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一、誕生背景

1、N型技術(shù)市場(chǎng)趨勢(shì)

相信大家對(duì)傳統(tǒng)P型電池技術(shù)并不陌生，得益于單晶硅片的大規(guī)模推廣，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化快速提升等因素，自2017年起PERC電池技術(shù)得以迅速推廣和應(yīng)用，該技術(shù)制造工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，可結(jié)合選擇性發(fā)射技術(shù)提升電池轉(zhuǎn)換效率，為目前主流組件廠家普遍使用的電池技術(shù)。

然而，從目前技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，PERC電池的效率已逼近極限24.5%，其成本下降也速度也有所放緩。與此同時(shí)，新的電池片技術(shù)正在快速發(fā)展，目前N型電池最有望接替P型電池，成為下一代主流技術(shù)。

現(xiàn)階段N型電池技術(shù)分類(lèi)如下圖所示，其中，又以TOPCon和HIT為目前N型技術(shù)路線的關(guān)注焦點(diǎn)。

傳統(tǒng)的P型電池使用硼摻雜的硅片基底，初始光照后容易形成硼-氧對(duì)，在硅片基底中捕獲電子以形成復(fù)合中心，從而導(dǎo)致光致衰減，而N型電池硅片基底摻磷，幾乎沒(méi)有硼-氧對(duì)形成的復(fù)合中心損失，光致衰減得到了極大優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，以TOPCon技術(shù)為例，隧穿氧化層的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低了多少子表面復(fù)合速率，極大地優(yōu)化了電池轉(zhuǎn)換效率，其上限可達(dá)到28.2%~28.7%。
TOPCon電池應(yīng)用了前沿高效鈍化接觸技術(shù)，在電池背面升級(jí)使用了微納米隧穿氧化層和載流子選擇性微晶硅薄膜的疊層功能結(jié)構(gòu)。該創(chuàng)新結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了鈍化性能和導(dǎo)電性能的雙向提升，帶來(lái)了電池轉(zhuǎn)化效率和發(fā)電表現(xiàn)的提升顯著。N型TOPCon電池在量產(chǎn)環(huán)境下最高效率接近25%，具有廣闊的應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)而言之，TOPCon與HIT實(shí)現(xiàn)效率提升的方式都是通過(guò)鈍化，降低多少子表面復(fù)合速率，不過(guò)前者通過(guò)隧穿氧化層，HIT通過(guò)沉積非晶硅薄膜，方式的差異導(dǎo)致了各自工藝的差別，從而導(dǎo)致兩者商業(yè)化成本的差值。

2、高效組件對(duì)LCOE的影響

隨著光伏風(fēng)電應(yīng)用高速發(fā)展，我國(guó)已成為全世界光伏和風(fēng)電裝機(jī)量最大的國(guó)家，目前項(xiàng)目用地在很多地區(qū)都日趨緊張。如何通過(guò)組件選型、總平面靈活布置、超配多少才能使收益率最優(yōu)，發(fā)電量最高？

新形勢(shì)下提高土地資源利用率，是我們?cè)O(shè)計(jì)優(yōu)化和選型新的關(guān)注點(diǎn)。度電成本下降驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)需求-高功率高效率組件成趨勢(shì)，N型對(duì)項(xiàng)目降本效果明顯。

晶科堅(jiān)持走高功率高效率道路，通過(guò)疊加大硅片、78P、多主柵、疊焊等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)組件功率與效率的同步提升。晶科能源高效N型單晶硅單結(jié)電池技術(shù)在權(quán)威第三方測(cè)試認(rèn)證機(jī)構(gòu)日本JET檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定全面積電池最高轉(zhuǎn)化效率達(dá)到25.4%，創(chuàng)造了新的大面積N型單晶鈍化接觸(TOPCon)電池轉(zhuǎn)化效率世界紀(jì)錄。從目前看，N型 TOPCon將率先在量產(chǎn)效率、成本控制和市場(chǎng)份額上取得明顯優(yōu)勢(shì)，高效N型產(chǎn)品將加速新能源大基地項(xiàng)目高質(zhì)量落地。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，TOPCon電池處于高速發(fā)展期，其效率的不斷提高會(huì)不斷拉大NP型組件的功率差異，工藝的優(yōu)化，新型技術(shù)的應(yīng)用亦會(huì)不斷擴(kuò)大其在成本端的優(yōu)勢(shì)。
二、技術(shù)亮點(diǎn)

1、技術(shù)創(chuàng)新—M10硅片

2、TOPCon技術(shù)

TOPCon電池技術(shù)，是由德國(guó)Fraunhofer太陽(yáng)能研究所提出的一種新型鈍化接觸太陽(yáng)能電池，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，鈍化為決定電池最大效率的關(guān)鍵技術(shù)。

3、Tiger Neo高效組件

溫度系數(shù)

P型組件的溫度系數(shù)為-0.35%/℃，N型Topcon組件優(yōu)化溫度系數(shù)至-0.30%/℃，在高溫環(huán)境下發(fā)電量尤為突出。

輸出功率隨溫度升高而降低 , 晶科N型溫度系數(shù)優(yōu)于PERC（平均提升0.75%）；

相同的外部環(huán)境，Tiger Neo日均工作溫度低于PERC（>1 ℃ ），熱損降低；

Tiger Neo在高溫地區(qū)帶來(lái)更多發(fā)電量（~2%較P型）。

雙面率

相較于傳統(tǒng)PERC組件70%的雙面率，晶科N型Topcon組件優(yōu)化雙面率至85%, 根據(jù)理論公式計(jì)算，在標(biāo)準(zhǔn)工況及平均地面反射條件下，傳統(tǒng)PERC組件因雙面率帶來(lái)的發(fā)電增益約為9.45%，而Tiger Neo組件15%的雙面率提升，使得雙面增益在原有的基礎(chǔ)上又有2%左右的提升。

雙面率提升導(dǎo)致的發(fā)電增益對(duì)比：

PERC: BSI*Bifi（70%）≈9.45%

HOT: BSI*Bifi （85%）≈11.48%

P綜合功率=P正面*（1+BSI * Bifi）

*Bifi：組件雙面率

*BSI：雙面應(yīng)力環(huán)境輻照系數(shù)

(取決于實(shí)際輻照情況及地面反射率)

更優(yōu)質(zhì)保

相較于傳統(tǒng)PERC組件，N型組件功率質(zhì)?？蛇_(dá)30年，首年衰減小于1%，保證30年后輸出功率不低于原始輸出功率的87.40% 。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

四、價(jià)值分析

1、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)分析
2、LCOE優(yōu)勢(shì)分析

中國(guó)內(nèi)蒙古200MW電站分析

晶科推出的Tiger Neo N型組件最高功率較P型，可提升15-20W的功率。這樣的功率提升，極大的顛覆了大眾對(duì)普通P型組件在系統(tǒng)端的想象，尤其是在使用跟蹤支架的項(xiàng)目中。

初始成本分析

以內(nèi)蒙古200MW直流電站為例，對(duì)比182-N型-605W組件和210-P型-660W組件，前者由于其尺寸大小優(yōu)勢(shì)，在單個(gè)支架上能比210串接更多串?dāng)?shù)，單個(gè)支架總功率遙遙領(lǐng)先。無(wú)論是從原來(lái)的3串vs2串方案，還是更新后的4串vs3串方案來(lái)看，在使用182 Tiger Neo系列組件的地面電站項(xiàng)目中，所需支架數(shù)目均有所減少，BOS成本和線纜成本也都大幅降低。

與此同時(shí)，N型組件的高效率也使得土地租賃費(fèi)用下降。上述兩點(diǎn)使得系統(tǒng)BOS下降近1.18%。更值得關(guān)注的一點(diǎn)是，Tiger Neo系列組件以其超高效率，在全年發(fā)電量上也占優(yōu)，實(shí)現(xiàn)全生命周期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)電量輸出。

發(fā)電量分析

在內(nèi)蒙古阿拉善地區(qū)，從春天開(kāi)始，N型組件的發(fā)電量?jī)?yōu)勢(shì)逐漸凸顯，并在夏季6-7月份，N型與P型的發(fā)電量的差值達(dá)到最大，其值為5.1%，N型比P型全年發(fā)電量總差距約12096MWh。

海外電站分析

本次經(jīng)濟(jì)性分析分別選擇了沙特阿拉伯和西班牙兩個(gè)地區(qū)2P跟蹤支架項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比。沙特位于北緯20-30°西亞地區(qū)的阿拉伯半島，日照條件充足，平均日照量達(dá)到2200千瓦時(shí)/平方米，是眾多太陽(yáng)能發(fā)電站的選址地；同時(shí)，沙特具備了許多支持太陽(yáng)能入網(wǎng)的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)和基礎(chǔ)設(shè)施。沙特項(xiàng)目另一個(gè)顯著的特點(diǎn)是屬于高海運(yùn)費(fèi)項(xiàng)目，在本案例中，海運(yùn)物流成本以7189USD/集裝箱進(jìn)行計(jì)算。西班牙在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域也位居世界前列，是光伏電池和太陽(yáng)能電池板工業(yè)的制造中心，在本次經(jīng)濟(jì)性分析中，西班牙項(xiàng)目屬于中高海運(yùn)費(fèi)項(xiàng)目，海運(yùn)物流成本以6000USD/集裝箱進(jìn)行計(jì)算。

在沙特阿拉伯2P跟蹤支架項(xiàng)目中，182N-72組件與210P-60和210P-66相比，由于其優(yōu)異的尺寸，在初始投資中最大程度節(jié)省了支架成本和線纜成本，而這部分成本降低，給BOS分別帶來(lái)了2.8%和0.4%的下降。同時(shí)，182N-72憑借其出色的光電轉(zhuǎn)換效率，良好的光衰性能，和更長(zhǎng)生命周期的質(zhì)保，使得全生命周期總發(fā)電量輸出大大提高，這也使得182N-72在與210P-60及210P-66的LCOE對(duì)比中凸顯龍頭優(yōu)勢(shì)，LCOE分別降低6.2%及4.94%。而在西班牙2P跟蹤支架項(xiàng)目中，182N-78組件與210P-60和210P-66的對(duì)比也依然優(yōu)勢(shì)喜人，在BOS別降低2.65%和0.37%的同時(shí)，LCOE分別有4.78%和3.84%的降低。

值得注意的是，182N型組件（無(wú)論是72片還是78片），相比210P型組件，在中高海運(yùn)費(fèi)的案例中均能彰顯其卓越優(yōu)勢(shì)。在相同的貿(mào)易路線下，210P型組件裝箱方案帶來(lái)的總裝車(chē)功率均小于182N型組件，使得210P型組件海運(yùn)單瓦成本喪失競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí)，210大功率組件在搬運(yùn)過(guò)程中所需使用的特殊支持設(shè)備費(fèi)用及人工費(fèi)用也均高于182N型組件，使得系統(tǒng)BOS進(jìn)一步升高。在上述經(jīng)濟(jì)性測(cè)算和案例分析中，210大功率組件搬運(yùn)所需的額外支持設(shè)備費(fèi)用和人工費(fèi)用尚未計(jì)入在內(nèi)，因此，實(shí)際BOS與LCOE差距則更大。

綜上，182N型組件具有更為優(yōu)良的尺寸，卓越的裝車(chē)總功率和便捷的拆裝搬運(yùn)特性，在當(dāng)前國(guó)際物流成本居高不下的現(xiàn)實(shí)條件中，獨(dú)占鰲頭。而182N型組件也憑借其更低的LCOE成為客戶投資的不二之選。

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