潛在電勢誘導衰減現(xiàn)象(PotentialInduced Degradation),簡稱PID,是組件長期在高電壓作用下使得玻璃、封裝材料之間存在漏電流,大量的電荷聚集在電池表面,讓得電池表面鈍化效果惡化,最終導致FF、Isc、Voc降低,使組件性能低于設計標準。
PID的真正原因到目前為止還沒有明確的定論,但各個光伏電池組件廠和研究機構的數(shù)據(jù)表明:PID與電池、玻璃、膠膜、溫度、濕度和電壓有關。
一、近些年發(fā)生的PID事件
2005年,美國SunPower公司發(fā)現(xiàn)太陽電池表面會出現(xiàn)“表面極化”現(xiàn)象,它發(fā)生在SunPower的背極接觸高效電池片A-330上(N型電池片) 。如果在組件上施加相對于地面的正向電壓,漏電流會立即從電池流向地面,電池的表面會隨著時間累積負電荷,這些電荷會將正電荷吸引到電池表面,形成復合中心,組件性能降低。
相反,當組件上施加負電壓時,極化現(xiàn)象也相應改變,這種情況下組件的性能不會有影響。
2008年,Evergreen報道了PID出現(xiàn)在高負偏壓下的正面連接P型電池組件中。
2010年,NREL和Solon證實無論光伏組件采用何種技術的P型晶硅電池片,組件在負偏壓下都有PID的風險。
二、PID現(xiàn)象的特征
1、PID現(xiàn)象產(chǎn)生的根本條件是光照和組件表面潮濕,多發(fā)生在有露水或者有霧的清晨或者白天雨后。
2、組件的負偏壓越大時,PID現(xiàn)象越嚴重,功率和填充因子有明顯下降。
3、PID現(xiàn)象是可以恢復的,組件表面干燥后,現(xiàn)象消失,不會造成永久損傷。
三、影響PID現(xiàn)象的因素
1、系統(tǒng)陣列安裝方面影響因素
組件陣列的組件其邊框通常是接地的,造成在單個組件和邊框之間形成偏壓,決定單個組件的偏壓的大小主要因素是:
(1)逆變器的類型和接地方式
(2)組件在陣列中的位置
(3)組件串接的數(shù)量
與逆變器輸入端相鄰的組件電路通常承受著實際的最大系統(tǒng)電壓——
逆變器和陣列的負極輸出端接地可有效預防PID現(xiàn)象——
組件陣列中不同接地方式下各位置組件的偏壓情況:
接地方式和組件在陣列中的位置決定了電池片和組件是受到正偏壓還是負偏壓,負偏壓下越靠近逆變器輸出端的組件負偏壓越大,PID現(xiàn)象也越明顯。而處在正偏壓下的組件,PID現(xiàn)象不明顯。


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原文始發(fā)于微信公眾號(光伏產(chǎn)業(yè)通):淺析光伏發(fā)電中的潛在電勢誘導衰減現(xiàn)象