潘玉平

摘要：光伏技术正以前所未有的速度向前发展，几年前的单晶硅组件代替多晶硅组件，经过近几年的技术积淀，P型组件发展已遇瓶颈。随着光伏技术的持续突破，高效率、低衰性、耐候性强、内部收益率（IRR）更高的N型TOPCon组件已应运而生。本文就N型TOPCon组件的简介、产品应用、案例测算等方面得出结论和建议：N型TOPCon组件将迎来光伏组件的新纪元。

关键词：光伏发电、N型TOPCon组件、新纪元

一、N型TOPCon组件简介

硅片掺杂磷元素的是N型硅片，掺杂硼元素的是P型硅片。P型PERC组件为当前市场主流产品，转换效率提升空间已接近其上限。N型TOPCon组件为新型产品，转换效率提升空间较大。

N型TOPCon组件的特点、优势、性能指标等情况如下：

（一）主要特点

1.硅片少子寿命长。硅片掺磷，为N型衬底；硅片掺硼，为P衬底。N型硅片少子寿命800us以上，P型衬底少子寿命70us以上，N型高一个数量级，硅片质量更好。

2.电池钝化工艺高。N型TOPCon技术，背面采用SiO2/Poly硅钝化，正面采用Al3O2钝化；PREC技术，背面采用Al2O3钝化，正面采用SiNx钝化；N型电池因为硅片质量高、界面钝化工艺更优，电池转换效率高出1%（绝对值）。

3.组件功率高。以72半片双面双玻组件为例，标准尺寸1134×2278mm， N型TOPCon组件功率555～560Wp，P型PERC组件功率535～540Wp，N型高出15W～20Wp。

4.单瓦发电量高。实证基地表明，N型TOPCon组件比P型PERC组件的发电量高3%以上，其中LID 贡献约1%、温度系数贡献约1%、双面率贡献约1%、弱光效应贡献约0.5%。

（二）主要优势

1.衰减率小，质保期长。N型组件功率首年衰减小于1%，线性衰减0.4% ，30年后输出功率不低于原始输出功率的87.40% ，质保期长。经老化测试，N型组件指标优于IEC测试标准，可靠性优于P型。

2.温度系数小，热损降低。N型组件的温度系数为-0.30%/℃，P型组件的温度系数为-0.35%/℃，N型组件热损降低，电池输出功率随温度升高而降低，高温地区带来更多发电量。

3.具有更高的双面率。P型组件双面率最高70%，N型组件双面率最高85%，优化发电能力，可带来发电增益。

4.更好的弱光表现。N型TOPCon组件具有更高的内阻，更长的少子寿命，天然具有更优的弱光响应。相较于传统PERC组件，N型TOPCon组件对弱光的响应能力更优，早晚发电时长延长1小时左右 ，尤其600W/m2以下弱光表现，N型产品占优。

5.具有更高的效率极限。N型电池具有更高的效率极限（28.7%），远高于PERC电池（25.4%）。目前N型量产电池效率可达24.5%，电池组件效率可达21.48%。

（三）组件性能指标

目前主流产品主要有：P型双面组件540Wp、P型单面组件545Wp、N型双面组件555Wp、N型单面组件560Wp等。

N型TOPCon、P型组件性能指标详见表1。

表1 N型TOPCon、P型组件性能对比表

（注:表中数据，出货量较大组件厂提供的均值）

（四）实证数据情况

华北某项目实证基地，测试周期为2020年5月18日-2021年6月30日，地面反射条件为人工草皮，固定倾角35度，组件最低点离地0.5m。N型组件的月累积单干瓦发电量的值均高于P型组件,单千瓦发电量增加3.64%。

海南实证基地，测试周期为2021年2月2日-2021年12月31日，地面反射条件为水泥，固定倾角15.5度，组件最低点离地1m。N型组件的月累积单干瓦发电量的值均高于P型组件,单千瓦发电量增加3.42%。

（五）N型TOPCon组件的应用情况

部分组件厂N型TOPCon组件2021年底开始展示新产品，并已量产，在2022年上半年已交付用户，多数尚没有工程应用实例。

今年3月以来，华电集团、中核汇能等企业已招标采购N型TOPCon光伏组件，目前各大电力集团N型TOPCon合计招标容量超过3.5GWp。

二、行业应用N型TOPCon组件产品情况

国电投集团2020年、2022年均已招标N型组件。黄河水电实证基地，某组件制造商已供应N型组件300MW。

目前，市场上已形成N型TOPCon组件规模产能的厂家有近十个组件厂，其中有四家组件厂已有N型TOPCon组件应用案例。这四家企业TOPCon组件的相似点和差异点详见表2。

表2 不同厂家N型TOPCon组件异同点比较表

三、案例测算情况

某组件厂，选取了江苏水面项目一80MW、江西水面项目二80MW、陕西陆地项目一80MW、山西陆地项目二100MW等2022年拟开工光伏项目进行方案对比测算。

基于项目可研报告的基本资料，相同装机容量条件下，拟定两个方案进行比较，方案一为P型组件方案（P型双面组件价格A元/Wp），方案二为N型组件方案（N型TOPCon双面组件价格1.04A元/Wp），测算结果详见表3。

表3 2022年四个拟开工光伏项目不同方案测算表

（注：表中数据，出货量较大组件厂提供的均值）

通过分析，得出以下结论： 与市场主流P型组件相比， N型TOPCon组件成本增加4%左右（项目投资成本增加2%左右），项目发电量提升约2.25%~3.48%（注：陆地项目高于水面项目），全投资收益率提升约0.24%~0.49%，项目主要经济指标都有较为显著的改善,能有效提升项目价值。

四、结论与建议

1.光伏N型TOPCon是一种相对成熟的新技术路线，其组件技术先进，具有电池转换效率高、发电量高、衰减率小、温度系数小、双面率高、弱光表现好等特点，具备较好的市场应用前景。目前市场上已形成N型TOPCon规模产能的有四家组件厂，其中有三家组件厂已有N型TOPCon组件应用案例。虽然有一家组件制造商N型TOPCon组件目前尚无应用案例，但是有实证基地和中标业绩支撑，所以四家平均值得出的结论具有实质性指导意义。

2.光伏项目案例测算表明，项目选用N型TOPCon组件，虽然单瓦价格比P型组件高4%左右（项目投资成本增加2%左右），项目发电量提升约2.25%~3.48%，全投资收益率提升约0.24%~0.49%，项目发电量、全投资内部收益率等主要经济指标均有显著改善,能有效提升项目价值。

（作者简介：潘玉平，中国水利电力物资北京有限公司总经理，研究生学历，高级经济师。）

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