N型TOPCon再下一城！详解晶科620W超高功率组件背后的技术力量

　　最近一年，“碳中和”已经成为各行各业的热词。索比光伏网统计后发现，从2020年9月22日至今，习近平主席至少27次公开明确强调碳达峰、碳中和相关战略目标。在近期发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中，除了明确提出“到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上”外，还制定了一个长期目标：

　　到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上。根据行业专家测算，为了实现这一目标，2060年全国风电、光伏装机均需超过100亿千瓦，前景十分广阔。

　　针对上述目标，一位电力系统专家表示，要想实现风电、光伏高比例装机，必须具备足够低的度电成本和足够高的能量密度，以及充分的电网友好性。这意味着光伏产业需要继续提升电池、组件转换效率，同时与智能逆变、跟踪支架、储能等技术相结合，实现更低度电成本，做到光储平价。笔者认为，在“十四五”时期，这会是光伏行业的主要目标。

　　█ 什么样的电池、组件技术更符合市场需求?

　　晶科能源CTO金浩指出，为了实现更高能量密度、更低度电成本，采用大尺寸N型硅片，叠加高密度组件技术可以说是必选项。据了解，从材料角度，N型电池具有杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷以及电阻率容易控制等先天优势。由于少子寿命高有利于对外输出电流，因此，在同等光照条件下，N型电池转换的光能更多，转换效率更高。多家龙头企业技术负责人也向我们证实，N型技术正凭借高效率、高双面率、低温度系数、低衰减等优势，成为后PERC时代光伏行业新的主流选择。

　　在N型技术路线中，TOPCon的优势相对突出，得到了业内的广泛认可。据统计，截至今年三季度末，已经有多家企业宣布超过15GW的TOPCon电池组件扩产计划，另有观点指出，现有超过200GW的PERC电池产能中，至少一半预留了升级为TOPCon的空间。“据测算，PERC升级为TOPCon，其边际投资成本约0.5亿元/GW，边际利润为0.05-0.1元/W，投资回报率较高，是实力雄厚的主流企业的首选。”

　　来自PV Infolink的数据证实了TOPCon技术和产品的受欢迎程度。首席分析师林嫣容介绍，今年TOPCon扩产势头旺盛，国内N型电池出货首次超越海外。预计今年N型组件全球出货超过6GW，其中TOPCon组件超过3GW。“不同于海外N型厂家主打户用、工商屋顶型分布式为主，国内N型产品更聚焦于大型地面电站，预计国内采用TOPCon组件的大型地面电将越来越多。”同时她预测，TOPCon未来产能提升加速，2023年底产能预期约接近80GW。

　　█ 为什么龙头企业普遍选择TOPCon?

　　首先，TOPCon技术可最大程度兼容原有产线，减少设备投资，避免资源浪费。

　　其次，TOPCon技术、设备和人才都非常成熟，生产难度低于其他N型技术路线，产品良率则与PERC接近。

　　一位拥有数十年行业经验的技术专家明确表示：从目前光伏电池设备供应链、以及从钝化原理可能达到的最高电池效率来看，接触钝化(TOPCon)电池技术是最适合光伏产业升级高效电池技术路线。它大幅降低了背表面场复合速率和背面金属接触复合，实验室效率达到26%。随着TOPCon电池技术的成熟，具有达到大规模产业化25%效率的潜力。工艺的简化、银浆用量以及设备价格的降低，使TOPCon竞争力越来越明显，度电成本优势将显现，其产业化规模将逐步扩大。

　　这一说法也得到了世界“太阳能之父”的马丁·格林教授的认同。他曾公开表示：“在PERC电池逐渐接近极限效率的背景下，TOPCon电池被认为是最有希望接替PERC电池成为下一代主流的太阳能电池技术，它具有更高的效率潜力与稳定性。”11月2日晶科能源发布高效N型组件Tiger NEO时，他也通过视频对晶科大加赞赏。“我注意到晶科能源一直致力于提高TOPCon电池效率，也对晶科再次刷新电池效率世界纪录表示祝贺。新南威尔士大学期待未来能与晶科共同推动电池技术进步。”

　　█ Tiger NEO有哪些过人之处?

　　晶科能源全球产品管理部高级经理于瀚博表示，Tiger Neo采用N型TOPCon技术，基于182mm尺寸，结合多主栅以及半片技术降低内阻损耗，并采用圆丝焊带获得更好的发电增幅，组件效率最高可达22.30%，组件功率最高达620W。与此同时，由于Tiger Neo的LID和LeTID风险大大降低，晶科能源提供行业领先的30年线性功率输出质保。他表示，Tiger Neo首年衰减低于1%，且保证30年后输出功率不低于原始输出功率的87.40%。

　　从发电应用看，N型组件普遍拥有更好的弱光发电性能，延长了组件在一天中的工作时间。同时，Tiger Neo双面率最高可达85%，相较P型双面率提高约5%-15%，可以带来更高发电量增益。考虑到Tiger Neo组件的温度系数为-0.30%/℃，低于P型的-0.35%/ ℃，使其在高温环境下发电性能也尤为突出。“目前，晶科能源已实现Tiger Neo双面组件大规模量产。”

　　与单晶 PERC相比，Tiger Neo在性能、功率、能量密度和可靠性方面全面增强，BOS成本大幅降低，全生命周期发电量明显提升，由此带来的最直接影响是度电成本迅速下降。西北电力设计院设计总工程师李娜指出，在三类资源的山地项目中，与P型540W组件方案相比，N型565W、N型610W组件方案可节省土地3.54%、3.37%，支架及桩基安装成本可节省近10%、土建工程也可节省超过3%。上海电气电站工程公司技术中心常务副主任叶冬挺表示，EPC企业最关注系统造价成本和LCOE。晶科的Tiger Neo组件通过提升电池效率，实现同样尺寸下的更高功率，可以有效降低BOS成本和LCOE。在双面率、温度系数、衰减方面，N型组件也都具备明显优势。中信博新能源CTO王士涛也认为，最新发布的天际Ⅱ跟踪支架与Tiger Neo搭配，可以在一组跟踪支架上承载更多组串，放大高效产品的优势，降低度电成本。

　　在系统适配方面，Tiger NEO也得到了逆变器厂商的认可和支持。华为智能光伏业务副总裁张先淼介绍，Tiger NEO组件采用182电池，电流适中，与华为各款逆变器都能完美匹配。同时，鉴于N型TOPCon弱光效应好，与华为组串式逆变器搭配使用，每天可以更早开始发电，提升系统发电量。阳光电源解决方案中心副总经理李金虎表示，无论是大型地面电站还是户用、工商业等应用场景，阳光电源的逆变器都可以完美匹配新一代N型超高效率组件，使晶科Tiger NEO组件的优异发电性能得以充分发挥，并且满足客户在系统降本增效以及安全可靠性方面的需求，助力光伏电站在全生命周期内高效发电和稳定运行。

　　晶科能源CEO陈康平评论道，“全球光伏市场正以前所未有的速度迈向新纪元，能源应用场景的衍生以及政府、各行各业对能源转型的迫切，将光伏发电推向全新的高度。此次发布的Tiger Neo系列多款产品可完美契合地面电站，工商业分布式以及户用的全场景需求，通过N型TOPCon技术的优势，帮助客户投建更高效、更可靠、更具投资收益的光伏系统，引领行业标准，进一步推动全球光伏行业以及能源转型的发展进入一个全新的时代。”作为光伏从业者，我们也热切期待Tiger Neo系列产品能尽快投放市场，帮助光伏行业降低度电成本、提高发电竞争力，为“碳达峰、碳中和”目标贡献晶科力量!

文章作者：墨锋