在PID預(yù)防及恢復(fù)中,局部陰影對光伏組件性能會有一定的影響,要是組件面積有10%的陰影遮擋可導(dǎo)致80%甚至更高的功率損失,遮擋面積達到20%及以上時,組件的輸出功率幾乎為零。相同面積的陰影遮擋時,集中遮擋造成的組件輸出特性衰減遠大于分散遮擋,而且遮擋越分散造成組件輸出特性的衰減越??;陰影在不同的電池子串組上分布均勻時,特性曲線趨勢正常,分布不均勻時,子串組間電流不均衡,使得組件I-V曲線呈階梯狀,P-V曲線出現(xiàn)多峰;在被遮擋的單體電池上,陰影所占的面積比例越大,組件的功率損失越大。在PID預(yù)防及恢復(fù)中,可將逆變器直流側(cè)接地。山東光伏系統(tǒng)PID預(yù)防及恢復(fù)治理
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,電池組件在封裝的層壓過程分為5層。從外到內(nèi)為:玻璃、EVA、電池片、EVA、背板。因為EVA材料不可能做到100%的絕緣,特別是在潮濕環(huán)境下水氣通過作為封邊用途的硅膠或背板進入組件內(nèi)部。EVA的酯鍵在遇到水后按下面的過程發(fā)生分解,產(chǎn)生可以自由移動的醋酸。醋酸和玻璃表面堿反應(yīng)后,產(chǎn)生了鈉離子。鈉離子在外加電場的作用下向電池片表面移動并富集到減反層而導(dǎo)致PID現(xiàn)象的產(chǎn)生。已經(jīng)衰減的電池組件在100℃左右的溫度下烘干100小時以后,由PID引起的衰減現(xiàn)象消失了。從而得到一個結(jié)論:某些引起PID衰減的過程是可逆的。當然在實際工程中,高溫加熱組件的這種方式不現(xiàn)實,不可能大規(guī)模應(yīng)用。山東光伏組件PID預(yù)防及恢復(fù)廠商在絕緣檢測前,逆變器斷開電池組件接地的熔斷器或斷路器,檢測完成后再閉合接地的熔斷器或斷路器。
PID效應(yīng)(PotentialInducedDegradation)全稱為電勢誘導(dǎo)衰減。PID直接危害就是大量電荷聚集在電池片表面,使電池表面鈍化效果惡化,從而導(dǎo)致電池片的填充因子、開路電壓、短路電流降低,電池組件功率衰減。2005年Sunpower公司就發(fā)現(xiàn)晶硅N型電池在組件中施加正高壓后存在PID現(xiàn)象。2008年,Evergreen公司報道了P型電池組件的PID效應(yīng)。但是目前還沒有明確的證據(jù)能夠證明一個工作了五年的光伏電站,組件的輸出功率驟降就是因為PID效應(yīng)引起的。不過近年光伏行業(yè)對電池組件的PID效應(yīng)還是引起了足夠的重視。德國測試企業(yè)TUV發(fā)布了他們的建議標準:TC82標準化(82/685/NP)溫度、濕度、偏置電壓、導(dǎo)體,上述參數(shù)測試的主要環(huán)境數(shù)據(jù)。
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,PID效應(yīng)的表現(xiàn)形式是漏電流將使電池片的載流子及耗盡層狀態(tài)發(fā)生變化、電路中的接觸電阻和封裝材料受到電化學(xué)腐蝕,出現(xiàn)電池片功率衰減、串聯(lián)電阻增大、透光率降低、脫層等現(xiàn)象影響組件發(fā)電量及壽命。PID效應(yīng)對光伏組件的輸出功率影響巨大,因此,PID測試已成為光伏組件檢測項目中必不可少的項目之一。其標準IEC62804是由光伏組件性能測試標準IEC61215和光伏組件安全測試標準IEC61730結(jié)合而成,能夠很好的預(yù)判光伏組件在使用過程中是否會發(fā)生PID效應(yīng)。光伏組件的PID效應(yīng)到目前為止仍然存在,但是隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對PID效應(yīng)機理和PID效應(yīng)的對組件性能影響的探索已逐步深入,相信在不久的將來PID效應(yīng)將會得到徹底解決。在PID預(yù)防及恢復(fù)中,PID效應(yīng)與組件構(gòu)成、封裝材料、所處環(huán)境溫度、濕度和電壓有著緊密的聯(lián)系。PID效應(yīng)又稱電勢誘導(dǎo)衰減,是電池組件的封裝材料和其上表面及下表面的材料。
為了通過PID預(yù)防及恢復(fù)提高光伏電站發(fā)電量,可以對組件使用單晶硅。單晶硅的轉(zhuǎn)換率是17-24%,通常的多晶硅轉(zhuǎn)換率是12-14.8%,單晶硅比多晶硅的轉(zhuǎn)換率高5-10%,成本增加約10-20%,發(fā)電量可以提高約10-30%左右;地區(qū)光照條件,選取合適的場地;特別是安裝時要計算出正確合適的斜角度;如果空間充足,可以加裝太陽追蹤儀,成本增加10-20%,發(fā)電量也可以提高約10-30%左右;及時清理電池板上面的灰塵污圬等。盡可能增加光伏板安裝面積,提高裝機容量。其次就是,朝向排布面向太陽光多照射朝向。當PID效應(yīng)產(chǎn)生要及時處理,否則直接影響收益的。對于PID預(yù)防及恢復(fù),可以從三個方面進行預(yù)防,分別是系統(tǒng)、組件和電池。太原光伏系統(tǒng)PID預(yù)防及恢復(fù)
PID預(yù)防及恢復(fù)裝置由其控制單元獲得光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏陣列的負極對大地電壓的采集值。山東光伏系統(tǒng)PID預(yù)防及恢復(fù)治理
在PID預(yù)防及恢復(fù)中,關(guān)于光伏系統(tǒng)中產(chǎn)生的PID效應(yīng)的完整機理仍有待研究,但可以比較確定的是,單個電池片或組件的電壓比較低,但多個組件串聯(lián)之后,形成了較高的電壓,經(jīng)過長時間的作用,產(chǎn)生了兩類意外的問題,原PN結(jié)電場情況改變,或存在其它的電流通道,造成實際流過PN結(jié)的光生電流減??;器件受到離子遷移的影響,材料性能發(fā)生了不可恢復(fù)的變化,和原始制造出的組件相比,輸出功率變小。PID也說明了單個產(chǎn)品和由多個產(chǎn)品構(gòu)成的系統(tǒng)之間性能的巨大差異。增強組件的絕緣和防水性能,減小漏電流,例如采用穩(wěn)定性能更好的封裝材料,不使用金屬邊框,增加電池的體電阻,改進鈍化膜的厚度和特性,在器件中增加阻擋層等。山東光伏系統(tǒng)PID預(yù)防及恢復(fù)治理
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