在極端氣候條件下,紫外線輻射由于其較短的波長、較高的能量以及較強的穿透力,對電池和組件封裝材料具有很強的破壞性,而備受光伏行業關注。但相較于P型PERC電池,N型TOPcon電池的主要材料優勢是由于光誘導降解(LID)和高溫誘導降解(LeTID)的敏感性降低而具有較低的降解率,其優點在于更高的雙面性因子,以及在低光和高溫條件下的性能改進。
此外,在全球各種不同應用場景和氣候條件下,大規模部署的實證案例及相關數據證實了,在所有新型技術中,TOPcon是可靠性最高、最穩定、風險最低的技術,在紫外線誘導衰減方面也更有韌性。
目前,各類光伏電站應用場景中,受到UV輻射相對更嚴重的環境是海洋環境。海洋表面反射率高,且空氣污染較少,使得紫外線更容易穿透大氣層達到地面。并且,海洋區域大氣層較為稀薄,對紫外線的吸收和散射能力較弱,這些因素導致了海洋環境中紫外線輻射較強。在此環境下,對光伏組件的可靠性提出了更高的要求。
2022年,TUV北德借助海光課題針對UV輻射造成的可靠性問題進行深入研究和測試。讓某N型TOPcon組件在55℃的環境下,接受90kWh/m2的紫外輻照。UV90相比于組件認證中僅需累計15kWh/m2的紫外輻射照要求,進行了6倍的加嚴測試。最終測試結果顯示,該N型TOPcon組件表現出了優異的抗紫外線衰減能力。
該測試結果可與北京的輻照條件進行類比,北京夏季的紫外輻射日均值約為15W/m2。組件認證中的UV15等于連續在北京夏季的日照輻射中持續暴曬1000小時,近42天;而UV90提升6倍后,相當于接收持續250天的北京夏季紫外輻射。而在現實中,一天不會有持續24小時的光照,同時一年也不會持續有夏季水平的高強度紫外輻射。并且在測試中的55℃高溫環境,也會加快紫外輻射造成的衰減。因此,這一測試結果充分證明了N型TOPcon組件在紫外線輻射下的高可靠性和耐久性。
實踐是檢驗真理的唯一標準,驗證組件衰減率高低最有效的方式就是戶外實證測試。對于整個光伏行業而言,最重要的是通過科技創新和技術突破,優化和改善工藝及封裝技術,不斷提升光伏電池在各項極端氣候條件下的耐久性和可靠性,實現光伏組件性能最大化,推動行業不斷進步與發展。