秒、停止發(fā)電平均晚6分3秒。2.相對(duì)于環(huán)境溫度的溫升少，溫度系數(shù)低。3.峰值功率電壓高，輸出電壓在逆變器MPPT電壓范圍內(nèi)的比例更高。

中國(guó)電力科學(xué)研究院黃晶生的研究數(shù)據(jù)表明，單晶PERC發(fā)電時(shí)長(zhǎng)高出常規(guī)組件2.8%左右。在大同領(lǐng)跑者基地里，單晶占63%，多晶占37%，涉及到技術(shù)的路線有：?jiǎn)尉СＲ?guī)，單晶+perc，單晶+雙玻，單晶+N型+雙玻雙面，多晶常規(guī)，多晶+黑硅，多晶+無(wú)柵，多晶+黑硅+雙玻等。對(duì)最近兩個(gè)月做了發(fā)電量和發(fā)電時(shí)長(zhǎng)做了統(tǒng)計(jì)，單晶功率比較大的組件發(fā)電量明顯要多，據(jù)計(jì)算，常規(guī)組件的均值按照時(shí)長(zhǎng)算是304.96，PERC為313.73，高出常規(guī)組件約2.8%。

據(jù)中科院光伏檢測(cè)中心劉海濤介紹，2016年10月到2017年4月份，在青海共和實(shí)證基地，對(duì)一些新類型的組件進(jìn)行了研究。戶外測(cè)試結(jié)果顯示：?jiǎn)尉ERC組件顯示優(yōu)秀的發(fā)電性能優(yōu)勢(shì)。

“雙面+”發(fā)電趨勢(shì)顯現(xiàn)

基于PERC電池技術(shù)中還有另外一種技術(shù)叫雙面PERC。而雙面PERC可以保持原先單面PERC的高轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)背面也可以發(fā)電，目前雙面PERC電池的雙面率在75%左右，甚至有的達(dá)到80%左右。

大量PERC雙面組件發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)電量被收集與對(duì)比，在不同發(fā)電季節(jié)、不同氣候區(qū)下，不同背墊面的情況下，報(bào)道了5~46%(含跟蹤)的發(fā)電增益。這就意味著，在生產(chǎn)制造成本沒(méi)有明顯增加的情況下，系統(tǒng)端的發(fā)電量卻增加了5~46%，無(wú)疑明顯地降低了系統(tǒng)的度電成本。

無(wú)論是單晶PERC還是PERC雙面，發(fā)電能力相對(duì)于常規(guī)組件有很大優(yōu)勢(shì),對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)，有著極大的吸引力。按雙面PERC相對(duì)常規(guī)組件多發(fā)3%的電來(lái)計(jì)算，在系統(tǒng)投資相同，裝機(jī)容量相同的情況下，PERC單晶收益率提高約1.5%，雙面PERC收益率提高4~5%。PERC單晶度電成本降低約2分，雙面PERC度電成本降低約7分，對(duì)于推動(dòng)平價(jià)上網(wǎng)，PERC特別是“PERC雙面+跟蹤系統(tǒng)”發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

原標(biāo)題：PERC電池，用發(fā)電能力征服世界