BC和TOPCon,根本不是在测同一个Irev2

智车科技

1周前

这不是缺陷,而是BC结构带来的固有物理特性——它的背面PN结天然会在低电压下发生软击穿,可起到类似“内置泄流通道”的作用。...就像那位读者留言说的:两种电池的Irev2“根本不相关”——不是数值上的不相关,是物理机制上的不相关。

BC和TOPCon,根本不是在测同一个Irev2

前两篇写了Irev2和Rsh,后台有读者留言,上来就抛了一段硬核技术分析。

原文很长,核心观点提炼成一句话:

BC电池在-5V就击穿了,TOPCon到-30V以上才击穿。用-12V下测的Irev2去比较两种电池的“抗热斑能力”——测的根本不是同一个物理机制。

这个留言让我想起从去年到今年持续发酵的“煎蛋实验”舆论战。隆基煎蛋,通威反击,双方各说各话,圈内吵了大半年。

但这位读者指出了一直被忽略的核心问题:讨论的“工具”本身可能就不对。

今天这篇用天合光能研发团队2025年发表在Solar Energy上的一篇论文数据,把两种电池在反向偏压下到底发生了什么讲清楚。

阅读提示:本文讨论的“抗热斑能力”限定为“遮挡条件下的功率输出表现”。论文本身研究的是功率输出,未直接测量热斑温度。功率输出与热斑温度是两个相关但不同的物理量,以下分析主要基于电学数据。

先看一条I-V曲线就够了

天合光能研发团队2025年发表了一篇论文,直接对比BC和TOPCon在实际遮光条件下的表现。论文里有一条图,只要看懂了,所有争议的根源就清楚了。

这条图测的是两种电池在反向偏压下的电流响应

偏压BC电池TOPCon电池-5V电流急剧上升,已进入软击穿区几乎无导通-12V深度软击穿,隧穿电流主导线性漏电区-30V ~ -32V—开始接近击穿拐点

两组数字放在一起,差距是一个数量级以上

需要说明的是:论文测试的是特定BC产品,不同BC技术路线(HPBC、IBC、ABC等)的击穿电压可能在-3V到-8V之间浮动,但都远低于-12V测试点。核心结论不变。

论文的I-V曲线图(Fig. 8)中,BC电池在反向偏压-5V附近发生软击穿,电流急剧上升,而TOPCon电池在相同电压下几乎无导通。到-12V时,BC处于深度击穿区,TOPCon仍在线性漏电区。只有当反向偏压达到-30V以上时,TOPCon才开始接近击穿。

为什么会有这种差异?

答案藏在电池结构里。

BC电池:正负电极都在背面,形成交错指状的PN结结构。正面无栅线,但背面的PN结间距极小(通常<100μm)。根据量子隧穿效应,势垒宽度越窄,隧穿概率越高——BC电池背面这个超窄PN结结构,使得它在低反向电压下就可以发生软击穿

这不是缺陷,而是BC结构带来的固有物理特性——它的背面PN结天然会在低电压下发生软击穿,可起到类似“内置泄流通道”的作用。

TOPCon电池:正面和背面都有电极,PN结被硅衬底隔离,没有这种超窄PN结结构。在反向偏压下,它需要很高的电压才能触发雪崩击穿。在-12V下,TOPCon电池处于线性漏电区,电流主要由缺陷和杂质决定,跟击穿是两回事。

所以:

BC在-12V下的Irev2 = 击穿区电流(隧穿电流,稳压管特性)

TOPCon在-12V下的Irev2 = 线性漏电区电流(并联电阻特性)

同一个Irev2参数,在两种电池上代表的是两种完全不同的物理机制

需要说明的是:论文本身并未直接测量Irev2,以上关于Irev2的讨论是基于其反向I-V曲线数据的行业引申分析,非论文直接结论。

那“煎蛋实验”到底谁对?

回到“煎蛋实验”的争议。

隆基展示了BC组件在局部遮挡下温度远低于TOPCon——从论文的电学机制推断,这确实有物理依据。BC利用低电压软击穿形成了一个“内置泄流通道”,遮挡时电流从背面分流,旁路二极管不导通,不会集中发热。

通威展示了TOPCon在整片遮挡下温度低于BC——这从物理机制上也说得通。当整片电池被完全遮挡,BC进入深度击穿状态,电流集中在击穿点,反而会产生局部高温。

两个结论可能都是真的,只是测试条件不同。

但需要强调的是:论文全程未测量温度,只测了I-V曲线和功率输出。“温度低”是依据电学机制进行的推断,而非论文直接验证的结论。

就像那位读者留言说的:两种电池的Irev2“根本不相关”——不是数值上的不相关,是物理机制上的不相关。

用Irev2作为统一指标来比较两种技术路线的“抗热斑能力”,就像用测血压的方法测视力——两件事都跟健康有关,但用的工具不对,谁也说服不了谁。

论文划定的边界:BC的优势不是无条件的

天合这篇论文最有价值的地方,在于它用实验数据划定了BC优势的真实边界

首先需要说明一个基础差异:论文中BC组件额定功率630W,TOPCon为600W,BC本身有约5%的基准优势。以下所有百分比对比均需考虑这一前提。

1. 单电池遮挡(鸟粪、落叶、灰尘)

这是BC唯一明确占优的场景。论文Table 2/3显示:

遮挡比例TOPCon功率BC功率0%592W630W80%408W (68.9%)567W (90.0%)100%385W (65.1%)561W (89.1%)

关键机制:单电池完全遮挡时,BC电池仅产生约-5V反压,不足以激活旁路二极管(论文数据显示激活需约-15V)。因此BC子串不会被旁路,而是通过隧穿电流“自我补偿”,维持较高输出。

边界条件:论文Table 4/5显示,当一个子串中有3个电池被完全遮挡(100%)时,BC产生的总反压达到-15V,旁路二极管导通,BC与TOPCon的功率输出同时降至约66%,优势消失。

2. 短边行遮挡(固定支架前后排阴影)

论文Table 6/7显示,短边遮挡时两者的功率输出趋势一致,但数据上存在显著差异:

遮挡比例TOPConBC100%385W (65.1%)330W (52.4%)

此时BC不仅没有优势,反而低于TOPCon。论文文字结论称趋势“consistent”,但数据上并非“完全一致”。更准确的表述是:短边行遮光场景下,BC未表现出预期的输出功率优势。

3. 长边行遮挡(地面电站横向安装)

论文Table 8/9显示,长边100%遮挡时:

项目TOPConBC功率386W (65.1%)407W (64.6%)

两者在归一化功率上非常接近。此时12个电池同时被遮,BC的软击穿特性被多电池串联稀释,输出表现与TOPCon趋同。

户外实证的补充:论文在常州实证电站做了串级验证(12块组件成串),结果显示短边遮挡时BC串级输出略优于TOPCon(约0.7%),与组件级数据存在一定差异,可能与MPPT追踪策略有关。两者在工程上可视为“基本一致”。

回到产线:Irev2到底该怎么用?

对产线工艺人员来说,这篇论文的启示是:

Irev2不是不能用,而是不能“跨技术路线混用”。

同一技术路线内部:Irev2是有效的筛片工具。TOPCon在-12V下处于线性区,Irev2反映的是漏电缺陷密度,阈值有物理意义。跨技术路线比较:BC在-12V下已经进入软击穿区,Irev2数值天然较大。此时比较绝对值,相当于比较“稳压管电流”和“漏电流”,物理意义不同。

如果你负责BC产线,更需要关注的可能是击穿电压的均匀性(Vbr分布),而非-12V下的漏电流绝对值。

最后想说:技术路线之争最大的敌人不是对方,是用单一指标试图解释复杂系统的冲动。天合这篇论文的价值不在于证明“谁更好”,而在于用实验数据划定了“在什么条件下谁更好”的边界。这条边界,比任何口号都更有工程意义。

如果必须选一个指标来比较BC和TOPCon的遮挡性能,你倾向:

欢迎在评论区聊聊——你们产线Irev2的判级标准会区分技术路线吗?对于BC和TOPCon的“煎蛋实验”争议,你怎么看?

光伏电池Rsh和Irev2,到底是一回事还是两回事?

反向漏电为什么单看Irev2?——产线参数背后的几层逻辑

#光伏PV笔记 #Irev2 #BC电池 #TOPCon #反向击穿 #热斑 #煎蛋实验

原文标题 : BC和TOPCon,根本不是在测同一个Irev2

这不是缺陷,而是BC结构带来的固有物理特性——它的背面PN结天然会在低电压下发生软击穿,可起到类似“内置泄流通道”的作用。...就像那位读者留言说的:两种电池的Irev2“根本不相关”——不是数值上的不相关,是物理机制上的不相关。

BC和TOPCon,根本不是在测同一个Irev2

前两篇写了Irev2和Rsh,后台有读者留言,上来就抛了一段硬核技术分析。

原文很长,核心观点提炼成一句话:

BC电池在-5V就击穿了,TOPCon到-30V以上才击穿。用-12V下测的Irev2去比较两种电池的“抗热斑能力”——测的根本不是同一个物理机制。

这个留言让我想起从去年到今年持续发酵的“煎蛋实验”舆论战。隆基煎蛋,通威反击,双方各说各话,圈内吵了大半年。

但这位读者指出了一直被忽略的核心问题:讨论的“工具”本身可能就不对。

今天这篇用天合光能研发团队2025年发表在Solar Energy上的一篇论文数据,把两种电池在反向偏压下到底发生了什么讲清楚。

阅读提示:本文讨论的“抗热斑能力”限定为“遮挡条件下的功率输出表现”。论文本身研究的是功率输出,未直接测量热斑温度。功率输出与热斑温度是两个相关但不同的物理量,以下分析主要基于电学数据。

先看一条I-V曲线就够了

天合光能研发团队2025年发表了一篇论文,直接对比BC和TOPCon在实际遮光条件下的表现。论文里有一条图,只要看懂了,所有争议的根源就清楚了。

这条图测的是两种电池在反向偏压下的电流响应

偏压BC电池TOPCon电池-5V电流急剧上升,已进入软击穿区几乎无导通-12V深度软击穿,隧穿电流主导线性漏电区-30V ~ -32V—开始接近击穿拐点

两组数字放在一起,差距是一个数量级以上

需要说明的是:论文测试的是特定BC产品,不同BC技术路线(HPBC、IBC、ABC等)的击穿电压可能在-3V到-8V之间浮动,但都远低于-12V测试点。核心结论不变。

论文的I-V曲线图(Fig. 8)中,BC电池在反向偏压-5V附近发生软击穿,电流急剧上升,而TOPCon电池在相同电压下几乎无导通。到-12V时,BC处于深度击穿区,TOPCon仍在线性漏电区。只有当反向偏压达到-30V以上时,TOPCon才开始接近击穿。

为什么会有这种差异?

答案藏在电池结构里。

BC电池:正负电极都在背面,形成交错指状的PN结结构。正面无栅线,但背面的PN结间距极小(通常<100μm)。根据量子隧穿效应,势垒宽度越窄,隧穿概率越高——BC电池背面这个超窄PN结结构,使得它在低反向电压下就可以发生软击穿

这不是缺陷,而是BC结构带来的固有物理特性——它的背面PN结天然会在低电压下发生软击穿,可起到类似“内置泄流通道”的作用。

TOPCon电池:正面和背面都有电极,PN结被硅衬底隔离,没有这种超窄PN结结构。在反向偏压下,它需要很高的电压才能触发雪崩击穿。在-12V下,TOPCon电池处于线性漏电区,电流主要由缺陷和杂质决定,跟击穿是两回事。

所以:

BC在-12V下的Irev2 = 击穿区电流(隧穿电流,稳压管特性)

TOPCon在-12V下的Irev2 = 线性漏电区电流(并联电阻特性)

同一个Irev2参数,在两种电池上代表的是两种完全不同的物理机制

需要说明的是:论文本身并未直接测量Irev2,以上关于Irev2的讨论是基于其反向I-V曲线数据的行业引申分析,非论文直接结论。

那“煎蛋实验”到底谁对?

回到“煎蛋实验”的争议。

隆基展示了BC组件在局部遮挡下温度远低于TOPCon——从论文的电学机制推断,这确实有物理依据。BC利用低电压软击穿形成了一个“内置泄流通道”,遮挡时电流从背面分流,旁路二极管不导通,不会集中发热。

通威展示了TOPCon在整片遮挡下温度低于BC——这从物理机制上也说得通。当整片电池被完全遮挡,BC进入深度击穿状态,电流集中在击穿点,反而会产生局部高温。

两个结论可能都是真的,只是测试条件不同。

但需要强调的是:论文全程未测量温度,只测了I-V曲线和功率输出。“温度低”是依据电学机制进行的推断,而非论文直接验证的结论。

就像那位读者留言说的:两种电池的Irev2“根本不相关”——不是数值上的不相关,是物理机制上的不相关。

用Irev2作为统一指标来比较两种技术路线的“抗热斑能力”,就像用测血压的方法测视力——两件事都跟健康有关,但用的工具不对,谁也说服不了谁。

论文划定的边界:BC的优势不是无条件的

天合这篇论文最有价值的地方,在于它用实验数据划定了BC优势的真实边界

首先需要说明一个基础差异:论文中BC组件额定功率630W,TOPCon为600W,BC本身有约5%的基准优势。以下所有百分比对比均需考虑这一前提。

1. 单电池遮挡(鸟粪、落叶、灰尘)

这是BC唯一明确占优的场景。论文Table 2/3显示:

遮挡比例TOPCon功率BC功率0%592W630W80%408W (68.9%)567W (90.0%)100%385W (65.1%)561W (89.1%)

关键机制:单电池完全遮挡时,BC电池仅产生约-5V反压,不足以激活旁路二极管(论文数据显示激活需约-15V)。因此BC子串不会被旁路,而是通过隧穿电流“自我补偿”,维持较高输出。

边界条件:论文Table 4/5显示,当一个子串中有3个电池被完全遮挡(100%)时,BC产生的总反压达到-15V,旁路二极管导通,BC与TOPCon的功率输出同时降至约66%,优势消失。

2. 短边行遮挡(固定支架前后排阴影)

论文Table 6/7显示,短边遮挡时两者的功率输出趋势一致,但数据上存在显著差异:

遮挡比例TOPConBC100%385W (65.1%)330W (52.4%)

此时BC不仅没有优势,反而低于TOPCon。论文文字结论称趋势“consistent”,但数据上并非“完全一致”。更准确的表述是:短边行遮光场景下,BC未表现出预期的输出功率优势。

3. 长边行遮挡(地面电站横向安装)

论文Table 8/9显示,长边100%遮挡时:

项目TOPConBC功率386W (65.1%)407W (64.6%)

两者在归一化功率上非常接近。此时12个电池同时被遮,BC的软击穿特性被多电池串联稀释,输出表现与TOPCon趋同。

户外实证的补充:论文在常州实证电站做了串级验证(12块组件成串),结果显示短边遮挡时BC串级输出略优于TOPCon(约0.7%),与组件级数据存在一定差异,可能与MPPT追踪策略有关。两者在工程上可视为“基本一致”。

回到产线:Irev2到底该怎么用?

对产线工艺人员来说,这篇论文的启示是:

Irev2不是不能用,而是不能“跨技术路线混用”。

同一技术路线内部:Irev2是有效的筛片工具。TOPCon在-12V下处于线性区,Irev2反映的是漏电缺陷密度,阈值有物理意义。跨技术路线比较:BC在-12V下已经进入软击穿区,Irev2数值天然较大。此时比较绝对值,相当于比较“稳压管电流”和“漏电流”,物理意义不同。

如果你负责BC产线,更需要关注的可能是击穿电压的均匀性(Vbr分布),而非-12V下的漏电流绝对值。

最后想说:技术路线之争最大的敌人不是对方,是用单一指标试图解释复杂系统的冲动。天合这篇论文的价值不在于证明“谁更好”,而在于用实验数据划定了“在什么条件下谁更好”的边界。这条边界,比任何口号都更有工程意义。

如果必须选一个指标来比较BC和TOPCon的遮挡性能,你倾向:

欢迎在评论区聊聊——你们产线Irev2的判级标准会区分技术路线吗?对于BC和TOPCon的“煎蛋实验”争议,你怎么看?

光伏电池Rsh和Irev2,到底是一回事还是两回事?

反向漏电为什么单看Irev2?——产线参数背后的几层逻辑

#光伏PV笔记 #Irev2 #BC电池 #TOPCon #反向击穿 #热斑 #煎蛋实验

原文标题 : BC和TOPCon,根本不是在测同一个Irev2

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