光伏组件的弱光性能,直接决定了其在光照不足条件(如阴雨、雾霾、早晚时段)下的发电效率和功率输出。在此类环境下,组件普遍面临电流生成减弱、转换效率下降、电压波动以及对不同光谱响应减弱等挑战。优异的弱光性能意味着,即使在非理想光照条件下,组件仍能保持高效发电能力,显著提升系统整体发电量,这对日照时间短或光照条件欠佳的地区尤为关键。

项目现场
为验证不同组件技术在弱光环境下的发电表现,晶科能源于成都某工商业屋顶电站开展实证研究。该地区年均有效辐照小时数不足1000小时,多云天气占比超200天,为弱光性能测试提供了天然实验场。本实证项目数据由权威的第三方检测机构TÜV莱茵监测提供。
为确保数据可比性,实证选用15块晶科N型TOPCon双面635W组件与15块N型BC双面640W组件进行对比。两串组件以5°倾角朝南并行安装,并接入同型号组串式逆变器,有效规避系统平衡部件差异对数据的干扰。

组件样本参数
测试结果:
图表1:不同时间段内N型TOPCon与N型BC组件的发电增益对比
数据采集自7月9日至20日每日6时至20时。在此期间,90%为阴雨天气,日均辐照度≤400W/m²。结果显示,TOPCon组件发电量为74.114kWh/kW,而N型BC组件总发电量为72.398kWh/kW,较N型BC组件高出2.37%。单日数据显示,发电量差异峰值出现在清晨(6-8时)与傍晚(18-20时),此时相对增益高达7.18%(见图表1);而在为期12天的测试中(其中90%为阴雨天),TOPCon相对于N型BC组件的最大增益出现在7月11日与7月18日两个雨天(见图表2)。
图表2:不同日期N型TOPCon与N型BC组件单瓦发电增益对比
TOPCon组件展现的“早启、晚停”特性,显著延长了系统的有效发电时间窗。与N型BC组件相比,TOPCon在弱光条件下的发电量优势区间为2.0%至7.18%,其能量捕获能力和系统效率提升显著。
实证结论:
本次实证对全球光照资源受限的区域具有重要价值:在北欧高纬度地区可延长冬季发电时长;在中国西南部、日韩等多云雾地带能提升雨季发电稳定性;在分布式场景中可增强工商业用电的峰时匹配能力。组件的弱光性能是最大化有限日照时间内发电效能的关键。TOPCon技术凭借其在弱光场景下的卓越表现,成为此类区域的优选解决方案。这主要归因于N型TOPCon电池在并联电阻(Rsh)和填充因子(FF)方面的优势,有效抑制暗电流损失,保障低辐照条件下的高效转换。N型TOPCon电池的相对效率衰减显著低于N型BC电池,弱光发电性能更胜一筹,有效助力低辐照地区实现发电收益最大化。