近期，各类渠道上流传了不少关于BC组件抗遮挡性能的实验视频。相关实验大致分为两类：一类是在便携小尺寸组件上遮挡部分电池片后，观察灯泡亮度来展示BC产品的抗遮挡能力；另一类则是定向遮挡单块组件中间部分，通过观察水泵喷水高度、灯泡亮度或者电压电流的变化来展示BC产品的抗遮挡能力。

其实，懂些产品技术的内行人一看便知，这类视频”暗藏玄机“：采用的特殊遮挡方式、展示产品与实际应用场景相去甚远，实验结果不能真实反映TOPCon和BC组件抗遮挡能力的实际差异。接下来，我们将从BC抗阴影遮挡机理、旁路二极管启动机制以及不同遮挡方式下TOPCon和BC组件电性能响应等角度，分析大家所看到的“BC阴影遮挡视频”背后的玄机，还原真实电站场景下组件被遮挡的表现。

BC抗阴影遮挡视频全解析

1）小尺寸组件遮挡对比实验

如图1所示，第一类视频采用便携式小尺寸组件进行对比遮挡测试。与实际应用的组件产品相比，小尺寸组件并没有旁路二极管，对比结果无法代表组件产品在实际遮挡场景下的真实情况，直接忽视了旁路二极管的重要作用。

原理解析：虽然BC和TOPCon组件在电池结构上有所不同，但两者采用相同的电路设计：上下两个电池串和中间的旁路二极管先并联，形成三个并联回路（见图2），然后三个并联回路再进行串联。电路中的旁路二极管作用是避免遮挡时的功率损失。当组件受到遮挡，电流降低到一定水平，二极管即会启动，隔离对应回路中1/3数量的电池片，从而保证剩余2/3数量的电池片正常工作。   

BC厂家宣称每一片BC电池都有类似旁路二极管的机制，为什么BC组件还保留了实体的旁路二极管？这得从类旁路二极管机制的由来说起。

在组件受到遮挡时，会出现两种典型的工作状态，具体取决于系统的工作电流（也即最大功率点电流Imp）与电池的短路电流（Isc）之间的关系：

状态I：工作电流Imp ＜短路电流 Isc

当组件被遮挡，光照减弱，被遮挡电池片电流输出降低，但整体工作电流仍低于其短路电流，也就是遮挡的电池片仍跟得上工作需求。此时，组件电压几乎不变，输出电流随遮挡程度成比例下降，整体输出功率随之下降。此种工况下，无论TOPCon还是BC组件，电性能表现无明显差异。

状态II：工作电流Imp ≥电路电流 Isc

当系统整体工作电流高于被遮挡电池的短路电流时，也就是遮挡的电池片跟不上工作需求时，系统只能通过未遮挡电池片“拉动”电流强行通过遮挡区域。这时，被遮挡的电池片会承受反向偏压，进入反向工作状态，类似被“拖着跑”。此种工况下，TOPCon和BC组件的电性能出现了明显差异：

对TOPCon电池来说，正负极分别位于电池正背面，结构具有很好的绝缘性，因此即使反向电压升高，电池内部的绝缘层也能有效阻止电流通过不正常的路径流动，漏电流保持在非常低的水平。    

而BC电池的正负极都在背面，难以依靠材料或者工艺实现正负极之间的完全绝缘，存在漏电风险。如果正负极之间出现了无法控制的漏电通道，就可能导致电池在正常工作时出现过热现象。为了避免这种情况，BC厂家在电池正负极之间人为制造了可控的漏电通道（见图3），在遮挡的情况下，电流能够从旁路漏电通道分流，降低了反向电压的上升幅度，类似于二极管的软击穿现象。也就是说，BC“类旁路二极管结构”实则是为了应对不可控电流的设计妥协, “抗遮挡机制”实为通过特殊漏电通道及软击穿机制来延缓二极管启动。而且，这种避免电池过热的设计，会带来电池漏电流增大和串阻降低等问题，影响产品的低辐照性能。这个问题我们后续再进一步探讨。

2）真实组件中间遮挡对比实验

另一类常见的BC实验，是通过选择性只遮挡TOPCon和BC组件中间部分，来放大突出BC产品抗遮挡优势（见图4）。此间玄机就是：只遮挡中间位置是最能体现BC组件二极管延迟启动特性的场景。但试想一下，实际应用中，什么样的阴影或者异物如此之“乖”，不偏不倚、不多不少就正好遮住中间区域这12片电池？   

原理解析：通过对组件遮挡不同面积和数量的电池片，技术人员比较了BC与TOPCon组件在遮挡下的旁路二极管启动机制和功率损失表现（图5）。结果发现：对于TOPCon组件，仅需串中1片电池片被遮挡，就可提供超过15V的反向电压，足以触发二极管启动。

而BC组件由于“软击穿特性”，每片被遮挡电池片仅能提供约5V的反向电压。只有当串中至少3片电池片被遮挡时，旁路二极管才会启动。也就是说，BC组件通过延迟旁路二极管启动，在轻度遮挡下避免功率骤降。但当遮挡超过三片电池时，BC和TOPCon组件都会触发二极管，功率损失趋于一致。

因此，在遮挡中间位置的情况下，相当于每个电池串只遮挡了2片电池，此时TOPCon组件的二极管启动，无输出电流；而BC组件二极管还未触发，且通过电池片的软击穿机制，BC组件仍旧有电流输出。这种“人为设定场景”最能体现BC电池二极管延迟启动特性，但在真实的组件户外使用过程中基本不会出现。

图5

实际电站应用中，BC和TOPCon遮挡功率损失相近   

在户外实际电站应用中，遮挡情况复杂多样。在水面场景，比如渔光互补或者海上光伏项目中，鸟粪遮挡较为常见且往往较为严重，此时单串中被遮挡的电池片数量明显超过3片，TOPCon和BC组件二者的功率损失表现没有明显区别。

图6

在大型地面电站场景，一般都是前后排阵列造成的组件底部的遮挡。如图7所示，这种遮挡一般发生在早上或者傍晚，表现为组件短边的电池片被成行的遮挡。

图7

这种组件短边整行电池片被遮挡的情况下，所有并联回路同步损失相同的电流，即所有回路的Isc及Imp同步下降，无法出现Imp≥Isc的情况，所以该遮挡条件下二极管并不会启动，由于组件电路设计中上下并联结构的存在，此时只有被遮挡的下半部分受到影响，上半部分正常工作。

针对该遮挡情况，技术人员也对TOPCon和BC组件的功率损失进行了测试。结果显示，在这种遮挡情况下，TOPCon和BC产品的输出功率一致，都是随着遮挡增加，功率逐渐降低，直到损失一半的功率，即下半部分的功率完全损失。这时增加遮挡面积，功率损失也不会增加，仍旧保持在一半的水平。   

结语

当前，流传于各类渠道平台上的多个BC抗阴影遮挡实验视频，均采用了不科学的方法对BC和TOPCon组件进行抗遮挡能力测试，使用“魔术障眼法”来取代组件实际应用中的电路设计和遮挡情况，不乏有客户和同行被迷惑。

BC的抗遮挡能力是利用特殊的漏电通道设计，通过建立电池的软击穿机制，来延缓二极管启动，以达到降低功率损耗的目的。这种机制只在小面积遮挡情况下，如屋顶少量的鸟粪遮挡，才会发挥优势，而在大型地面电站包括海上光伏等实际项目应用中，TOPCon组件和BC组件的抗遮挡能力并没有区别。