光伏行業(yè)發(fā)展至今,電站裝機量不斷上升,然而在過去的幾十年里,越來越多的光伏電廠在運營三四年后發(fā)生效率的突然衰減,造成了重大的損失。究其原因,除了受不同組件質(zhì)量和安裝環(huán)境的影響外,另一重要影響因素之一是PID效應(yīng),PID效應(yīng)可能使組件嚴(yán)重退化,由此引起的組件功率衰減有時甚至超過50%,從而影響整個系統(tǒng)的發(fā)電能力和總輸出功率,降低光伏電站投資收益率。
目前日本很多用戶明確要求把抗PID寫入合同,并隨機抽檢,日本和歐洲的買家也紛紛提出同樣要求。
一、PID定義
PID(Potential Induced Degradation)電勢誘導(dǎo)衰減效應(yīng),是指光伏面板在長時間工作后性能會發(fā)生逐漸衰減的反應(yīng)。由于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片表面,使得電池板表面的鈍化效果惡化,導(dǎo)致FF, Isc, Voc降低,使組件性能低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
美國NREL實驗室(National Renewable Energy Laboratory)此前證實無論組件采用何種技術(shù)的P型晶硅電池片,組件在負(fù)偏壓下都有PID的風(fēng)險。2005年中國光伏電池板廠商首次報告了這一現(xiàn)象,之后歐美的光伏電站也發(fā)現(xiàn)了輸出功率大幅下降的現(xiàn)象,成為一大問題。PID效應(yīng)也成了近年來已經(jīng)成為國際買家投訴國內(nèi)組件質(zhì)量的痛點之一。
二、PID效應(yīng)傳統(tǒng)解決方案
目前,逆變器廠商、組件廠商都在尋求最佳的方案解決PID效應(yīng),那究竟什么方案是抑制PID效應(yīng)最可靠的方法呢?
1. 組件廠商應(yīng)對PID效應(yīng)的解決方案:
而目前國內(nèi)外的電池組件生產(chǎn)廠家、科研機構(gòu)、各大光伏實驗室和測試機構(gòu)尚沒有就造成PID效應(yīng)的真正原因達成定論,主要在于其誘發(fā)因素的多元性及復(fù)雜性。因此組件廠商在應(yīng)對PID效應(yīng)時,公認(rèn)的研究方向:
(1)采用非Na、Ca玻璃提高玻璃的體電阻,阻斷漏電流通路的形成;
(2)采用非乙烯—醋酸乙烯共聚物的封裝材料。
可以發(fā)現(xiàn),國內(nèi)外廠商在應(yīng)對PID效應(yīng)時多是采用EVA、玻璃、背板材料、封裝材料的重新組合,在此過程中組件采用適合且高質(zhì)量的電池片、封裝材料來有效減少PID現(xiàn)象的發(fā)生。然而這種處理方案并不能從根本上解決PID效應(yīng),且導(dǎo)致整個電站建設(shè)初期成本上升。